“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL...

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA CARRERA INGENIERIA QUIMICA Portada “DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)” AUTORES: Jhoselin Elizabeth Calero Mora Alfonso Salvatore Lanata Garaicoa TUTOR: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza M. Sc. GUAYAQUIL, ABRIL DE 2018

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

CARRERA INGENIERIA QUIMICA

Portada

“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A

PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)”

AUTORES:

Jhoselin Elizabeth Calero Mora

Alfonso Salvatore Lanata Garaicoa

TUTOR: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza M. Sc.

GUAYAQUIL, ABRIL DE 2018

ii

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

TESIS PRESENTADA COMO REQUISITO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE

INGENIERO QUIMICO

“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A

PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)”

AUTORES:

Jhoselin Elizabeth Calero Mora

Alfonso Salvatore Lanata Garaicoa

TUTOR: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza M. Sc.

GUAYAQUIL, ABRIL DE 2018

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REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO:

Desarrollo de un alimento dietético

funcional tipo barra a partir del

yacón (Smallathus sonchifolius).

AUTOR(ES)

(apellidos/nombres):

Calero Mora Jhoselin Elizabeth

Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore

REVISOR(ES)/TUTOR(ES)

(apellidos/nombres):

Ing. Alfredo Leal Chantong MSc.

INSTITUCIÓN:

Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD:

Facultad de Ingeniería Química

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

GRADO OBTENIDO:

FECHA DE PUBLICACIÓN: N. º DE PÁGINAS:

104

ÁREAS TEMÁTICAS: Tecnología de los Alimentos

PALABRAS CLAVES/

KEYWORDS:

Yacón (Smallanthus sonchifolius),

alimento dietético, funcional,

análisis sensorial.

iv

RESUMEN/ABSTRACT:

Este proyecto presenta una idea para emplear el yacón (Smallanthus

sonchifolius), una raíz tuberculosa proveniente de la región interandina

del país, con propiedades dietéticas y funcionales, para el desarrollo un

alimento que posea estas características, en forma de un snack tipo

barra. Para su uso, el yacón se ha sometido a un pretratamiento físico

de secado y de reducción de tamaño por molienda. El yacón pretratado

fue usado como materia prima principal en diferentes formulaciones, con

proporciones de 35%, 45% y 55% en masa. Las muestras fueron

sometidas a análisis sensoriales con pruebas de grado de preferencia y

de ordenamiento, seguido del análisis estadístico y con estos resultados

se obtuvo la fórmula favorecida, que fue sometida a análisis de

laboratorio para determinar su composición nutricional y compararla con

un producto similar en el mercado. De esta manera se obtuvo la

aceptación de la fórmula con 55% de yacón, con una reducción del

47,775% de calorías con respecto al producto del mercado,

catalogándoselo como dietético y funcional.

ADJUNTO

PDF: SI NO

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AUTOR/ES:

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Ingeniería Química

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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICACARRERA INGENIERiA QUiMiCA

UNIDAD DE TITULACION

Certificado Porcentaje De Similitud

Habiendo sido nombrado ING. CECILIA KATHERINE UZCA SORNOZA MSc., tutordol trabajo de titulación certifico que el presente trabajo de titulación ha sido elaboradopor CALERO MORA JHOSELIN ELIZABETH CON C.I. NO 1205280454 y LANATAGARAICOA ALFONSO SALVATORE CON C.I. NO 0923125801, con mi respectivasupervisión como requerimiento parcial para la obtención del título de DESARROLLODE UN ALIMENTO DIETÉTICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACÓN(SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS).

Se informa que el trabajo de titulación: "DESARROLLO DE UN ALIMENTODIETÉTICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACÓN (SMALLANTHUSSONCHIFOLIUS)", ha sido orientado durante todo el periodo de ejecución en elprograma antiplagio (URKUND) quedando el 6% de coincidencia.

https:(/secure.urkund.com/view/368?1424-249899-

1 bKLVayiiYOMNExNDAFYiMqNqdiCx1 D18NYHaXizPS8zLTM5MS85FQlKwM9A

ing. Cecilia Katherine uzca Somoza MSc.C.I. 0921160214

(L....--—---JI

Ingeniera

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICACARRERA iNGENiERiA QUiMiCA

UNIDAD DE TITULACION 89Guayaquil, 23 de abril de 2018

Certificación dei Tutor

Sandra Peña Murillo MSc.Directora de la carrera de Ingeniería QuímicaFacultad de Ingeniería QuímicaUniversidad de GuayaquilCiudad. -

De mis consideraciones:Envío a Ud. ej informe correspondiente a ja tutoría reaiizada aj Trabajo de Titujación"DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA APARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLWS)" de los estudiantesCALERO MORA JHOSELIN ELIZABETH CON C.I. 1205280454 y LANATAGARAICOA ALFONSO SALVATORE CON C.I. 0923125801, indicando que hancumplido con todos los parámetros establecidos en la normativa vigente:

El trabajo es el resultado de una investigación.El estudiante demuestra conocimiento profesional integral.El trabajo presenta una propuesta en el área de conocimiento.

• El nivel de argumentación es coherente con el campo de conocimiento.

Adicionalmente, se adjunta el certificado de porcentaje de similitud y la valoración deltrabajo de titulación con la respectiva calificación.

Dando por concluida esta tutoría de trabajo de titulación, CERTIFICO, para los finespertinentes, que los estudiantes están aptos para continuar con el proceso de revisiónfinal.

Atentamente,

22

Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza MSc.C.I. 0921160214

vi

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

CARRERA INGENIERIA QUIMICA

LICENCIA GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO EXCLUSIVA PARA EL USO NOCOMERCIAL DE LA OBRA CON FINES NO ACADÉMICOS

Nosotros, JHOSELIN ELIZABETH CON C.I. 1205280454 y LANATA GARAICOAALFONSO SALVATORE CON C.I. 0923125801, certifico que los contenidosdesarrollados en este trabajo de titulación, cuyo título es "DESARROLLO DE UNALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACON(SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)" son de mi absoluta propiedad y responsabilidadY SEGÚN EL Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOSCONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN*, autorizo el uso de una licenciagratuita intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la presente obra confines no académicos, en favor de la Universidad de Guayaquil, para que haga uso delmismo, como fuera pertinente

ro Mora Jhoselin Elizabeth

C.I. 1205280454

Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore

C.I. 0923125801

C DIGO ORG NICO DE LA ECONOMIA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD EINNOVACIÓN (Registro Oficial n. 899 -

ic./2016) Artículo 114.- De los titulares de derechos de obras creadas en las instituciones de educaciónsuperior y centros educativos.- En el caso de las obras creadas en centros educativos, universidades,escuelas politécnicas, institutos superiores técnicos, tecnológicos, pedagógicos, de artes y los conservatorios

superiores, e institutos públicos de investigación como resultado de su actividad académica o de investigación

tales como trabajos de titulación, proyectos de investigación o innovación, artículos académicos, u otrosanálogos, sin perjuicio de que pueda existir relación de dependencia, la titularidad de los derechospatrimoniales corresponderá a los autores. Sin embargo, el establecimiento tendrá una licencia gratuita,intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra con fines académicos.

vii

viii

Dedicatoria

Dedicamos este proyecto a nuestros

padres, familiares y amigos, quienes

nos han apoyado incondicionalmente

y a quienes nos han dado la

motivación a seguir a lo largo de este

proyecto.

ix

Agradecimiento

Agradecemos a Dios, a nuestros

padres y familiares por habernos

colaborado en este proyecto,

agradecemos a nuestra tutora de tesis

Ing Cecilia Uzca, a la Ing Carmen

Llerena por ayudarnos en este

propósito, a nuestro revisor

metodológico el Ing. Alfredo Leal

Chantóng MSc. por sus buenas

recomendaciones, al Ing José Valdez

Diaz y al Dr. Luis Zalamea Molina por

darnos la inspiración de este proyecto,

al Ing. Wilfrido Terán V. y a la Doctora

María Fernanda Carrillo quienes sin

pedir nada a cambio nos han brindado

su colaboración.

x

Tabla de Contenido

Portada .............................................................................................................................. i

Dedicatoria .................................................................................................................... viii

Agradecimiento ................................................................................................................ ix

Resumen ...................................................................................................................... xvii

Abstract ....................................................................................................................... xviii

INTRODUCCION ............................................................................................................. 1

CAPÍTULO I ..................................................................................................................... 2

LA INVESTIGACION (EL PROBLEMA) .......................................................................... 2

Tema .................................................................................................................. 2

Planteamiento del Problema .............................................................................. 2

Formulación y Sistematización de la Investigación ............................................ 3

1.3.1 Formulación del problema de investigación ................................................. 3

1.3.2 Sistematización del problema ...................................................................... 3

Delimitación de la investigación ......................................................................... 4

Alcance del trabajo ............................................................................................. 4

Justificación de la investigación ......................................................................... 5

1.6.1 Justificación teórica ...................................................................................... 5

xi

1.6.2 Justificación metodológica ........................................................................... 5

1.6.3 Justificación práctica .................................................................................... 5

Objetivos de la Investigación .............................................................................. 6

1.7.1 Objetivo general ........................................................................................... 6

1.7.2 Objetivos específicos ................................................................................... 6

Hipótesis ............................................................................................................. 7

Variables ............................................................................................................ 7

1.9.1 Variable independiente ................................................................................ 7

1.9.2 Variable dependiente ................................................................................... 7

1.9.3 Operacionalización de las variables ............................................................. 8

CAPITULO II .................................................................................................................... 9

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 9

2.1. Antecedentes de la investigación ....................................................................... 9

2.2. Marco teórico .................................................................................................... 10

2.2.1. Yacón (Smallanthus sonchifolius) .............................................................. 10

2.2.2. Componentes de la Fórmula de la barra .................................................... 15

2.2.3. Alimentos dietéticos ................................................................................... 27

2.2.4. Tasa metabólica basal (TMB) .................................................................... 30

2.2.5. Ecuación de Harry Benedict ...................................................................... 32

2.3. Marco conceptual ............................................................................................. 33

xii

2.3.1. Evaluación sensorial .................................................................................. 33

2.3.2. Alimento funcional y dietético .................................................................... 34

2.3.3. Dieta .......................................................................................................... 35

2.3.4. Componentes funcionales del yacón ......................................................... 35

2.3.5. Aglutinantes alimenticios ........................................................................... 36

2.3.6. Edulcorante ................................................................................................ 36

2.4. Marco contextual .............................................................................................. 36

CAPITULO III ................................................................................................................. 39

MARCO METODOLOGICO ........................................................................................... 39

3.1. Tipo de investigación ........................................................................................ 39

3.2. Metodología ...................................................................................................... 39

3.3. Materiales y equipos ......................................................................................... 41

3.4. Descripción del proceso ................................................................................... 42

3.4.1. Pretratamiento de la materia prima principal yacón ................................... 42

3.4.2. Proceso de fabricación de la barra dietética funcional de yacón ............... 43

3.5. Diagrama de flujo ............................................................................................. 46

CAPITULO IV ................................................................................................................ 48

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ....................................................... 48

4.1. Formulación de la barra dietética y funcional de yacón .................................... 48

4.2. Interpretación de las encuestas ........................................................................ 49

xiii

4.3. Interpretación del análisis físico químico .......................................................... 59

4.4. Características microbiológicas ........................................................................ 62

4.5. Otros análisis .................................................................................................... 63

4.6. Balance de materia........................................................................................... 65

4.7. Limitaciones ..................................................................................................... 68

Conclusiones ................................................................................................................. 69

Recomendaciones ......................................................................................................... 70

Bibliografía ..................................................................................................................... 71

Índice de Tablas

Contenido Páginas

Tabla Nº1 ...................................................................................................................... 10

Tabla Nº2 ...................................................................................................................... 12

Tabla Nº3 ...................................................................................................................... 13

Tabla Nº4 ...................................................................................................................... 15

Tabla Nº5 ...................................................................................................................... 16

Tabla Nº6 ...................................................................................................................... 17

Tabla Nº7 ...................................................................................................................... 18

xiv

Tabla Nº8 ...................................................................................................................... 19

Tabla Nº9 ...................................................................................................................... 20

Tabla Nº10 .................................................................................................................... 21

Tabla Nº11 .................................................................................................................... 21

Tabla Nº12 .................................................................................................................... 22

Tabla Nº13 .................................................................................................................... 22

Tabla Nº14 .................................................................................................................... 23

Tabla Nº15 .................................................................................................................... 23

Tabla Nº16 .................................................................................................................... 24

Tabla Nº17 .................................................................................................................... 25

Tabla Nº18 .................................................................................................................... 26

Tabla Nº19 .................................................................................................................... 27

Tabla Nº20 .................................................................................................................... 32

Tabla Nº21 .................................................................................................................... 41

Tabla Nº22 .................................................................................................................... 41

Tabla Nº23 .................................................................................................................... 48

Tabla Nº24 .................................................................................................................... 48

Tabla Nº25 .................................................................................................................... 49

Tabla Nº26 .................................................................................................................... 50

Tabla Nº27 .................................................................................................................... 51

Tabla Nº28 .................................................................................................................... 52

Tabla Nº29 .................................................................................................................... 53

Tabla Nº30 .................................................................................................................... 53

Tabla Nº31 .................................................................................................................... 61

xv

Tabla Nº32 .................................................................................................................... 62

Tabla Nº33 .................................................................................................................... 63

Tabla Nº34 .................................................................................................................... 63

Tabla Nº35 .................................................................................................................... 64

Tabla Nº36 .................................................................................................................... 64

Tabla Nº37 .................................................................................................................... 64

Tabla Nº38 .................................................................................................................... 65

Tabla Nº39 .................................................................................................................... 67

Índice de Gráficos

Contenido Páginas

Gráfico Nº1 ................................................................................................................... 50

Gráfico Nº2 ................................................................................................................... 52

Gráfico Nº3 ................................................................................................................... 54

Gráfico Nº4 ................................................................................................................... 55

Gráfico Nº5 ................................................................................................................... 58

Índice de diagramas

Contenido Páginas

Diagrama Nº1 ............................................................................................................... 46

Diagrama Nº2 ............................................................................................................... 47

xvi

Índice de anexos

Contenido Páginas

Anexo a........................................................................................................................ 78

Anexo b ....................................................................................................................... 79

Anexo c........................................................................................................................ 81

Anexo d ....................................................................................................................... 83

Anexo e........................................................................................................................ 84

Anexo f ........................................................................................................................ 86

xvii

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

CARRERA INGENIERIA QUIMICA UNIDAD DE TITULACIÓN

“DESARROLLO DE UN ALIMENTO DIETETICO FUNCIONAL TIPO BARRA A PARTIR DEL YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)”

Autores: Calero Mora Jhoselin Elizabeth Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore

Tutor: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza MSc.

Resumen

Este proyecto presenta una idea para emplear el yacón (Smallanthus sonchifolius), una

raíz tuberculosa proveniente de la región interandina del país, con propiedades dietéticas

y funcionales, para el desarrollo un alimento que posea estas características, en forma

de un snack tipo barra. Para su uso, el yacón se ha sometido a un pretratamiento físico

de secado y de reducción de tamaño por molienda. El yacón pretratado fue usado como

materia prima principal en diferentes formulaciones, con proporciones de 35%, 45% y

55% en masa. Las muestras fueron sometidas a análisis sensoriales con pruebas de

grado de preferencia y de ordenamiento, seguido del análisis estadístico y con estos

resultados se obtuvo la fórmula favorecida, que fue sometida a análisis de laboratorio

para determinar su composición nutricional y compararla con un producto similar en el

mercado. De esta manera se obtuvo la aceptación de la fórmula con 55% de yacón, con

una reducción del 47,775% de calorías con respecto al producto del mercado,

catalogándoselo como dietético y funcional.

Palabras Claves: Yacón (Smallanthus sonchifolius), alimento dietético, funcional, análisis sensorial.

xviii

UNIVERSITY OF GUAYAQUIL

FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING CAREER CHEMICAL ENGINEERING

TITLING UNIT

"DEVELOPMENT OF A BAR-TYPE FUNCTIONAL DIETETIC FOOD FROM

YACON (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS)"

Authors: Calero Mora Jhoselin Elizabeth

Lanata Garaicoa Alfonso Salvatore

Tuthor: Ing. Cecilia Katherine Uzca Sornoza MSc.

Abstract

This project presents an idea for the use of yacon (Smallanthus sonchifolius), a tuberculous root from the inter-Andean region of the country, with dietary and functional properties, for the development of a food that raises these characteristics, in the form of a snack bar type. For its use, the yacon has been subjected to a physical pre-treatment of drying and size reduction by grinding. The yacon was pretreated to be used as the main raw material in different formulations, with proportions of 35%, 45% and 55% by mass. The samples were subjected to a sensory analysis with tests of degree of preference and ordering, followed by statistical analysis and with these results the favored formula was obtained, which was subjected to laboratory analysis to determine its status nutritional and compare it with a similar product in the market. In this way the acceptance of the formula with 55% yacon was obtained, with a reduction of 47.775% of calories with respect to the product of the market, cataloging it as dietetic and functional.

Keywords: Yacón (Smallanthus sonchifolius), dietetic food, functional, sensorial analysis.

1

INTRODUCCION

En la región interandina del Ecuador, desde épocas preincaicas ha existido un

tubérculo que se ha cultivado a través de las generaciones, este fruto conocido como

yacón (Smallanthus Sonchifolius), aun en nuestros días, muchos habitantes de esta

región tienen sus pequeños huertos donde cultivan al fruto para su consumo y en

menor medida, para el comercio en mercados populares, esto es atribuible a sus

propiedades dietéticas y funcionales. Entre los lugareños se usa para el tratamiento

de enfermedades gastrointestinales. Además, esta raíz tuberculosa se caracteriza por

su sabor dulce y jugoso pudiendo ser consumida cruda. El yacón está constituido en

su mayor parte por agua (70% a 92%) y fructooligosacáridos (FOS), este último es

considerado fibra dietaría ya que no es digerible por las enzimas gastrointestinales; es

de bajo contenido calórico y mantiene propiedades antioxidantes. Por estas bondades

fue seleccionado como materia prima principal en la formulación de un alimento

dietético, funcional tipo barra, en conjunto con otros ingredientes que aportan similares

propiedades, sumando beneficios al producto a desarrollar.

2

CAPÍTULO I

LA INVESTIGACION (EL PROBLEMA)

Desarrollo de un alimento dietético y funcional tipo barra a partir del yacón

(Smallanthus sonchifolius).

En América Latina existe un problema de salud pública, el consumo exagerado

de nutrientes y el estilo de vida sedentario, son unas de las principales causas que

pueden llevar a la acumulación anormal o excesiva de grasa, dando como resultado

sobrepeso u obesidad. [1]. Podemos tomar como ejemplo a México que de acuerdo

al ENSANUT-MEX 2012 (Encuesta Nacional de Salud y Nutrición México 2012),

señala que el sobrepeso y obesidad afectan a siete de cada diez adultos mexicanos,

cuya prevalencia combinada de sobrepeso u obesidad es de 73 % para las mujeres y

de 69,4 % para los hombres en edad adulta, de la misma manera uno de cada cinco

adolescentes muestra sobrepeso y uno de cada diez presenta obesidad, donde el 35%

de los adolescentes entre 12 a 19 años están afectados por estas condiciones, la

prevalencia nacional combinada de sobrepeso y obesidad en adolescentes se reporta

en alrededor de 35,8 % para el sexo femenino y 34,1 % en el sexo masculino, con más

allá de 120 millones de habitantes en el mismo año de la encuesta [2].

De acuerdo a la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición Ecuador publicada en

el año 2014, informa que en Ecuador la prevalencia de sobrepeso y obesidad en la

población adulta de 19 a 60 años es de 62,8% [3].

Unos de los factores que causa el sedentarismo es el cambio de hábitos que se

ha producido con el paso del tiempo, para un solo fin “comodidad”, sin embargo, estas

Tema

Planteamiento del Problema

3

facilidades reducen la actividad física. El estado nutricional en la población adolescente

de 12 a 19 años presenta una prevalencia de sobrepeso y obesidad de 26%, la mayor

prevalencia se observa en las edades de 12 a 14 años con 27%, mientras que en las

edades de 15 a 19 años es de 24,5% [4].

La nutrición de la población adulta de 19 a 60 años, expone una prevalencia de

sobrepeso y obesidad de 65.5% en las mujeres y 60% en los hombres, el mayor índice

se presenta en la cuarta y quinta décadas de vida con prevalencias superiores a 73%.

Según [4] existe una correlación entre la obesidad, sobrepeso y el nivel económico, de

acuerdo a esto los adultos del quintil mas rico tienen mayor prevalencia 66% frente a

los adultos del quintil más pobre 54,1%.

1.3.1 Formulación del problema de investigación

Los factores que producen el elevado índice de sobrepeso u obesidad en

Ecuador son: la mala alimentación proveniente del consumo elevado de nutrientes y

el sedentarismo, producido por un estilo de vida inactivo. Tomando en cuenta que en

la actualidad no existe disponibilidad de productos dietéticos y funcionales en el

mercado, hemos tomado la decisión de desarrollar un producto con estas propiedades,

que, al llenar este vacío, de ser consumido ayudara a reducir la ingesta calórica y

sustituyendo parcialmente el consumo de los alimentos que producen este síndrome

metabólico.

1.3.2 Sistematización del problema

El desarrollo de nuestro producto, será una opción de alimentos que, a pesar

de mantener su valor nutritivo, posee bajas calorías; características indispensables en

Formulación y Sistematización de la Investigación

4

alimentos para contribuir en una dieta hipocalórica, especialmente importante para

personas que padecen de sobrepeso u obesidad.

El producto de esta investigación va dirigido a adolescentes y adultos que

padecen de sobrepeso u obesidad, la experimentación de esta investigación fue

realizada en las instalaciones de la Universidad de Guayaquil en los Laboratorios de

Microbiología pertenecientes a la Facultad de Ingeniería Química. Este proyecto

promete un estudio de las propiedades y beneficios del yacón (Smallanthus

sonchifolius) y de otros ingredientes que conforman la barra dietética.

La formulación de este aperitivo hecho a partir de un fruto conocido como “raíz

de agua”, favorece la sensación de saciedad, así como un balance nutricional, aceites

esenciales omega y antioxidantes.

El propósito fundamental de esta investigación es desarrollar un alimento

dietético funcional tipo barra a partir del yacón (Smallanthus sonchifolius) para

adolescentes y adultos con sobrepeso, además de la población que busque una buena

fuente de nutrientes con bajo contenido calórico.

El proyecto tiene como alcance el desarrollo de tres prototipos de barra

nutricional y funcional en las instalaciones de la Universidad de Guayaquil, Facultad

de Ingeniería Química; las pruebas sensoriales se realizarán con 74 panelistas no

expertos, dentro de los cuales se encuentran alumnos, docentes y personal

administrativo, bajo condiciones controladas que simulen los paneles sensoriales; los

ensayos físico químicos se llevarán a cabo por laboratorios externos certificados al

igual que el análisis nutricional de la barra con mejor perfil sensorial.

Delimitación de la investigación

Alcance del trabajo

5

1.6.1 Justificación teórica

¿Las características nutricionales del yacón lo convierten en un buen

ingrediente para la elaboración de productos procesados funcionales y dietéticos a

base de yacón (Smallanthus sonchifolius)?

¿Puede sugerir ideas, recomendaciones o hipótesis a futuros estudios para el

desarrollo dietéticos y funcionales a base de yacón (Smallanthus sonchifolius)?

1.6.2 Justificación metodológica

Experimental y cuantitativo del alimento dietético funcional a partir del yacón

(Smallanthus sonchifolius).

1.6.3 Justificación práctica

Debido a las propiedades del yacón (Smallanthus sonchifolius), entre las que

se encuentran:

• Alto contenido de fibra

• Posee inulina

• Casi nulo en calorías

• Brinda vitaminas y minerales

• Aporta antioxidantes

Fuente: [5]

La justificación práctica del proyecto es la de aprovechar las características ya

mencionadas para producir una barra dietética funcional considerando las normas

pertinentes y que a su vez sea una futura alternativa para el mercado nacional, dentro

Justificación de la investigación

6

del nicho de la población que busca alimentos de bajas calorías y con buen aporte

nutricional.

1.7.1 Objetivo general

Desarrollar un snack tipo barra, dietética y funcional a partir de yacón

(Smallanthus sonchifolius).

1.7.2 Objetivos específicos

❖ Desarrollar prototipos de barras, variando el concentrado de yacón para

obtener una barra dietética y funcional de yacón (Smallanthus

sonchifolius).

❖ Elaborar los formularios de evaluación sensorial a ser presentados a los

jueces.

❖ Realizar las respectivas pruebas de evaluación organolépticas de los

prototipos a desarrollarse, con el apoyo de 70 jueces no entrenados.

❖ Realizar el análisis de resultados de las pruebas sensoriales para

encontrar la mejor formulación de barra dietética.

❖ Analizar las propiedades nutricionales, físico químicas y sensoriales de

la barra dietética de yacón (Smallanthus sonchifolius) a fin de concluir si

el producto desarrollado cumple con la descripción de dietético, de

acuerdo a las definiciones del Codex Alimentarius y normativas

nacionales.

Objetivos de la Investigación

7

El yacón (Smallanthus sonchifolius) sirve como fuente para un alimento dietético

y funcional tipo barra.

1.9.1 Variable independiente

Características físico químicas (grados brix, acidez, pH y nutricionales del yacón

(Smallanthus sonchifolius).

1.9.2 Variable dependiente

Características organolépticas (olor, sabor, textura) y valor nutricional del

producto terminado.

Cantidad de calorías totales de la barra dietética funcional

Cantidad de fibra dietética de la barra dietética funcional

Hipótesis

Variables

8

1.9.3 Operacionalización de las variables

Tipo de variable

Variable Sub-variable Definición Equipos

O Técnicas

Unidades

Ind

ep

end

iente

Proporción del yacón

(Smallanthus sonchifolius) en la fórmula de la barra

Proporción de los demás

ingredientes de la fórmula

Estos parámetros

son fundamentales para obtener un producto de buenas

propiedades organolépticas

Hoja de calculo

% peso, gramos (g)

Secado de la materia prima

yacón

Temperatura y tiempo de

secado

Estos parámetros son críticos

para mantener la calidad

organoléptica de la materia

prima

Estufa MLW

BSU200

ºC tiempo (h)

Reducción de tamaño

Granulometría

El tamaño de la partícula

dependerá del proceso de

molienda, es un factor

portante para la consistencia

del alimento dietético funcional

Triturador Oster

Tamizador

Milímetros (mm)

Dep

end

ien

te

Cantidad de calorías

totales de la barra

dietética funcional

Este valor es de gran

importancia, para

determinar si cumple con la clasificación de dietético

Calculo (Codex

CAC-GL2-EN)

Kilocalorías (kcal) / 40g

Cantidad de fibra dietética

de la barra dietética funcional

Este dato es de gran

importancia, para

determinar si cumple con la clasificación de funcional

AOAC 978.1

% peso, gramos (g)

9

CAPITULO II

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Dentro de la tecnología alimentaria, no se comprende únicamente el proceso de

los alimentos y sus usos, sino también la composición de los mismos, afectando sus

características organolépticas como son su sabor, olor, textura y color. Los

especialistas han destinado mucho tiempo, al desarrollo de nuevos alimentos que

contengan en su composición ingredientes de bajo contenido calórico. La industria de

alimentos dietéticos y funcionales en Ecuador ha ido creciendo a medida que crece la

demanda del mismo, hoy en día todas las personas están conscientes que tienen que

mantener una dieta sana y equilibrada, en la mayoría de los casos los individuos que

intentan hacer una dieta hipocalórica no están correctamente asesorados al respecto

y tienden a fracasar. Considerando que dentro de una dieta balanceada no solamente

está compuesta de tres principales componentes; proteína, grasas y carbohidratos,

sino también de micronutrientes como vitaminas, minerales y aquellos con

propiedades funcionales que benefician no tanto por su valor nutricional, sino que

aportan positivamente a ciertas funciones específicas del organismo, dando como

resultado salud y bienestar, además de la reducción de riesgo a varias enfermedades.

Mencionando el propósito con el que se desarrolla este alimento; lograr la proporción

adecuada entre lo dietético y funcional, llevándolo a un solo aperitivo, favoreciendo la

reducción de sobrepeso y obesidad en adolescentes y adultos, una de las

enfermedades crónicas más grabes del siglo XXI, donde cada año miles de individuos

a nivel mundial fallecen por las consecuencias del sobrepeso o la obesidad y las

2.

2.1. Antecedentes de la investigación

10

enfermedades que esta conlleva. Este no es solo un problema de trastorno alimenticio

sino también de cultura alimentaria. La estrategia de este elaborado apunta a lo

“dietético pero sabroso”, para no disminuir la cantidad de ingesta diaria recomendada.

2.2.1. Yacón (Smallanthus sonchifolius)

El yacón es un fruto que se puede encontrar en las regiones andinas de

Latinoamérica, desde Venezuela hasta el noreste de Argentina, descubierto por las

culturas ancestrales como lo son los Incas. Debe su nombre al agua que en quechua

se conoce como ‘‘yacu’’, con el paso del tiempo esta raíz se ha perdido entre la gran

variedad de productos que se dan en la zona [6]. En la actualidad se la conoce por

varios nombres dependiendo de la región:

Llacuma, llacón, yacón, yacumpi (quechua), aricoma o aricona (aymara), racón

(ancash) [7].

Taxonomía

Tabla Nº1

Taxonomía del yacón

Reino Plantae

División Magnoliophyta

Clase Magnoliopsida

Orden Astareales

Familia Asteraceae

Subfamilia Asteroideae

Tribu Millerieae

Genero Smallanthus

Especie S. sonchifolius

Fuente: [8].

2.2. Marco teórico

11

Etimología

Smallanthus: nombre genérico que fue otorgado en honor del botánico

estadounidense John Kunkel Small (1869-1938) más el sufijo anthus = "flor".

Sonchifolius: epíteto compuesto latín que significa "con las hojas de Sonchus".

Descripción morfológica

La planta

El yacón es herbácea perenne, mide de 1-2.5 m de alto consta de un solo tallo

principal en raros casos se ramifica y proviene de una semilla el tallo es cilíndrico,

piloso y hueco, de color verde a purpura. Consta de dos tipos de raíz fibrosa y

reservante con funciones diferentes [6]. La raíz fibrosa es muy delgada y su función es

la fijación de la planta al suelo y la absorción de agua y nutrientes. La raíz reservante

es engrosada, fusiforme y ovada de color blanco, crema o purpura dependiendo de la

variedad del espécimen. Su peso varía de entre los 50 y 1000 gramos

mayoritariamente entre 300 y 600 gramos [6].

La hoja

Las hojas son opuestas de lámina triangular, de base trunca, hastada o cordada

(acorazanada) hasta la floración en cada talla se producen entre 13 a 16 pares de

hojas [6].

El fruto

Es un aquenio que procede de un ovario ínfero con más de un carpelo en

promedio mide alrededor de 3.7 mm de largo y 2.2 mm de ancho, 100 aquenio pesan

entre 0.6 y 1.2 g. la semilla es exalbuminosa, en ella, el albumen o endospermo ha

desaparecido y todas las sustancias de reserva se concentran en cotiledones. Por ellos

12

son más prominentes y ocupan el mayor espacio de la semilla. Similar al del girasol

[6].

La cepa o corona

Se forma por el engrosamiento de la parte del tallo que está dentro de la tierra

y que está unida a las raíces. De este órgano se obtiene la ‘‘semilla’’ tradicional en

forma de porciones de cepa que son propagados para la siembra [6].

Tabla Nº2

Principales características morfológicas de cuatro cultivares de yacón

Carácter Cultivar I Cultivar II Cultivar III Cultivar IV

Descriptor “morado” “púrpura”

“amarillo” “intermedio” “crespo”

“Hualqui” “verde claro” “anaranjado”

“moteado” “morado moteado” “checchje”

Color de follaje Verde oscuro Verde amarillento

Verde amarillento

Verde amarillento

Ramificación del tallo

A través del tallo

Ausente Ausente A través del tallo

Color principal del tallo

Púrpura claro Verde amarillento

Verde amarillento

Púrpura claro

Borde de lamina Dentado Doblemente dentado

Dentado Dentado

Forma de la base de la lamina

Hastada Hastada Truncada Hastada

Forma de la lígula de la flor femenina

Oblonga Oblonga Ovada Oblonga

Color externo principal de la raíz reservante

Púrpura grisácea

Gris anaranjado

Gris anaranjado

Púrpura grisácea

Color principal de la pulpa de la raíz reservante

Amarillo anaranjado

Blanco amarillento

Naranja Blanco amarillento moteado de púrpura

Color de los propágulos

Púrpura grisáceo

Rojo púrpura grisáceo

Blanco Rojo púrpura

Fuente: [9].

13

Zonas de cultivo

Se la cultiva a una altitud de1100 a 2500 msnm, el cultivo es escaso en lugares

donde arriba de los 3000 msnm, prefiere los climas suaves con ligeras heladas o

templado, su siembra se realiza en tierra blanda para que sus raíces absorban agua.

Según recolección de datos el cultivo nacional de esta planta es escaso. De acuerdo

a información de los últimos años demuestran que en Venezuela y Colombia ya no se

produce, reduciendo su cultivo en Ecuador, Perú, Bolivia y el norte de Argentina [7].

Composición Nutricional

Tabla Nº3

Composición Nutricional promedio de 10 entradas de yacón procedentes de Perú,

Bolivia, Ecuador y Argentina (en relación a 1 kg de materia comestible de raíz fresca)

Variable Promedio Rango

Materia seca (g) 115 98-136

Carbohidratos totales (g) 106 89-127

Frútanos (g) 62 31-89

Glucosa libre (g) 3.4 2.3-5.9

Fructosa libre (g) 8.5 3.9-21-1

Sacarosa libre (g) 14 10-19

Proteína (g) 3.7 2.7-4.9

Fibra (g) 3.6 3.1-4.1

Lípidos (mg) 244 112-464

Calcio (mg) 87 56-131

Fósforo (mg) 240 182-309

Potasio (mg) 2282 1843-2946

Fuente: [6]

14

Propiedades y Aplicaciones

Beneficios del uso del yacón

Su gran valor nutricional se asocia a la presencia de fructooligosacáridos (FOS),

tipos especiales de azucares que no elevan el nivel de glicemia en la sangre, desde

un punto de vista nutricional y de uso en la industria alimentaria se reconocen a los

FOS y a la inulina como los más importantes entre los fructanos [6].

Propiedades

Según fuente bibliográfica de El Yacón, 2015 [5] manifiesta las siguientes

propiedades del yacón:

• Alto contenido de fibra mejora el funcionamiento intestinal.

• Posee inulina, fibra natural soluble que reduce el apetito.

• Tiene un nivel casi nulo de calorías.

• Aporta vitaminas (Caroteno, tiamina, riboflavina, niacina,

ácido ascórbico) y minerales (Calcio, hierro, fósforo). Aporta

antioxidantes, “Polifenoles como el ácido clorogénico y varios fenoles

derivados del ácido cafeico. Otros compuestos reportados con actividad

antioxidante son la quercetina, el ácido ferúlico y el ácido gálico, aunque

encontramos concentraciones de polifenoles en la raíz, la concentración

es mucho mayor en las hojas” [10], evitando la formación de radicales

libres.

15

2.2.2. Componentes de la Fórmula de la barra

Clara de Huevo u ovoalbúmina

El huevo es un ingrediente básico en la industria alimenticia por su alto valor

nutritivo, es muy versátil, siendo muy utilizado como ingrediente en algunos

ovoproductos como la mayonesa, harinas preparadas para la elaboración de pan. El

huevo es rico en aminoácidos esenciales, ácidos grasos y algunos minerales y

vitaminas necesarios en la dieta. La clara de huevo u ovoalbúmina compone un 60%

de un huevo entero. Está compuesta por agua 88% y proteínas 11% el 1% restante

consta de minerales y vitaminas hidrosolubles [11].

Los diversos ovoproductos, cita las diferentes formas de procesar y ofrecer

presentaciones más convenientes para uso industrial, en el día de hoy existen algunos

productos en el mercado que tiene como ingrediente en su fórmula el huevo en sus

diferentes apariencias [12].

Composición Nutricional

Tabla Nº4

Composición Nutricional de la clara de huevo crudo y fresco

En 100g de la clara de huevo crudo y fresco

Calorías (kcal) 52

Proteínas (g) 10.90

Total, de lípidos (grasa) (g) 0.17

Hidratos de carbono (g) 0.73

Fibra (g) 0

Azúcares, total (g) 0.71

Minerales

Calcio (mg) 7

Hierro (mg) 0.08

Magnesio (mg) 11

Fosforo (mg) 15

16

Potasio (mg) 163

Sodio (mg) 166

Zinc (mg) 0.03

Vitaminas

Vitamina C (mg) 0

Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0

Vitamina K (µg) 0

Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.004

Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.439

Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.105

Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.005

Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 4

Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0.09

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (g) 0

Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)

0

Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 0

Ácidos grasos, trans total (g) 0

Colesterol (mg) 0

Fuente: [13]

Tabla Nº5

Propiedades y Aplicaciones del huevo

Emulsificador en mayonesas y aderezos.

Aglutinador en pastas alimenticias, galletas y harinas preparadas.

Colorante en bebidas alcohólicas como el rompope, ponche crema o ponche de huevo.

Componente en complemento alimenticio por su contenido de proteína y en productos de cosmetología como reparadores.

Espumante en merengues y cremas tipo Chantilly.

Fuente: [12].

Chía (Salvia hispánica L.)

La chía es una planta anual de verano, es una buena fuente de fibra dietética,

proteína y antioxidantes. La semilla de chía es una fuente natural rica en ácidos grasos;

omega 3 y 6, no tiene olor y no requiere empaque ni condiciones de almacenamiento

17

especiales, es una alternativa valiosa para prevenir la obesidad, los elevados niveles

de colesterol y la glucosa en la sangre [14].

La semilla de chía es una fuente de proteínas, proporciona gran parte de los

aminoácidos esenciales, en comparación a otras semillas y granos. La semilla de chía

(Salvia Nativa) provee la más alta fuente de proteína entre 19-23 % de su peso en

proteína. La chía posee la cualidad de absorber más 12 veces su peso en agua,

prolongando la hidratación y la retención de electrolitos en el cuerpo [15].

Composición Nutricional

Tabla Nº6

Composición Nutricional de la Chía

En 100 g de chía

Energía (kcal) 486

Proteínas (g) 16.54

Total, de lípidos (grasa) (g) 30.74

Hidratos de carbono (g) 42.12

Fibra dietética (g) 34.4

Azúcares, total (g) 0

Minerales

Calcio (mg) 631

Hierro (mg) 7.72

Magnesio (mg) 335

Fosforo (mg) 860

Potasio (mg) 407

Sodio (mg) 16

Zinc (mg) 4.58

Vitaminas

Vitamina C (mg) 1.6

Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0.50

Vitamina K (µg) 0

Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.620

Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.170

Niacina o Vitamina B3 (mg) 8.830

Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0

18

Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 0

Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (g) 3.330

Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)

2.309

Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 23.665

Ácidos grasos, trans total (g) 0.140

Fuente: [16]

Tabla Nº7

Propiedades y Aplicaciones de la chía

Aporta ácidos grasos esenciales Omega 3, 6, 9.

Rica en antioxidantes, evita la formación de radicales libres.

Posee fibra insoluble, limpieza del colon.

A nivel industrial se usa para la producción de suplementos nutricionales, pastas, cereales, aceites.

Como ingrediente extra en panificación.

Fuente: [17]

Pasas sin semilla (Vitis vinífera)

Las pasas de uva (Vitis vinífera) nativa de la región del mediterráneo, con el

paso del tiempo ha logrado expandir su cultivo a todo el mundo, por su gran

popularidad, nacida de su sabor característico y beneficiosas propiedades para la

salud humana, como lo son la presencia de flavonoides en este fruto seco, con un

dulzor natural, proveniente de las variedades de uva sin semillas de acidez baja y ricas

en azucares, de los cuales son 70% fructosa, son consideradas fibra dietética, aporta

hierro, manganeso, magnesio, calcio, cobre, rica en vitamina B, vitamina E y folatos

que apoyan a la formación de los glóbulos rojos otra de las propiedades de este fruto

es que posee una alta cantidad de antioxidantes de origen fenólico, también se

reportan sus efectos antinflamatorios a nivel gastrointestinal [18], [19].

19

Las uvas pasas almacenan azucares concentrándolo en el fruto, dándoles su

dulzor característico y elevado contenido energético, en su composición posee una

elevada cantidad de carbohidratos y potasio que facilita el equilibrio hídrico del cuerpo

entre otros compuestos, como los flavonoides que poseen propiedades

antiinflamatorias y antioxidantes [20].

Composición Nutricional

Tabla Nº8

Composición Nutricional de las pasas

En 100g de pasas sin semilla

Calorías (kcal) 299

Proteínas (g) 3.07

Total, de lípidos (grasa) (g) 0.46

Hidratos de carbono (g) 79.18

Fibra (g) 3,7

Azúcares, total (g) 59.19

Minerales

Calcio (mg) 50

Hierro (mg) 1.88

Magnesio (mg) 32

Fosforo (mg) 101

Potasio (mg) 749

Sodio (mg) 11

Zinc (mg) 0.22

Vitaminas

Vitamina C (mg) 2.3

Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0.12

Vitamina K (µg) 3.5

Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.106

Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.125

Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.766

Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.174

Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 5

Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (g) 0.058

20

Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)

0.051

Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 0.037

Ácidos grasos, trans total (g) 0

Colesterol (g) 0

Fuente: [21]

Tabla Nº9

Propiedades y Aplicaciones de las pasas

Aporta fibra insoluble, ayuda a la limpieza en el sistema digestivo.

Rica en minerales y vitaminas, estimula el buen funcionamiento del sistema inmunitario.

Rica en antioxidantes.

Aporta alto contenido energético

A nivel industrial se usa para la producción de suplementos nutricionales.

Como ingrediente en la elaboración de pan.

Fuente: [20]; [19].

Manteca de Cacao

La manteca de cacao es un producto secundario de los granos de cacao

(Theobroma cacao), este extracto se considera muy valioso por sus únicas

propiedades fisicoquímicas, las que provienen de su particular composición en ácidos

grasos, en su mayoría triacilgliceroles de estructura simétrica y bajas proporciones

ácidos grasos insaturados. También contiene antioxidantes solubles en grasas como

lo son la vitamina E en formas de β-tocoferol, α-tocoferol, y γ- tocoferol. La

composición y origen de este ingrediente le brindan características organolépticas,

únicas como su aroma y color reminiscentes al chocolate [22].

La posición del cacao dentro de la pirámide alimenticia no solo está basada en

su sabor y valor nutricional, esta se basa también en sus características organolépticas

21

como su amargor, aroma y textura característicos en su mayoría provenientes de la

manteca de cacao [23].

Composición Nutricional

Tabla Nº10

Composición Nutricional de la manteca de cacao

En 100g de manteca de cacao

Calorías (kcal) 884

Proteínas (g) 0

Total, de lípidos (grasa) (g) 100

Hidratos de carbono (g) 0

Fibra (g) 0

Azúcares, total (g) 0

Vitaminas

Vitamina C (mg) 0

Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 1.80

Vitamina K (µg) 24.7

Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0

Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0

Niacina o Vitamina B3 (mg) 0

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (%) 36-43

Ácidos grasos, insaturados totales (%) 57-64

Colesterol (mg) 0

Fuente: [24]

Tabla Nº11

Tipos de ácidos grasos (%) (triglicéridos y triacilgliceroles) presentes en la manteca

de cacao

Ácidos grasos insaturados

(%) Ácidos grasos

saturados (%)

Ácido oleico 26.3 -35 Ácido palmítico 24.5 – 33.7

Ácido palmitoleico 0 - 4 Ácido esteárico 33.7 – 40.2

Ácido linoleico 1.7 - 3 Ácido mirístico 0 - 4

Acido alfa linolénico 0 - 1 Ácido aracquinodico 0 - 1

otros 0 – 1.6 Ácido láurico 0 - 1

Fuente: [25].

22

Tabla Nº12

Propiedades y Aplicaciones de la manteca de cacao

Aceite vegetal con sabor y aroma característicos

Uso mayoritario en productos derivados del cacao, por ejemplo: chocolate blanco, licor, chocolate negro.

Industria cosmética para la fabricación de bálsamos labiales, cremas hidratantes y maquillajes.

Fuente: [25]

Estevia

La Estevia rebaudiana es una planta conocida como ‘‘hoja dulce’’ en la

actualidad es el endulzante alternativo al azúcar, de origen natural, pudiendo ser usada

en su estado natural como edulcorante no calórico. Consta de una gran cantidad de

agua aproximadamente 80-85%, no aporta calorías, además es hasta 300 veces más

dulzor que el azúcar de mesa, no es considerado cancerígeno a comparación de otros

aditivos de esta gama. Por su contenido en compuestos fenólicos, la estevia actúa

también como un excelente antioxidante [26], [27].

Es una alternativa tanto al azúcar, como a la fructosa y al uso de edulcorantes

no nutritivos como lo son la sacarina, el aspartame, sucralosa, ciclamato entre otros.

La Estevia se distingue de los edulcorantes artificiales al no tener sabor metálico

siendo su sabor más similar al del azúcar de mesa y no ser cancerígeno [26].

Composición Nutricional

Tabla Nº13

Composición Nutricional de la Estevia rebaudiana

En 100g de la Estevia rebaudiana

Calorías (kcal) 0

23

Proteínas (g) 0

Total de lípidos (grasa) (g) 0

Hidratos de carbono (g) 0

Fibra (g) 0

Azúcares, total (g) 0

Minerales

Sodio (mg) 0

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (g) 0

Ácidos grasos, trans total (g) 0

Colesterol (mg) 0

Fuente: [28]

Tabla Nº14

Glucósidos en las hojas de Estevia contenido en % de las hojas en peso seco

Dulcósido 0.3

Rebaudiósido C 0.6

Rebaudiósido A 3.8

Esteviósido 9.1

Fuente: [27]

Tabla Nº15

Propiedades y Aplicaciones de la Estevia rebaudiana

No aporta calorías

Las hojas pueden ser usadas en su estado natural.

Facilita la digestión

Disminuye el deseo de comer dulces y alimentos grasos

Puede disminuir el índice glucémico.

En la industria se usa como edulcorante no calórico para bebidas y productos de ingesta diaria.

Fuente: [26]

24

Zanahoria (Daucus carota L)

La zanahoria (Daucus carota l.) es una especie originaria del centro asiático y

del mediterráneo con su cultivo en crecimiento ha llegado a ser la hortaliza más

producida del mundo, es una planta con un alto elevado contenido en β-caroteno

siendo este un precursor de vitamina A. Se caracteriza por un elevado contenido de

agua y bajo contenido de lípidos y proteínas [29].

La zanahoria (Daucus carota) es rica en fibra, carotenos (alfa, beta y gamma

que el cuerpo metaboliza en vitamina A) y vitaminas B1, B2, C, D, E y F. Además de

su contenido de aceites y ácidos grasos esenciales y minerales en los que sobresale

el potasio entre otros componentes como lo son flavonoides, pectinas y gomas

vegetales [30].

Composición Nutricional

Tabla Nº16

Composición Nutricional de la zanahoria (Daucus carota l.)

En 100g de zanahoria (Daucus carota)

Calorías (kcal) 41

Proteínas (g) 0.93

Total de lípidos (grasa) (g) 0.24

Hidratos de carbono (g) 9.58

Fibra (g) 2.8

Azúcares, total (g) 4.74

Sacarosa (g) 3.59

Glucosa (dextrosa) (g) 0.59

Fructosa (g) 0.55

Almidón (g) 1.43

Minerales

Calcio (mg) 33

Hierro (mg) 0.30

Magnesio (mg) 12

Fosforo (mg) 35

25

Potasio (mg) 320

Sodio (mg) 69

Zinc (mg) 0.24

Cobre (mg) 0.045

Manganeso (mg) 0.143

Selenio (µg) 0.1

Fluoruro (µg) 3.2

Vitaminas

Vitamina A (µg) 835

Vitamina C (mg) 5.9

Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 0.66

Vitamina K (filoquinona) (µg) 13.2

Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.066

Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.058

Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.983

Ácido pantoténico o Vitamina B5 (mg) 0.273

Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.138

Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 0

Cobalamina o vitamina B12 (µg) 0

Alfa-caroteno (µg) 3477

Beta-caroteno (µg) 8285

Licopeno (µg) 1

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (g) 0.037

Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)

0.014

Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 0.117

Ácidos grasos, trans total (g) 0

Fuente: [30]; [29].

Tabla Nº17

Propiedades y Aplicaciones de la zanahoria (Daucus carota l.)

Alto contenido en carotenos alfa, beta y gamma.

Aportes de vitamina B, E, D y F.

Se la considera rica en fibra vegetal.

Se emplea como materia prima para congelados, deshidratados, encurtidos, conservas, purés, enlatados, zumos entre otros.

Es dilatadora arterial, hipotensora, antidiabética.

Fuente: [30] y [31]

26

Avena (Avena sativa)

La avena sativa es de los granos más importantes cultivados se la reconoció

como alimento saludable en 1980 por sus efectos en la prevención de enfermedades

cardiovasculares convirtiéndose en un alimento popular para la nutrición humana.

Contiene altas cantidades de nutrientes valiosos [32].

La avena (avena sativa) es un grano popularizado para el consumo humano, se

utiliza en forma de hojuelas en la preparación de varios productos como lo son:

galletas, barras alimenticias entre otros. Es muy reconocido por su valor nutritivo y su

alto contenido de proteína, fibra, cantidades significativas de betaglucanos y presencia

de vitaminas y minerales. Este grano es reconocido como el cereal con mayor

contenido proteico y de aminoácidos esenciales [32].

Composición Nutricional

Tabla Nº18

Composición Nutricional de la avena sativa

En 100g de avena sativa

Calorías (kcal) 389

Proteínas (g) 16.89

Total, de lípidos (grasa) (g) 6.90

Hidratos de carbono (g) 66.27

Fibra (g) 10.6

Azúcares, total (g) 0

Minerales

Calcio (mg) 54

Hierro (mg) 4.72

Magnesio (mg) 177

Fosforo (mg) 523

Potasio (mg) 429

Sodio (mg) 2

Zinc (mg) 3.97

Vitaminas

27

Vitamina A (µg) 0

Vitamina C (mg) 0

Vitamina E (alfa-tocoferol) (mg) 1.01

Vitamina K (filoquinona) (µg) 3.2

Tiamina o Vitamina B1 (mg) 0.763

Riboflavina o Vitamina B2 (mg) 0.139

Niacina o Vitamina B3 (mg) 0.961

Piridoxina o Vitamina B6 (mg) 0.961

Ácido fólico o Vitamina B9 (µg) 0

Lípidos

Ácidos grasos, saturados totales (g) 1.217

Ácidos grasos, monoinsaturados totales (g)

2.178

Ácidos grasos, poliinsaturados totales (g) 2.535

Ácidos grasos, trans total (g) 0

Colesterol (mg) 0

Fuente: [33]

Tabla Nº19

Propiedades y Aplicaciones de la avena sativa

Mejora la digestión, reduce los ácidos biliares, facilitando el tránsito intestinal y evitando el estreñimiento.

Ayudar a controlar el peso por ser un alimento bajo en calorías, y por ser de lenta absorción, mantiene la sensación de saciedad.

Ayuda a controlar los niveles de azúcar en la sangre, contrarrestando la respuesta glicémica y de insulina.

Fuente: [34]

2.2.3. Alimentos dietéticos

Cuando se lee que un alimento es dietético se suele pensar que tiene menos

calorías o grasas. Pero un alimento dietético es aquel que se diferencia por su

composición y/o por sus modificaciones físicas, químicas o biológicas resultantes del

proceso de fabricación o de la adición, eliminación o sustitución de determinados

componentes [35], [36].

28

Los productos comúnmente llamados ‘’light’’ o ‘’diet’’ están dentro de la

categoría de ‘’Alimentos para satisfacer necesidades alimentarias de personas que

presentan estados fisiológicos particulares’’. Pero es importante saber que implica

cada una de estas categorías y conocer sus diferencias [35], [36].

Según fuente bibliográfica Escudero, 2009 [35] los productos energéticamente

reducidos se incluyen dentro de la clasificación de los alimentos dietéticos, al igual que

los siguientes tipos de alimentos:

• Alimentos para satisfacer necesidades alimentarias, específicas de

determinados grupos de personas sanas: alimentos para lactantes y

niños de corta edad, alimentos fortificados etc.

• Alimentos para satisfacer necesidades alimentarias de personas que

presentan estados fisiológicos particulares: alimentos modificados en su

valor energético, alimentos modificados por su composición glucídica,

alimentos modificados en su composición lipídica etc.

• Alimentos enriquecidos.

• Suplementos dietarios.

• Alimentos con propóleos.

Analizaremos los alimentos dirigidos a personas con estados fisiológico particulares.

Alimentos modificados en su valor energético:

‘’Alimentos dietéticos de valor energético reducido’’ o ‘’alimentos dietéticos de

valor calórico reducido’’ son alimentos que proveen una cantidad de energía no

superior al 70% de la que provee el alimento estándar. No es nutricionalmente inferior

al alimento corriente, es decir no se reduce el contenido de nutrientes esenciales,

29

exceptuando los carbohidratos o lípidos que se pueden disminuir para bajar el

contenido energético hasta el indicado [35].

‘’Alimentos dietéticos de bajas calorías’’ son los alimentos que proveen un

máximo de 40kcal por cada 100g ó 100 cc, del alimento los únicos nutrientes

esenciales que se pueden sustraer con el fin de disminuir el aporte calórico son los

lípidos y los carbohidratos [35].

Alimentos modificados en su composición glucídica:

‘’Alimentos dietéticos de contenido glucídico reducido’’ o ‘’alimento dietético de

bajo valor glucídico’’ según [35] son los que tienen una disminución de los siguientes

carbohidratos asimilables: mono-, di-, oligo- y polisacáridos. Las cantidades en que se

reducen dependen del alimento:

• Alimentos amiláceos (pan, pastas, harinas, productos de panadería y

pastelería y otros similares) deben disminuirse como mínimo un 30% del

contenido normal de los carbohidratos asimilables.

• Mermeladas, compotas, jaleas, conservas de frutas, néctares, postres, entre

otros productos similares: no contienen más del 10% de los carbohidratos

asimilables.

• Otros alimentos: se reducen, como mínimo, un 50% de los carbohidratos que

normalmente tienen.

Por lo general se reemplazan los azucares por sustancias que también

endulzan.

30

Alimentos modificados en su composición lipídica:

‘’Alimento reducido en valor lipídico’’ o ‘’alimento de contenido graso reducido’’

son los que contienen como máximo el 50 % del contenido de grasas de los alimentos

corrientes. Cuando se trata de alimentos de alto contenido graso (mayonesa, crema,

mantequilla) que tienen una composición original con 70% de grasa o más, es

necesario reducir el contenido lipídico como mínimo un 30% para entrar en esta

categoría [35].

2.2.4. Tasa metabólica basal (TMB)

Se define como el costo mínimo de energía para que el cuerpo realice las

funciones vitales de mantenimiento que no se detienen y que son inevitables como lo

son la función cardiovascular, la respiratoria, la endocrina, la del sistema nervioso

central, la renal, la hepática, la inmune, la termogénesis y en varios casos, las de

crecimiento, de embarazo y de lactancia. La mayor parte de esta energía se conoce

que se consume en mantener la temperatura corporal en 37ºC [37].

El gasto energético por digestión no forma parte de la Tasa metabólica basal

(TMB). El gasto energético basal (GEB) está determinado sobre todo por el peso y la

superficie corporal de una persona. Es una expresión en calorías por hora en relación

a la superficie del cuerpo, siendo la pérdida de calor proporcional a la superficie [37].

Según [37] los factores que pueden alterar la velocidad metabólica son:

Temperatura ambiental: La velocidad metabólica se incrementa cuando la

temperatura ambiental es más fría para poder mantener el cuerpo caliente. De la

misma manera, a altas temperaturas la velocidad metabólica puede disminuir debido

a una producción de calor menor del cuerpo.

31

Fiebre: La velocidad metabólica se incrementa alrededor de un 12.6% por cada

grado centígrado (ºC) extra en la temperatura corporal.

Comidas recientes: En las doce horas siguientes a una ingesta, la velocidad

metabólica se aumenta ligeramente debido a la energía requerida para digerir los

alimentos, absorber nutrientes y alterarlos después de su absorción.

Posición del cuerpo: Cambiando la postura a un estado más erecto, tal como

sentarse, incrementa la velocidad metabólica más que si se estuviera bajo condición

basal (acostado).

Estados emocionales: La alegría, el enojo, el miedo y otras emociones fuertes

pueden aumentar la velocidad metabólica. La depresión tiende a disminuirla.

Ejercicio reciente: Siguiendo un periodo de ejercicio la velocidad metabólica

permanece elevada por un periodo de tiempo. La cual depende del tipo de ejercicio,

su duración y la capacidad del individuo.

Dormir: Disminuye los procesos del cuerpo, resultando en una disminución en

el gasto de energía por debajo del nivel basal.

De acuerdo a [37] el metabolismo basal de un individuo no es constante en su

vida los cambios más notables son, los siguientes:

• La velocidad metabólica basal normalmente disminuye lentamente a

partir de los 5 años de edad.

• Durante las etapas de crecimiento como lo son la adolescencia y durante

el embarazo la tasa metabólica basal se incrementa, debido a los

requerimientos de energía extra para el crecimiento.

32

• El exceso de grasa incrementa el metabolismo, pero no de manera muy

apreciable.

• El sexo del individuo debido a que las mujeres poseen generalmente

menor masa muscular que los hombres.

• Los requerimientos de cada individuo se incrementan con los años hasta

que la edad adulta es alcanzada.

2.2.5. Ecuación de Harry Benedict

La ecuación de Harris Benedict es una ecuación de predicción de gasto

energético basal y tiene dos variantes de acuerdo al sexo:

HOMBRES = 66,4730 + (13,7516 ∗ (peso en kg)) + 5,0033 ∗ (estatura en cm) − 6,7759 ∗ (edad en años)

MUJERES = 655,0955 + (9,5634 ∗ (peso en kg)) + 1,8496 ∗ (estatura en cm) − 4,6756 ∗ (edad en años)

Con estas ecuaciones podremos estimar la cantidad de calorías requeridas por

el organismo para cumplir sus funciones vitales [38].

El principio de Harry Benedict nos permite brindar una aproximación de la

cantidad de calorías necesarias de acuerdo a la actividad realizada en base diaria [39].

En la tabla Nº20 se muestra la cantidad de calorías necesarias de acuerdo a la

actividad física que realiza un individuo.

Tabla Nº20

Cantidad de calorías necesarias de acuerdo a la actividad física

Actividad Calorías diarias necesarias

Poco o ningún ejercicio TMB * 1,2

Ejercicio ligero (1-3 días por semana) TMB * 1,375

Ejercicio moderado (3-5 días a la semana) TMB * 1,55

Ejercicio fuerte (6-7 días a la semana) TMB * 1,725

Ejercicio muy fuerte (dos veces al día) TMB * 1,9

Fuente: [39].

33

Con esto podemos establecer un régimen alimenticio hipocalórico que permita

el adelgazamiento gradual del individuo dependiendo de su actividad diaria [39].

2.3.1. Evaluación sensorial

Evaluación sensorial es el análisis de las propiedades organolépticas de un

producto realizable con los sentidos humanos. Citado de otra manera es la evaluación

de olor, aroma, textura y sabor de un alimento o materia prima. Es importante porque

aporta información muy útil para el desarrollo o mejora, para la comunidad científica

del área de alimentos [40]. Dentro de la evaluación sensorial se aplican pruebas

afectivas, discriminatorias y descriptivas.

Prueba de afectividad

Son pruebas subjetivas donde se expresa el nivel de agrado, aceptación y

preferencia de un producto alimenticio por parte del consumidor potencial [41]. Para

estas pruebas se requiere que las condiciones de evaluación sean similares a las

condiciones de consumo. En cuanto al número de panelistas requeridos para este tipo

de pruebas según [41], el mínimo de panelistas es de 30, [40] indica 80 panelistas,

mientras que [42] señala más de 100 panelistas no entrenados, señalando que

mientras más panelistas existan, se logará un muestra más representativa de la

población.

Prueba hedónica

En las pruebas hedónicas se solicita al consumidor que valore el grado de

satisfacción (gusto) que le produce un producto utilizando una escala verbal o gráfica.

Estas pruebas son una herramienta muy efectiva en el diseño de nuevos productos

2.3. Marco conceptual

34

alimenticios. Estas se utilizan con mayor frecuencia por las empresas debido a que

son los consumidores quienes, en última instancia, convierten un producto en éxito o

fracaso [43].

Pruebas discriminativas

Las pruebas discriminativas son aquellas en las que no se requiere conocer la

sensación subjetiva que produce un alimento, sino que se desee establecer si hay

diferencia o no entre dos o más muestras, en algunos casos la magnitud o importancia

de esta diferencia. Las pruebas discriminativas más comúnmente empleadas son;

prueba de comparación apareada simple, prueba dúo-trío y prueba de ordenamiento

o ranking [41].

Prueba de ordenamiento o ranking

Esta prueba es muy sencilla. En ella se dan a los panelistas tres o mas muestras

que difieren en una propiedad indicando que las pongan en orden creciente o

decreciente, esta prueba tiene la ventaja que ser rápida y de permitir la evaluación de

un numero de muestras mayor que en otras pruebas. En esta prueba específicamente

se determina el orden y preferencia, en el desarrollo de nuevos productos o para

mejora del producto propio [44], [41].

2.3.2. Alimento funcional y dietético

Alimento funcional

Es aquel alimento que, en su forma natural o procesada, abarca componentes

que desempeñan efectos beneficiosos para la salud que van más allá de la nutrición

[45].

35

Dentro de la gama de alimentos funcionales están los prebióticos, los

probióticos y los simbióticos. La consecuencia positiva de un alimento funcional puede

ser tanto en el cuidado del estado de salud como en la disminución del riesgo de

padecer una enfermedad [46].

Alimento dietético

Se considera un alimento dietético a aquel modificado en su composición físico

química para satisfacer necesidades alimentarias de individuos con estados

fisiológicos particulares, que tenga una reducción mínima de 30% en aporte energético

con respecto al alimento estándar [35], [36] y [47].

2.3.3. Dieta

La dieta o régimen alimenticio es la práctica de comer alimentos de manera

regulada y controlada para disminuir, mantener o aumentar el peso corporal.

Expresado de otra manera, es el control consciente de los alimentos ingeridos a base

diaria. Una dieta restringida a menudo es utilizada por los que tienen sobrepeso u

obesidad, a veces en combinación con el ejercicio físico, para reducir el peso corporal

[48].

2.3.4. Componentes funcionales del yacón

FOS

Los oligofructanos u oligofructosa también habitualmente conocido como

fructooligosacáridos (FOS) mismos que son considerados prebióticos corresponde a

una clase de azucares que llevan el nombre de fructanos. Estos compuestos

conforman entre un 50 a 70% de la composición del yacón [49].

36

Inulina

La inulina es un polisacárido o varias azúcares simples ligadas entre sí,

producidas por muchos tipos de plantas. Se concentra o almacena en el tejido fino de

la planta, generalmente raíces y rizomas donde reposa en grandes cantidades. La

inulina se encuentra en un alto porcentaje, de hasta un 20% como componente en el

yacón. Tiene un valor calórico reducido (1.5 kcal/g), siendo excelente para dietas

hipocalóricas y dietas para diabéticos [50].

2.3.5. Aglutinantes alimenticios

Sustancia más o menos líquida y pegajosa que reúne las condiciones de

aglutinar y adherir las partículas o mezclas, las cuales son utilizadas especialmente en

la producción de alimentos. Al llevar acabo el aglutinamiento de este añade textura,

firmeza y espesor [51].

2.3.6. Edulcorante

Los edulcorantes son sustancias que se utilizan en lugar de los endulzantes

como el azúcar o alcoholes del azúcar. También se pueden denominar sustitutos del

azúcar, edulcorantes no nutritivos y edulcorantes no calóricos [52].

Hace una década atrás era muy difícil conseguir algún producto de origen

dietético para personas con diabetes o aquellas que solo querían cuidar su salud.

generalmente eran importados de precios no muy asequibles, sin embargo, hoy en día

estos productos se producen a nivel nacional. Entre los productos que ofertan las

marcas nacionales están: yogurt, mermeladas, helados, pasteles sin azúcar, y

edulcorantes. Estos productos permiten a los diabéticos disfrutar de una experiencia

2.4. Marco contextual

37

similar que consumir alimentos que contienen azúcar. Según estudios de mercado

alrededor de 5,5% de la población nacional padece de diabetes, cifra que va en

aumento según [53].

Según la octava encuesta demográfica nacional el estado nutricional de la

población adolescente de entre 12 a 19 años, tiene una prevalencia de un 26% de

sobrepeso y obesidad. Siendo los individuos de 12 a 14 años de edad presentan una

prevalencia de 27% de sobrepeso y obesidad, en comparación a los adolescentes de

15 a 19 años con un 24,5%. De acuerdo a los grupos étnicos la mayor prevalencia de

sobrepeso y obesidad la tienen los afroecuatorianos con un 43,7%. En relación al

quintil económico del país, el quintil más rico Q4 30,9% y Q5 28,3% tienen mayor

prevalencia en sobrepeso y obesidad que los quintiles más pobres Q1 19,4% y Q2

25,5%. La mayor proporción de adolescentes con sobrepeso u obesidad se encuentra

en Galápagos, con una prevalencia de 34,5%, seguida por Azuay 34,4% y Guayaquil

31,9% [4].

En la misma encuesta mencionando el estado nutricional de la población adulta

de 19 años a 60 años la prevalencia de sobrepeso y obesidad en las mujeres es de

65,5% y en los hombres 60%, va en aumento en la cuarta y quinta década de vida,

con prevalencias superiores a 73%. La prevalencia de sobrepeso y obesidad aumenta

con el nivel económico; así, los adultos del quintil más rico tienen la mayor prevalencia

de sobrepeso y obesidad frente a los adultos del quintil más pobre 66,4% vs. 54,1%.

Pero, en todo caso, las prevalencias estimadas constituyen un verdadero problema de

salud pública [4].

En la actualidad en el mercado nacional no hay un alimento dietético que sea al

mismo tiempo funcional de tipo barra que sustituya a un tentempié de altas calorías, la

38

mala alimentación en adolescentes y adultos en general es una problemática ya que

esto afecta en su desenvolvimiento cotidiano; la inadecuada nutrición le

genera problemas al momento de ejecutar tareas del día a día, así como numerosas

enfermedades por la ingesta de comida chatarra, altas en grasas y azucares. La barra

a desarrollarse es una opción para consumo en dietas bajas en calorías e hidratos de

carbono que, a su vez, por las propiedades funcionales del yacón, favorece a la

eliminación de grasa corporal.

Con la combinación de algunos ingredientes y sus diferentes proporciones

esperamos desarrollar un producto de buen color, textura que atraiga la vista del

consumidor sin dejar atrás el sabor y el olor, es decir un producto con propiedades

organolépticas gratas. Además, que el mismo debe poseer características tales como

reducir la sensación del apetito, dietética y funcional. Como valor agregado tendremos

que aporta fibra no digerible, vitaminas, Omega 3, 6, 7, 9; antioxidantes y minerales

creando un alimento funcional que a su vez sea dietético.

39

CAPITULO III

MARCO METODOLOGICO

El trabajo realizado en esta tesis es de tipo experimental y cuantitativo debido a

que se manipulan las variables de las fórmulas del alimento dietético funcional tipo

barra, se evalúan los efectos sensoriales y nutricionales, en pruebas cualitativas.

Formulaciones

Se desarrollan tres fórmulas variando la materia prima principal que es el yacón,

con concentraciones de 35, 45 y 55%, a estas fórmulas se les fue asignado un código

de muestra de manera aleatoria 454, 721 y 825 respectivamente, adicionalmente los

demás ingredientes fueron seleccionados considerando aquellos con mayor aporte de

beneficios cercanos a nuestro objetivo y de producción nacional.

Pruebas sensoriales y análisis estadístico

Los tres prototipos de barras fueron sometidos a evaluaciones sensoriales. Para

recabar información se aplicaron dos pruebas, una de preferencia la prueba hedónica

verbal de nueve puntos y una prueba discriminativa, la prueba de ordenamiento o

ranking. La evaluación sensorial se realizó en un área exenta de ruidos y olores, de

temperatura entre 18 y 28ºC. Se realizó el análisis estadístico de varianza y test de

student con un valor α de confiabilidad de 90%, a los datos obtenidos de las

evaluaciones sensoriales de 74 panelistas no entrenados. El formato de la evaluación

sensorial a aplicar se encuentra en el anexo b.

3.

3.1. Tipo de investigación

3.2. Metodología

40

Análisis nutricional

Se realizó el análisis nutricional del producto de mayor grado de preferencia de

acuerdo a los resultados estadísticos extraídos de las evaluaciones sensoriales. El

análisis nutricional se realizó en un laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories

Testing & Consulting” acreditado con la norma ISO 17025-OAE. Se comparó con otros

productos de carácter similar existentes en el mercado barra dietética y un producto

estándar barra de cereal no dietética.

Caracterización de la materia prima yacón

Se realizaron pruebas a la materia prima fresca de pH usando un potenciómetro

Mettler Toledo, de solidos solubles o ºBRIX usando un refractómetro portátil Atago,

según la norma INEN ISO 2173 y una curva de secado a 100ºC según la norma de

determinación de humedad con el método de la estufa de aire 925.09 AOAC, 1997.

Todos estos análisis se realizaron de manera interna.

Análisis de vida útil al alimento dietético y funcional.

Se realizó el análisis de vida útil al alimento dietético funcional, aplicando el

método de vida útil acelerada a 45ºC por 18 días. Esta prueba fue realizada con la

finalidad de comparar la vida útil del producto desarrollado con otro producto en el

mercado.

Normas empleadas

En la siguiente tabla se presentan todas las normas a emplear para poder

caracterizar el producto dietético, funcional, desarrollado en esta tesis y la materia

prima principal yacón, en conjunto con las normas que categorizan el producto como

dietético y funcional.

41

Tabla Nº21

Normas empleadas

Normas empleadas para la categorización de la barra

NTE INEN 2629:2012 Alimentos para regímenes

especiales de control Del peso. Requisitos.

NTE INEN 2587:2011 Alimentos funcionales. Requisitos.

CODEX STAN 181-1991 Norma para preparados dietéticos

Para regímenes de control del peso

Normas empleadas para caracterización de la barra

Clegg-Antrone Carbohidratos

POE-UBA-01 Basado en: AOAC 17th 984.13

Proteínas

Folch Modificado Grasas

Calculo (Codex CAC-GL2-EN) Energía

BAM-FDA CAP. #4 2002 Coliformes totales

Normas empleadas para caracterización del yacón

AOAC.925.09 18ª Ed. Humedad

AOAC.923.03 18ª Ed. Cenizas

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Para la realización de este proyecto se requirieron varios instrumentos, equipos

y sustancias, los cuales están expresados en la tabla Nº22.

Tabla Nº22

Equipos y materiales usados en la experimentación

Equipos Materiales Sustancias

Horno Mabe Balanza Camry Triturador Oster Temporizador Casio Selladora al vacío VacMaster Vp210 Estufa MLW BSU200

Moldes Pendant Mezclador manual Envases Pelador manual Cuchillo Fundas ziplock

Agua potable Ácido cítrico

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

3.3. Materiales y equipos

42

3.4.1. Pretratamiento de la materia prima principal yacón

Recepción de materia prima

Se recepta la materia prima y se mantiene a temperatura ambiente.

Pesado

Se pesa la materia prima principal en la balanza de resorte marca CAMRY, con

el fin de emplear aquellos datos para cálculos de rendimiento posteriores.

Selección

Después de una inspección visual y manual, se separa la materia prima con

golpes, rupturas, y aquellos que se encuentran en estado de descomposición. Pasan

a la siguiente etapa las que se encuentran en buenas condiciones.

Lavado y pelado

Eliminación de impurezas con abundante agua potable y descascarado manual

del fruto.

Remojado

La materia prima lavada y pelada, se coloca en remojo en una solución

antioxidante de ácido cítrico 0,5g/kg yacón.

Cortado

Se corta el fruto manualmente en cubos de 1cm3 aproximadamente, después

del cortado se le da un breve enjuague en agua potable.

Secado

Se ingresa la materia prima a la estufa a una temperatura de 60ºC durante 72

horas.

3.4. Descripción del proceso

43

Molienda

Se tritura el fruto seco de manera continua con un procesador de alimentos.

Tamizado

Se tamiza la materia prima procesada hasta obtener una granulometría de

1,25mm. La materia prima que no cumpla con esta especificación se recircula a

molienda.

Almacenado

Se coloca la materia prima procesada en un recipiente hermético (funda ziplock)

en un ambiente fresco y seco.

3.4.2. Proceso de fabricación de la barra dietética funcional de yacón

Recepción de materia prima

Se receptaron las materias primas revisando que no contenga ningún deterioro

físico y su empaque este correctamente sellado, en el caso de la materia prima al

granel (chía, avena) se revisa visualmente previo al uso.

Pesado de materia prima

Se pesó la materia prima por separado (polvos, semillas, ingrediente húmedo y

líquidos) en una balanza electrónica marca CAMRY.

Preparación del agente aglutinante

En un bol de vidrio se procedió a preparar el agente aglutinante, resultante de

la combinación de clara de huevo en polvo conocida como albúmina de huevo y agua

potable, se mezcló hasta hidratar sin presencia de grumos.

44

Mezcla de materia prima seca

En un recipiente de vidrio de fondo redondo se mezcló los cereales secos como

la semilla de chía y avena.

Mezcla de materia prima húmeda

En otro recipiente se mezcló la materia prima húmeda, como la zanahoria y

pasas morenas, previamente reducidas su tamaño en un procesador de alimentos.

Posteriormente se incorpora la mezcla de a la de productos secos y por último se

incorpora el material aglutinante.

Moldeado

Se emplearon moldes de aluminio de medidas, 3 x 3 x 1,5 cm para dar forma a

una porción de 10g de mezcla, mismas medidas que se usaron en las muestras para

las evaluaciones sensoriales y 4,5 x 4,5 x 1,5 cm para una porción de 50g de mezcla

empleadas en los análisis de laboratorio. Estas fueron colocadas en una bandeja de

teflón para la etapa siguiente.

Horneado

En un horno a 90°C (195°F), se colocó la bandeja con las muestras por tiempo

un aproximado de 10 a 15 minutos.

Enfriado

Se deja enfriar el producto a temperatura ambiente hasta colocar el glaseado.

Tomando medidas higiénicas para evitar cualquier tipo de contaminación.

Preparación del glaseado

Previamente la manteca de cacao se calienta a 60ºC consiguiendo una pasta

donde se añade la estevia mezclando hasta homogenizar.

45

Adición del glaseado

Una vez que la preparación del glaseado esté terminada se procede a cubrir la

cara superior de la barra.

Refrigerado del producto

Se refrigera el producto a una temperatura de 10°C a 15°C durante

aproximadamente 15 minutos hasta que el glaseado se endurezca.

Empacado y almacenado

Se coloca el producto en un empaque hermético plástico de uso alimenticio,

sellado al vacío en una maquina VacMaster Vp210 y se lo almacena en un lugar fresco

y seco.

46

Diagrama Nº1

Diagrama de flujo del pretratamiento de la materia prima principal yacón

ALMACENADO DE MATERIA PRIMA

LAVADOY

PELADO

CORTADOMANUAL

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

Agua potable

PESADO

SELECION Materia prima deteriorada

Agua e impurezas

REMOJADO

SoluciónAntioxidante

0.5 g Ácido cítrico/kg de yacon

ALMACENADO

Granulometría1.25 mm

Tiempo de 5 – 10 min

Temperatura de 60˚CTiempo de 72h

Lugar frescoy seco

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

3.5. Diagrama de flujo

47

Diagrama Nº2

Diagrama de flujo del proceso de fabricación de la barra dietética funcional de yacón

RECEPCION DE MATERIA PRIMA

PESADO

MEZCLADO

MEZCLADOMATERIA PRIMA

SECA

MEZCLADO MATERIA PRIMA

HÚMEDA

MOLDEADO

HORNEADO

ENFRIADO

GLASEADOAdición del glaseado entre 50 - 60˚C

REFRIGERADO

Tiempo 10 – 15 min a 90˚C

Temperatura ambiente

Tiempo de 15 min a 5˚C

EMPACADO Y ALMACENADO

MEZCLADO

CALENTADO 60˚C

MEZCLADO

Agente aglutinante

Albumina y agua

Manteca de cacao

Estevia

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

48

CAPITULO IV

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

Se presentan las fórmulas con sus códigos asignados y su composición en

porcentaje, como se ve en la tabla Nº23.

Tabla Nº23

Desarrollo de las formulaciones en porcentaje (%).

Ingredientes 454 721 825

Yacón Deshidratado molido 35 45 55

Clara de Huevo 30 30 30

Chía 5 4 4

Avena 12 8 3

Pasas Rubias-Morenas 6 5 3

Zanahoria 12 8 5

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Al producto horneado y enfriado se le adiciona 2-3% en peso de glaseado

mismo que tiene la siguiente formulación. Tras el horneado la barra pierde de 2-3% en

humedad valor que es recuperado con el glaseado.

Tabla Nº24

Composición del glaseado en porcentaje (%)

Glaseado %

Manteca de Cacao 75

Stevia 25

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

4.

4.1. Formulación de la barra dietética y funcional de yacón

49

Luego de recopilar los datos de las evaluaciones sensoriales, prueba hedónica

verbal de nueve puntos de 74 panelistas donde se evaluó los atributos organolépticos

(Olor, Color, Sabor y Textura), se realizó la interpretación empleando los métodos

estadísticos de análisis de varianza y test de student.

De la muestra 454 (35% yacón) se muestran los siguientes resultados del

análisis de varianza tabla Nº24 que se interpretan como un grado de preferencia para:

Olor: con 6,662 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

Color: con 6,675 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

Sabor: con 5,743 “no me gusta ni me disgusta” a “me gusta levemente”

Textura: con 6,283 “me gusta levemente”

De igual manera, en la gráfica Nº1 se visualizan estas calificaciones promedio

de las evaluaciones sensoriales de la muestra. Entre otros resultados de este análisis

de varianza podemos apreciar el valor de probabilidad 0,00387508 que mientras más

cercano a cero representa la posibilidad de que se obtengan estos resultados (no se

han modificado los datos). El valor F 4,557 que de ser mayor al valor crítico para F

2,636 interpreta que hay diferencias significativas entre los atributos de la muestra 454,

siendo este nuestro caso.

Tabla Nº25

Datos del análisis de varianza de la muestra 454

Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza

Olor 74 493 6,662 2,209

Color 74 494 6,675 2,414

Sabor 74 425 5,743 4,248

Textura 74 465 6,284 3,603

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

4.2. Interpretación de las encuestas

50

Tabla Nº26

Resultados de análisis de varianza de la muestra 454

Origen de las

variaciones

Suma de cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de los

cuadrados F Probabilidad

Valor crítico para F

Entre grupos

42,605 3 14,202 4,557 0,00387508 2,636

Dentro de los grupos

909,932 292 3,116

Total 952,537 295

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Gráfico Nº1

Calificaciones promedios de la muestra 454

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Luego de recopilar los datos de las evaluaciones sensoriales, prueba hedónica

verbal de nueve puntos de 74 panelistas donde se evaluó los atributos organolépticos

(Olor, Color, Sabor y Textura), se realizó la interpretación empleando los métodos

estadísticos de análisis de varianza y test de student.

6,662162162 6,6756756765,743243243

6,283783784

0

2

4

6

8

Olor Color Sabor Textura

M U E S T R A N º 4 5 4

51

De la muestra 721 (45% yacón) se muestran los siguientes resultados del

análisis de varianza tabla Nº26 que se interpretan como un grado de preferencia para:

Olor: con 6,513 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

Color: con 6,554“me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

Sabor: con 6,378 “me gusta levemente”

Textura: con 6,621 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

De igual manera, en la gráfica Nº2 se visualizan estas calificaciones promedio

de las evaluaciones sensoriales de la muestra. Entre otros resultados de este análisis

de varianza podemos apreciar el valor de probabilidad 0,043819763 que mientras más

cercano a cero representa la posibilidad de que se obtengan estos resultados (no se

han modificado los datos). El valor F 2,736 que de ser mayor al valor crítico para F

2,635 interpreta que hay diferencias significativas entre los atributos de la muestra 721,

siendo este nuestro caso.

Tabla Nº27

Datos del análisis de varianza de la muestra 721

Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza

Olor 74 482 6,513 2,335

Color 74 485 6,554 2,277

Sabor 74 441 5,959 3,053

Textura 74 490 6,621 2,402

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

52

Tabla Nº28

Resultados de análisis de varianza de la muestra 721

Origen de las

variaciones

Suma de cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de los

cuadrados F Probabilidad

Valor crítico para F

Entre grupos

20,66216216 3 6,887387387 2,736 0,043819763 2,6355228

Dentro de los grupos

735,0540541 292 2,517308404

Total 755,7162162 295

Fuente: J. Calero & A. Lanata

Gráfico Nº2

Promedios de la muestra 721

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Luego de recopilar los datos de las evaluaciones sensoriales, prueba hedónica

verbal de nueve puntos de 74 panelistas donde se evaluó los atributos organolépticos

(Olor, Color, Sabor y Textura), se realizó la interpretación empleando los métodos

estadísticos de análisis de varianza y test de student.

De la muestra 825 (55% yacón) se muestran los siguientes resultados del

análisis de varianza tabla Nº28 que se interpretan como un grado de preferencia para:

6,513513514 6,5540540545,959459459

6,621621622

0

2

4

6

8

Olor Color Sabor Textura

M U E S T R A N º 7 2 1

53

Olor: con 6,851 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

Color: con 6,770 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

Sabor: con 6,378 “me gusta levemente”

Textura: con 6,554 “me gusta levemente” a “me gusta moderadamente”

De igual manera, en la gráfica Nº3 se visualizan estas calificaciones promedio

de las evaluaciones sensoriales de la muestra. Entre otros resultados de este análisis

de varianza podemos apreciar el valor de probabilidad 0,230403124 siendo este el valor

mas alto entre todas las muestras debido a que los datos están menos dispersos. El

valor F 1,443 que de ser mayor al valor crítico para F 2,636 interpreta no que hay

diferencias significativas entre los atributos de la muestra 825.

Tabla Nº29

Datos del análisis de varianza de la muestra 825

Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza

Olor 74 507 6,851 1,963

Color 74 501 6,770 2,179

Sabor 74 472 6,378 3,032

Textura 74 485 6,554 2,223

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Tabla Nº30

Resultados de análisis de varianza de la muestra 825

Origen de las

variaciones

Suma de cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de los

cuadrados F Probabilidad

Valor crítico para F

Entre grupos

10,1722973 3 3,390765766 1,442 0,230403124 2,6355228

Dentro de los grupos

686,1486486 292 2,349824139

Total 696,3209459 295

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

54

Gráfico Nº3

Promedios de la muestra 825

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Como resultado de estos análisis al haberse realizado una prueba hedónica

verbal de nueve puntos, refleja en sus resultados que mientras más cercano al nueve

se ala calificación mayor es el grado de aceptación como se muestra en la tabla Nº30,

donde observamos que la muestra 825 (55% yacón) posee los valores más altos en

todas las categorías, exceptuando en textura donde la muestra 721 (45% yacón) tiene

la ventaja. De esta manera podemos determinar que en estos análisis la muestra 825

(55% yacón) es la favorecida. Esto se puede visualizar en la grafica Nº4 donde es más

notable, sin embargo, tras realizar un análisis de varianza tabla Nº31 la muestra 825

presenta las varianzas de menor valor, se interpreta que los datos están más

agrupados, por lo tanto, con menos variación entre las calificaciones de los panelistas.

6,851351351 6,770270276,378378378 6,554054054

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Olor Color Sabor Textura

M U E S T R A N º 8 2 5

55

El test de student tabla Nº32 expresa más resultados dejando en claro una

diferencia significativa (P < 0,1) entre las muestras 825-721 (0,019) y 825-454 (0,006).

A diferencia de las muestras 721 y 454 (0,44) que no mostraron diferencias

significativas (P > 0,1) entre sus valores.

Tabla Nº30

Promedios de la prueba hedónica verbal de nueve puntos

Muestra 454 721 825

Olor 6,66216216 6,51351351 6,85135135

Color 6,67567568 6,55405405 6,77027027

Sabor 5,74324324 5,95945946 6,37837838

Textura 6,28378378 6,62162162 6,55405405

Calificación 6,34121622 6,41216216 6,63851351

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Gráfico Nº4

Calificaciones promedio de la prueba hedónica verbal de nueve puntos

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

6,3412162166,412162162

6,638513514

6

6,1

6,2

6,3

6,4

6,5

6,6

6,7

6,8

6,9

7

454 721 825

Calificaciones promedio

56

Tabla Nº31

Varianzas de las muestras

Tabla de varianzas 454 721 825

Olor 2,1993706 2,33543132 1,96390226

Color 2,41392077 2,27786005 2,17937801

Sabor 4,24824139 3,05312847 3,03295076

Textura 3,60329508 2,40281377 2,22306553

Calificación 1,86570946 1,61546649 1,37353064

Ranking 0,72121437 0,54128101 0,73084043

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Tabla Nº32

Test de student

Test de student

Valor P Olor Color Sabor Textura

454 vs 721 0,441368 0,434594 0,409075 0,329945 0,049519

454 vs 825 0,00667 0,330356 0,561856 0,015283 0,273837

721 vs 825 0,019116 0,055316 0,205181 0,068858 0,726916

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Para el análisis ordenamiento o ranking, se organizan las muestras del primero

al tercer puesto de acuerdo a la preferencia de los panelistas, de esta manera el valor

más cercano a uno, representa la muestra con mayor aceptación y las más alejadas

al uno las de menor aceptación. En el grafico Nº5 se presentan las tres muestra junto

a sus valores promedio, se puede notar, la notar que la muestra 825 (55% yacón),

mantiene un mayor grado de aceptación (1,81) con respecto a las otras muestras 454

(2,13) y 721 (2,08). Tras realizar el análisis de varianza tabla Nº33 notamos que todas

las muestras tienen varianzas con valores menores a uno, significando que los datos

57

de los panelistas son poco dispersos, siendo la muestra 721 la que posee menor

dispersión.

Entre otros resultados de este análisis de varianza podemos apreciar el valor

de probabilidad 0,03644468 siendo este el valor más alto entre todas las muestras

debido a que los datos están menos dispersos. El valor F 3,363 que de ser mayor al

valor crítico para F 3,037 interpreta no que hay diferencias significativas en este

análisis de ranking.

El test de student tabla Nº35 expresa más resultados dejando en claro una

diferencia significativa (P < 0,1) entre las muestras 825-721 (0,086) y 825-454 (0,075).

A diferencia de las muestras 721 y 454 (0,728) que no mostraron diferencias

significativas (P > 0,1) entre sus valores. Tomando todos estos resultados en

consideración podemos determinar que la muestra 825 (55% yacón) posee el mayor

grado de aceptación.

Tabla Nº33

Varianza de la prueba ordenamiento o Ranking

Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza

454 74 158 2,135135135 0,721214365

721 74 154 2,081081081 0,541281007

825 74 134 1,810810811 0,730840429

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

58

Tabla Nº34

Resultados de varianza prueba de ordenamiento o Ranking

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Tabla Nº35

Resultados del Test de student de la prueba ordenamiento o Rankig

Test de student

Valor P

454 vs 721 0,7282922

454 vs 825 0,07504395

721 vs 825 0,08638264

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Gráfico Nº5

Calificaciones promedio de la prueba Ranking

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

2,135135135 2,0810810811,810810811

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

454 721 825

Ranking

Origen de las

variaciones

Suma de cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de los

cuadrados F Probabilidad

Valor crítico para F

Entre grupos

4,468468468 2 2,234234234 3,362 0,03644468 3,037087599

Dentro de los grupos

145,5135135 219 0,664445267

Total 149,981982 221

59

En este gráfico se observa la composición nutricional del “alimento dietético,

funcional tipo barra a partir del yacón (smallanthus sonchifolius)”, del análisis físico

químicos realizados en el laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories Testing &

Consulting” esta información se muestra en la gráfica Nº6

Gráfico Nº6

Composición nutricional del alimento dietético funcional

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Luego de la evaluación de las tablas nutricionales de la barra comercial estándar

y la barra comercial dietética, se pueden exponer los siguientes gráficos que muestran

la composición nutricional de estos productos junto al desarrollado en esta tesis.

Grasa 2%

Carbohidratos85%

Proteina9%

Fibra4%

COMPOSICIÓN NUTRICIONAL

4.3. Interpretación del análisis físico químico

60

Gráfico Nº7

Comparación de la composición nutricional vs barras comerciales

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

En esta comparativa se exhiben las diferencias entre estos productos, se puede

notar una gran diferencia en todos los nutrientes, donde las barras estándar y dietética

comercial, poseen más grasa, proteínas y menos carbohidratos. En cuanto a los

aportes energéticos existen diferencias significativas entre las barras, el producto

Grasa 2%

Carbohidratos85%

Proteina

9%

Fibra4%

BARRA A PARTIR DEL YACÓN

Grasa 30%

Carbohidratos50%

Proteina

15%

Fibra5%

BARRA ESTANDAR COMERCIAL

Grasa 7%

Carbohidratos53%

Proteina30%

Fibra10%

BARRA DIETETICA COMERCIAL

61

estándar comercial con 320 Kcal/40 g, el producto dietético comercial con 160 Kcal/40

y el alimento dietético a partir de yacón con 152,88 Kcal/40 g como se muestra en la

tabla Nº36 y de manera más visual en la gráfica Nº8.

Tabla Nº31

Aporte energético de los nutrientes en una porción de 40 g

Producto Grasa

g Carbohidratos

g Proteína

g Fibra

g Energía

kcal

Barra Yacón 1 33 4 2 152,88

Barra dietética comercial 3 21 12 4 160

Barra estándar comercial 12 20 6 2 320

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

En esta tabla se expresa el aporte energético de cada nutriente presente en el

alimento dietético funcional tipo barra a partir de yacón.

Gráfico Nº8

Comparativo del aporte energético de barras comerciales

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

152,88

320

160

0

50

100

150

200

250

300

350

KC

AL

Aporte energético

Alimento dietético funcional Barra estandar comercial Barra dietética comercial

62

Análisis nutricional

En la tabla Nº37 se muestran los resultados de los análisis realizados en el

laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories Testing & Consulting” en conjunto a

los métodos aplicados a una muestra de la barra 825 (55% yacón), en base de 100g

misma que se entregó al laboratorio sellada al vacío en empaque plástico para uso

alimenticio.

Tabla Nº32

Resultados del análisis nutricional del producto

Parámetros Método Resultados Unidad

Proteína POE-UBA-01 Basado en: AOAC 17th 984.13

8,14 g/100g

Lípidos totales Folch Modificado 2,36 g/100g

Carbohidratos totales

Clegg-Antrone 82,10 g/100g

Fibra AOAC 978.1 3,49 g/100g

Energía Calculo (Codex CAC-GL2-EN)

382,20 Kcal/100g

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

En la tabla Nº38 se muestran los resultados de los análisis realizados en el

laboratorio externo “UBA Analytical Laboratories Testing & Consulting” en conjunto a

los métodos aplicados a una muestra de la barra 825 (55% yacón), en base de 100g

misma que se entregó al laboratorio sellada al vacío en empaque plástico para uso

alimenticio como resultado una muestra “Ausencia de crecimiento microbiano” en

cumplimiento de la norma NTE INEN 3804.

4.4. Características microbiológicas

63

Tabla Nº33

Análisis microbiológicos de Coliformes totales y fecales del producto

Parámetros Método Resultados Unidad

Coliformes Totales

BAM-FDA CAP. #4 2002

<10 UFC/g

Coliformes Fecales

BAM-FDA CAP. #4 2002

<10 UFC/g

Observaciones <10 = Ausencia de crecimiento en la menor dilución empleada.

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

En la tabla Nº39 se muestran los resultados de los análisis realizados en el

laboratorio externo “Laboratorios de microbiología de la facultad de ingeniería química

ubicados en la Universidad de Guayaquil” en conjunto a los métodos aplicados a una

muestra de la barra 825 (55% yacón), en base de 100g misma que se entregó al

laboratorio sellada al vacío en empaque plástico para uso alimenticio como resultado

una muestra “Ausencia de crecimiento microbiano” en cumplimiento de la norma NTE

INEN 3804.

Tabla Nº34

Análisis microbiológicos de levaduras y mohos del producto

Parámetros Método Resultados Unidad

Levaduras y mohos

NTE INEN 1529-10

<10 UFC/g

Observaciones <10 = Ausencia de crecimiento en la menor dilución empleada.

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

En esta prueba de vida útil realizada en las instalaciones de la facultad de

ingeniería química perteneciente a la Universidad de Guayaquil, en los laboratorios de

4.5. Otros análisis

64

microbiología, empleando el método de vida útil acelerada a 45ºC con resultados que

se muestran en la tabla Nº40.

Tabla Nº35

Análisis de vida útil del producto

Parámetro Método Resultado Unidades

Vida útil Vida útil acelerada 7,7 meses

Observaciones La prueba se detuvo por mantenimiento del equipo.

Fuente: J. Calero & A. Lanata

Caracterización de la materia prima principal

En la siguiente sección presentamos los resultados de los análisis de

caracterización de la materia prima principal yacón realizados en las instalaciones de

la facultad de ciencias químicas perteneciente a la Universidad de Guayaquil.

Tabla Nº36

Análisis de humedad y cenizas del yacón

Parámetros Método Resultados Unidad

Humedad AOAC.925.09 18ª Ed. 91,17 g/100g

Ceniza AOAC.923.03 18ª Ed. 1,81 g/100g

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Tabla Nº37

Toma de pH y Solidos solubles del yacón

Parámetros Resultados

pH 6,14

Solidos solubles (ºBrix) 15,3

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

65

Tabla Nº38

Datos para cálculos

Datos: Peso g

Yacón entero: 6845

Residuo e impurezas: 974

Yacón pelado: 5871

Yacón deshidratado 523

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛

𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛)

Calculo del rendimiento del yacón pelado

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑢𝑏é𝑟𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑒 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎𝑠

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 = 6845 𝑔 − 974 𝑔

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 = 5871 𝑔

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 100 ∗ (𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑜

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑜)

4.6. Balance de materia

Entrada

Yacón entero

Salida

Yacón pelado

Residuo e impurezas

PELADO

66

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 100 ∗ (5871 𝑔

6845 𝑔)

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 85,7706355%

Calculo de rendimiento de impurezas e impurezas

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠 𝑒 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎𝑠

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑜)

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (974 𝑔

6845 𝑔)

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 14,2293645%

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 100 ∗ (𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛

𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛)

𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 − 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑌𝑎𝑐ó𝑛

Calculo de rendimiento del yacón deshidratado

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑑𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜)

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 100 ∗ (523 𝑔

5871 𝑔)

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 8,908192812%

Entrada

Yacón pelado

Salida

Yacón deshidratado

Agua

60-70ºC

72h

PELADO

67

Calculo de humedad

𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜 − 𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑑𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜

𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 5871 𝑔 − 523 𝑔

𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 5348 𝑔

% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 100 ∗ (1 −𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑑𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜

𝑌𝑎𝑐ó𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑑𝑜)

% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 100 ∗ (1 −523 𝑔

5871 𝑔)

% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 91,09180719

Curva de secado

A continuación, se presenta los datos para la curva de secado de la materia

prima principal yacón a 100ºC, estos datos se obtuvieron de un ensayo en las

instalaciones de la facultad de ingeniería química de la Universidad de Guayaquil.

Tabla Nº39

Datos de curva de secado del yacón a 100ºC

Tiempo Yacón g Peso perdido g % Humedad

0 30,155 0 0

15 25,7925 4,3625 11,1601433

30 24,39 5,765 14,7480174

45 22,58 7,575 19,3783576

60 20,305 9,85 25,1982604

75 18,6175 11,5375 29,5152213

90 17,453875 12,701125 33,1039908

105 16,29025 13,86475 39,6927603

120 15,126625 15,028375 41,2815298

135 13,963 16,192 49,8702993

150 12,799375 17,355625 52,4590688

165 11,63575 18,51925 55,7478383

180 10,472125 19,682875 62,7596078

195 9,3085 20,8465 67,3483773

210 8,144875 22,010125 71,9371468

68

225 6,98125 23,17375 76,5259163

240 5,817625 24,337375 79,6146859

255 4,654 25,501 84,2034554

270 3,490375 26,664625 88,7922249

285 2,32675 27,82825 91,17

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

Gráfico Nº9

Curva de secado del yacón a 100ºC

Fuente: J. Calero & A. Lanata.

En el desarrollo de este proyecto de tesis se presentaron las siguientes limitaciones:

• Escases y dificultad para obtener la materia prima yacón (smallanthus

sonchifolius).

• Dificultades al trasladar la materia prima debido a la fragilidad del fruto.

• Debido al ambiente de la costa del Ecuador la materia prima yacón sufría

una aceleración en su proceso de deterioro.

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

TIEM

PO

(M

IN)

HUMEDAD (%)

CURVA DE SECADO DEL YACÓN 100ºC

4.7. Limitaciones

69

• Carencia bibliográfica sobre normativas referentes a productos dietéticos

y metodologías para secado de la materia prima.

Conclusiones

❖ Se desarrollaron tres prototipos de barras dietéticas funcionales variando

la proporción de yacón en 35,45 y 55% de la fórmula general de la barra

dietética funcional.

❖ Se realizaron pruebas sensoriales a 74 jueces no entrenados empleando

encuestas para evaluación de grado de preferencia hedónica y de

ordenamiento o ranking.

❖ Los datos de las evaluaciones sensoriales fueron analizados

estadísticamente aplicando análisis de varianza y test de student, los

resultados fueron concluyentes con diferencias estadísticas significativas

(P < 0,1) dando la muestra 828 (55% peso yacón) como la barra con

mayor grado de preferencia entre los jueces.

❖ Se concluye después de los análisis fisicoquímicos, nutricionales y

sensoriales que la fórmula 825 (55% peso yacón) cumple con la

descripción de dietético ya que tiene una reducción calórica del 47,77%

con respecto a una barra estándar, siendo la reducción requerida de

30%, cumpliendo la definición del CODEX STAN 181-1991 para

preparados dietéticos para regímenes de control de peso, en conjunto

con las normas NTE INEN 2587:2011 alimentos funcionales requisitos y

NTE INEN 2629:2012 alimentos para regímenes especiales de control

del peso requisitos.

70

Recomendaciones

❖ Evaluar las proporciones e ingredientes de la fórmula, en busca de

incrementar la proteína presente en la barra reduciendo los

carbohidratos, con el objetivo de tener un balance más similar a los

productos comercialmente disponibles.

❖ Se recomienda incrementar la producción primaria del yacón para

facilitar la disponibilidad del fruto a lo largo del año para así poder

mantener una producción continua de producto.

❖ Se recomienda explorar opciones más eficientes de pretratamiento de la

materia prima principal.

71

Bibliografía

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acceso: 19 octubre 2017].

[2] ENSANUT MEX, «Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2012,» México,

2012.

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Romero, K. Sáenz, P. Piñeiros, L. F. Gómez y R. Monge, «Encuesta Nacional

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noviembre 2017].

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78

ANEXOS

Anexo a

Formato de encuesta de evaluación sensorial

Prueba de aceptabilidad (hedónica 9 puntos) Fecha: INSTRUCCIONES Frente a usted se presentan 3 muestras de barras dietéticas. Por favor, observe y pruebe cada una de ellas, indique el grado en que le gusta o disgusta cada atributo de cada muestra, de acuerdo al puntaje y categoría, escriba el número correspondiente en la línea del código de la muestra.

Puntaje Categoría Puntaje Categoría

1 Me disgusta

extremadamente 6 Me gusta levemente

2 Me disgusta mucho 7 Me gusta

moderadamente

3 Me disgusta

moderadamente 8 Me gusta mucho

4 Me disgusta levemente 9 Me gusta

extremadamente

5 No me gusta ni me

disgusta

Código Calificación para cada atributo

Olor Color Sabor Textura

454

721

825

Test de ordenamiento o Ranking Frente a usted se presentan 3 muestras de barras dietéticas. Por favor pruebe cada una de ellas y ordénelas de acuerdo a su gusto, siendo el 1º lugar el de mayor agrado y 3º lugar el de menor agrado.

Orden 1º 2º 3º

Código

79

Anexo b

Datos recabados de la prueba hedónica verbal de nueve puntos

Código 454 721 825

Atributo Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura

1 8 7 8 8 7 7 7 7 6 7 6 6

2 6 8 4 9 7 8 7 9 6 7 4 9

3 7 7 5 4 8 8 7 6 5 5 5 6

4 8 6 2 5 7 6 4 5 5 6 6 5

5 6 5 1 6 6 5 6 6 7 5 7 6

6 6 7 1 2 7 7 8 7 9 7 9 9

7 9 8 5 7 9 8 4 7 9 8 7 7

8 7 6 7 7 6 6 5 7 6 6 6 7

9 7 5 6 5 2 5 2 5 8 7 8 6

10 8 7 8 7 8 7 9 9 9 7 8 5

11 7 8 7 7 9 7 7 7 6 7 8 9

12 7 6 4 6 5 8 3 6 4 7 8 7

13 8 8 5 6 5 7 6 5 6 5 2 4

14 8 8 3 6 5 6 7 8 5 4 4 3

15 6 6 6 7 8 8 7 8 9 7 8 7

16 8 5 8 9 8 6 6 8 8 6 6 9

17 6 8 6 5 8 6 6 6 5 5 3 4

18 8 7 6 8 8 7 7 9 8 7 5 9

19 8 5 6 8 6 7 5 6 8 6 5 6

20 5 5 2 6 7 7 4 6 8 8 4 6

21 8 8 8 7 7 8 5 6 7 8 8 6

22 6 5 6 5 7 6 7 7 8 6 8 8

23 6 7 6 7 6 7 7 7 7 8 8 8

24 8 3 4 2 2 3 5 5 5 3 7 7

25 7 6 6 5 7 5 4 5 8 6 8 8

26 8 9 7 7 8 8 7 8 9 9 8 8

27 3 4 1 2 6 2 1 1 7 8 6 7

28 8 7 7 7 7 7 6 7 6 6 6 7

29 7 7 5 6 5 8 5 7 7 8 7 7

30 6 7 9 9 7 6 6 6 8 8 7 7

31 8 8 8 7 8 6 6 6 5 6 7 5

32 8 7 8 9 8 8 8 9 7 9 8 8

33 7 5 4 3 5 7 4 7 5 4 3 5

34 6 5 3 2 5 5 6 6 6 5 7 8

35 4 5 2 5 5 5 7 7 6 7 2 5

80

Código 454 721 825

Atributo Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura Olor Color Sabor Textura

36 5 5 4 3 6 5 7 5 5 5 7 6

37 8 8 7 7 8 8 6 7 8 8 7 7

38 6 7 7 8 7 7 7 8 7 7 8 8

39 7 7 7 8 7 8 7 7 7 7 6 5

40 4 7 4 6 6 7 6 7 7 7 7 4

41 7 8 6 5 6 7 8 7 9 9 9 9

42 9 9 8 9 9 9 9 9 8 9 9 8

43 8 4 7 4 8 4 6 5 8 5 6 5

44 6 9 9 9 6 3 8 7 7 9 6 5

45 5 6 6 7 6 6 7 7 6 6 7 7

46 8 5 5 7 8 5 6 7 8 5 7 8

47 7 6 6 7 7 6 6 7 6 6 7 6

48 8 9 5 6 7 8 7 8 8 9 8 8

49 9 9 7 7 8 8 7 7 8 8 7 7

50 9 9 7 7 8 8 7 7 8 8 7 7

51 3 5 4 4 4 8 5 5 4 9 4 4

52 5 5 5 5 3 3 3 3 5 5 5 5

53 3 8 3 6 6 8 4 7 4 8 5 3

54 5 4 4 4 5 4 4 4 5 4 5 5

55 5 5 2 2 5 5 2 2 6 3 5 5

56 7 4 8 8 4 6 7 9 6 6 5 6

57 7 7 9 8 6 7 8 8 7 7 8 8

58 6 6 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7

59 7 8 7 8 8 8 8 8 8 8 7 8

60 6 6 5 5 7 6 2 5 7 6 2 5

61 8 9 7 9 7 7 6 6 7 6 7 6

62 8 8 7 7 8 7 7 7 9 8 6 6

63 5 7 3 9 5 7 2 7 5 7 3 7

64 8 8 8 8 8 8 7 8 8 8 8 8

65 7 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 7

66 5 7 5 7 5 6 5 5 7 6 7 5

67 6 5 6 4 4 4 4 4 6 6 6 6

68 7 8 7 7 8 8 7 7 9 8 8 7

69 7 8 7 7 7 8 6 8 8 8 9 8

70 7 9 8 6 8 9 8 7 8 9 6 6

71 8 7 7 5 5 8 8 7 6 6 9 7

72 4 4 5 6 6 5 6 7 6 7 6 7

73 4 9 9 8 6 7 8 9 9 9 6 9

74 6 6 7 8 7 6 6 8 5 7 4 6

81

Anexo c

Datos recabados en la prueba de ordenamiento o Ranking

Ordenamiento 454 721 825

1 1 3 2

2 3 1 2

3 2 1 3

4 3 2 1

5 3 2 1

6 3 2 1

7 2 3 1

8 1 3 2

9 2 3 1

10 3 1 2

11 2 1 3

12 2 3 1

13 2 1 3

14 3 1 2

15 3 1 2

16 1 3 2

17 1 2 3

18 2 1 3

19 1 3 2

20 3 2 1

21 1 3 2

22 2 3 1

23 2 3 1

24 3 2 1

25 3 2 1

26 2 3 1

27 2 3 1

28 3 2 1

29 2 3 1

30 1 2 3

31 1 2 3

32 3 1 2

33 3 1 2

34 3 2 1

35 3 1 2

36 3 1 2

82

Ordenamiento 454 721 825

37 1 3 2

38 3 2 1

39 1 2 3

40 2 3 1

41 3 3 1

42 2 1 3

43 3 2 1

44 1 2 3

45 3 1 2

46 3 2 1

47 3 1 2

48 3 2 1

49 3 2 1

50 1 2 3

51 2 1 3

52 3 2 1

53 1 2 3

54 2 3 1

55 3 2 1

56 1 3 3

57 1 3 2

58 3 2 1

59 3 2 1

60 1 2 3

61 1 2 3

62 1 3 2

63 1 2 3

64 3 2 1

65 1 2 3

66 1 2 3

67 2 3 1

68 2 3 1

69 2 3 1

70 2 1 3

71 3 2 1

72 3 2 1

73 3 2 1

74 1 2 3

83

Anexo d

Equipos: Incubadora 414005-103 Elicrom, campana extractora Adendorf

84

Anexo e

85

Equipos utilizados en los análisis UBA

PROTEÍNAS

NOMBRE CÓDIGO MODELO

Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154

BLOQUE Digestor TECATOR 1000-3454

Bureta Digital Brand Titrette

Destilador TECATOR Kjeltc System 1026 Destilling Unit

LIPIDOS

Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154

Rotoevaporador Thermolyne (nouva II) SP18425

CARBOHIDRATOS

Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154

Espectrofotómetro BECKMAN DU 530

FIBRA

Balanza Analítica METTLER TOLEDO B-154

Mufla thermolyne F48045

Estufa LINDBERG/BLUE M MO1450A

MICROBIOLOGICOS

Incubadoras Modelo

MEMMERT BE200

MEMMERT INB300

86

Anexo f

(g)

Equipos: estufa de vacío Lindberg VO914A, mufla Thermo Scientific F48050-33-CH.

Materiales: capsula de porcelana, crisol de porcelana.