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EFECTO DE LA UTILIZACIÓN DE EMULSIFICANTES EN LA
TEXTURA DE BARRAS ENERGÉTICAS DE AMARANTO.
Salazar Garces Diego Manolo1*, Acurio Arcos Liliana Patricia1, Pérez Aldas Lander Vinicio1,
Valencia Silva Alex Fabian1, Peñafiel Campaña Juan Pablo1
1 Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos,
Av. De los Chasquis y Rio Payamino, Ambato. Ecuador. CP: 180206, Teléfono:
(593)3 2400 998. Campus Universitario Huachi.
Resumen:
Se utilizó amaranto reventado variedad INIAP-Alegría para la elaboración de barras
energéticas con la incorporación de monoglicérido destilado al 90% y esteaoril lactilato de
sodio, como mejoradores de textura. Los análisis de textura indicaron que la mejor
concentración de emulsificantes es la de 0,46% de esteaoril lactilato de sodio y 0,36% de
monoglicérido destilado. De los análisis microbiológicos y de los resultados de índice de
peróxidos, se determinó una vida de anaquel de aproximadamente tres meses.
Palabras clave: amaranto; emulsificante; textura; vida útil; barra energética.
Abstract:
Amaranth variety INIAP-Alegria was popped and used to prepare energy bars with the
addition of 90% distilled monoglyceride and esteaoril lactylate, as a texture improvers. The
texture analysis indicated that the best emulsifier concentration was 0.46% of esteaoril
lactylate and 0.36% of distilled monoglyceride. From the microbiological analysis and the
peroxide index, the shelf life was of approximately three months.
Keywords: amaranth; emulsifier; texture; shelf life; energy bar
1. Introducción
El amaranto es una planta que
pertenece a la familia de las amarantáceas
y al género Amaranthus. Su nombre
significa vida eterna debido a que crece en
tierra poco fértil y con una mínima cantidad
de agua, también porque una sola planta
puede producir cerca de un millón de
semillas, y sin ser gramíneas, pueden
conservar sus propiedades por más de 40
años (Lezcano, 2012). El interés mundial
por el amaranto nace a partir de los años
80, aparecen las primeras investigaciones,
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -97
lideradas por la Academia Nacional de
Ciencias de Estados Unidos y
prácticamente se produce un
redescubrimiento del cultivo, justificado
principalmente por su valor nutritivo y
potencial agronómico (Nieto, 1990). De la
planta de amaranto se obtiene el grano de
amaranto que al ser reventado provee un
cereal utilizado en la elaboración de
diferentes productos como las alegrías,
mazapanes, cereal de desayuno, granola,
barras energéticas y harinas de amaranto
(Amarantum, 2003).
La Organización de las Naciones Unidas
para la Agricultura y la Alimentación (FAO)
como la Organización Mundial de la Salud
(OMS), califican al amaranto como un
alimento único por su valor nutricional ya
que puede sustituir a las proteínas de
origen animal, debido a que contiene un
balance de proteínas y nutrientes cercano
al ideal para el ser humano por encima de
cualquier otro alimento (Arenales, 2009).
Este pseudocereal tiene un alto valor
nutritivo debido al contenido y calidad de
sus proteínas (19 g/100 g). Cuenta con el
doble de proteínas que el maíz y el arroz, y
de un 60 a 80% más que el trigo. De igual
manera posee el doble de lisina
(aminoácido esencial) que el trigo y el triple
que el maíz. Es rico en fibra dietética (5,6
g/100 g), calcio (250 mg/100 g), hierro,
almidón amilopectinado, metionina,
vitamina C y complejo B; grasas poli-
insaturadas (Olivarez, 2010).
Las barras de cereales tienen una
creciente demanda por parte de los
consumidores debido a que son alimentos
que combinan conveniencia y nutrición. El
aporte de fibra dietética ha sido la carta de
presentación que ha permitido introducir
éste producto en un mercado cada vez más
competidor (Aigster et al., 2011).
En éste tipo de productos los
emulsionantes son usualmente cruciales en
la textura final, éstos aditivos a altas
temperaturas se comportan como fluidos
recubriendo la superficie de los
ingredientes y ante el enfriamiento actúan
como “pegamento” formando la típica
textura de una barra de cereal (Chen,
2015).
Cereales, agentes gelificantes y
emulsificantes pueden ser utilizados para
desarrollar nuevos productos con una
variedad de texturas. La determinación de
las propiedades de textura ofrecen
información importante sobre la
aceptabilidad del producto por el
consumidor. Los atributos de textura son
utilizados para monitorear y controlar la
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -98
calidad y aceptabilidad de los productos a
través de ensayos de deformación. El
objetivo del trabajo de investigación fue
evaluar el efecto de la utilización de
emulsificantes en la textura de las barras
energéticas de amaranto para obtener un
producto conveniente en sus atributos
sensoriales.
2. Metodología
2.1 Elaboración de las barras
energéticas.
Se utilizó amaranto (Amaranthus spp.)
variedad INIAP-Alegría, el cual fue tostado
en un proceso denominado como
reventado. Una vez terminado este
proceso, se mezcló el amaranto con dos
emulsificantes, el monoglicérido destilado
al 90% en una concentración de 0,3 a 0,7%
en peso y el esteaoril lactilato de sodio en
concentraciones de 0,25 a 0,50% en peso,
de donde se obtienen los tratamientos (9
tratamientos y 1 testigo con tres réplicas)
presentados en la Tabla 1. Un esquema del
proceso de elaboración de las barras
energéticas se muestra en la Figura 1.
Tabla 1. Porcentajes de incorporación de los emulsificantes utilizados en la elaboración de
barras energéticas de amaranto.
*SSL= esteaoril lactilato de sodio *MGD= monoglicérido destilado al 90%
2.2 Textura de las barras
Las propiedades de textura (dureza,
deformación y energía requerida para
deformar) se determinaron mediante un
Texturómetro CT V1.2 Build 9 marca
Brookfield en barras de 65 g con las
siguientes dimensiones: 10×4×2 cm, cada
72 horas durante 28 días. La prueba de
Tratamientos Simbología A B Factor A SSL(%) Factor MSD 90(%)
T1 1 -1 -1 0,30 0,36
T2 a 1 -1 0,46 0,36
T3 b -1 1 0,30 0,64
T4 ab 1 1 0,46 0,64
T5 Centro 0 0 0,38 0,50
T6 ‒αa -1,4142 0 0,25 0,50
T7 αa 1,4142 0 0,50 0,50
T8 ‒αb 0 -1,4142 0,38 0,30
T9 αb 0 1,4142 0,38 0,70
T10 Testigo 0 0
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compresión se realizó con una sonda
cilíndrica TA7, elemento TA-BT-KI y celda
de carga de 26000 g; la configuración
introducida fue: objetivo 20 mm, tiempo de
espera 20 s, carga de activación 10 g y
velocidad de ensayo 2 mm/s. Con la
finalidad de correlacionar los datos de
textura con la variación de humedad, se
determina éste parámetro en los mismo
tiempos de ensayo utilizando el método de
Nielsen (2010).
Figura 1. Diagrama de proceso para la elaboración de barras de Amaranto
2.3 Composición proximal y nutricional
Se evaluó la cantidad de proteína por el
método propuesto por Scales y Harrison
(1920), extracto etéreo por el método de la
Association of Official Chemists (1960),
extracto libre de nitrógeno por el método de
Crampton y Harris (1969), humedad por el
método de Nielsen (2010), ceniza y fibra
cruda por el método de la Association of
Official Agricultural Chemists (1965).
La composición de minerales se
determinó por el método propuesto por Fick
Sirope, zumo de limón, amaranto reventado, avena,
pasas, nueces
Recepción
Mezclado
Fundido
Moldeado
Enfriado
Cortado
Envase metalizado
Envasado
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -100
et al. (1976) y el perfil de aminoácidos por
el método de Villegas (1975). Además, se
analizó la energía digestible y la energía
metabolizable según el método de Parr
Instrument Company (1966) y Street et al.
(1964).
2.4 Análisis microbiológico
El deterioro de las barras energéticas
fue determinado en función a recuentos de
mohos y levaduras, ya que su presencia
puede alterar cualquiera de las
características organolépticas del producto.
Para ello se utilizó el método PE-02-5.4-MB
AOAC 997.02 2005.Ed.18.
Además, como un factor de calidad se
evaluó coliformes totales y Escherichia coli
mediante el método 991.14 propuesto por
la AOAC (2005).
2.5 Análisis sensorial
Para la evaluación sensorial se aplicó un
diseño de bloques completos, evaluando
los atributos de color, olor, sabor, textura y
aceptabilidad en el control y los 9
tratamientos por un panel de catadores
semientrenados. A partir de los análisis de
textura y sensorial se determina el mejor
tratamiento, y de éste se realizan las
evaluaciones de composición nutricional,
análisis microbiológico y tiempo de vida de
anaquel.
2.6 Índice de Peróxidos
Para la determinación del tiempo de vida
de anaquel se tomó como referencia el
índice de peróxidos evaluado de acuerdo al
método 277 descrito en la Norma INEN
(1978). El análisis se realizó durante 25
días, realizando un muestreo cada 5 días
en barras almacenadas a condiciones
ambientales.
2.7 Análisis de resultados
Para la evaluación sensorial se aplicó un
diseño de bloques completos mientras que
para los otros parámetros de evaluación se
aplicó un diseño compuesto central y
fueron tabulados utilizando la herramienta
Statgraphics (Virginia, EE.UU.).
3. Resultados y discusión
3.1. Textura
La Figura 2 muestra una curva típica
obtenida en la prueba de compresión
efectuada en el Texturómetro CT V1.2 Build
9 marca Brookfield.
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -101
Figura 2. Curva típica obtenida en la prueba de compresión
En cuanto al parámetro dureza al inicio
de la experimentación los tratamientos que
exhiben valores menores frente al control
(T10: 0% SSL, 0%MGD) son el T6 (0.25%
SSL, 0.50%MGD) y T1 (0.30% SSL,
0.36%MGD), mostrando aparentemente
que la menor cantidad de SSL y MGD
producen mejores resultados de cara a la
dureza. Sin embargo, durante el
almacenamiento se muestra un aumento
considerable en todos los tratamientos, a
excepción del tratamiento T6 que continúa
presentando un valor menor dureza frente
al control (Figura 3).
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -102
Figura 3. Dureza promedio de barras de amaranto. T1: 0.30% SSL, 0.36 MGD; T2: 0.46% SSL, 0.36%, MGD;
T3: 0.30% SSL, 0.64% MGD; T4: 0.46% SSL, 0.64% MGD; T5: 0.38% SSL, 0.50% MGD; T6: 0.25% SSL, 0.50% MGD; T7: 0.50% SSL, 50% MGD; T8: 0.38% SSL, 0.30% MGD; T9: 0.38% SSL, 0.70% MGD; T10: 0% SSL, 0% MGD. SLL: esteaoril lactilato de sodio, MGD: monoglicérido destilado al 90%.
La determinación de deformación
presenta una tendencia semejante a la
observada en la determinación de dureza,
al adquirir una textura más dura las barras
se deforman menos. Al evaluar la variación
de deformación con el tiempo se observa
que el tratamiento T6 (0.25% SSL,
0.50%MGD) y T3 (0.30% SSL, 0.64%MGD)
presentan una disminución de la
deformación menor al control (Figura 4).
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
Du
reza (
gf)
Tratamientos
0 días 28 días Variación de dureza
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -103
Figura 4. Deformación promedio de barras de amaranto. T1: 0.30% SSL, 0.36 MGD; T2: 0.46% SSL, 0.36%,
MGD; T3: 0.30% SSL, 0.64% MGD; T4: 0.46% SSL, 0.64% MGD; T5: 0.38% SSL, 0.50% MGD; T6: 0.25% SSL, 0.50% MGD; T7: 0.50% SSL, 50% MGD; T8: 0.38% SSL, 0.30% MGD; T9: 0.38% SSL, 0.70% MGD; T10: 0% SSL, 0% MGD. SLL: esteaoril lactilato de sodio, MGD: monoglicérido destilado al 90%.
La energía necesaria para deformar está
relacionada con el trabajo que debe realizar
el consumidor para vencer la fuerza interna
que mantiene a las barras unidas. Al
evaluar la variación de energía requerida
para deformar con el tiempo se observa
que el tratamiento T6 (0.25% SSL,
0.50%MGD) y T3 (0.30% SSL, 0.64%MGD)
presentan un aumento de menor al control
(Figura 5).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
Defo
rmació
n (
mm
)
Tratamientos
0 días 28 días Disminución de deformación
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -104
Figura 5. Energía requerida para deformar promedio de barras de amaranto. T1: 0.30% SSL, 0.36 MGD; T2:
0.46% SSL, 0.36%, MGD; T3: 0.30% SSL, 0.64% MGD; T4: 0.46% SSL, 0.64% MGD; T5: 0.38% SSL, 0.50% MGD; T6: 0.25% SSL, 0.50% MGD; T7: 0.50% SSL, 50% MGD; T8: 0.38% SSL, 0.30% MGD; T9: 0.38% SSL, 0.70% MGD; T10: 0% SSL, 0% MGD. SLL: esteaoril lactilato de sodio, MGD: monoglicérido destilado al 90%.
En cuanto al porcentaje de humedad
durante el almacenamiento, se observa que
todos los tratamientos se encuentran por
debajo de la humedad máxima de 9.5%
reportada por Escobar (1998), es decir al
encontrarse por debajo de éste valor se
previene el crecimiento de
microorganismos como mohos y levaduras
(Figura 6). Por otro lado se encuentra una
correlación entre los datos de dureza,
deformación y energía necesaria para
deformar, notándose que los tratamientos
que exhiben mayores valores de dureza,
menor deformación y mayor energía para
deformarse con el tiempo son los que
presentan mayores pérdidas de humedad.
0
100
200
300
400
500
600
700
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
En
erg
ía r
eq
ue
rid
a p
ara
de
form
ar
(mJ)
Tratamientos
0 días 28 días Aumento de energía
Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -105
Figura 6. Humedad promedio de barras de amaranto. T1: 0.30% SSL, 0.36 MGD; T2: 0.46% SSL, 0.36%, MGD;
T3: 0.30% SSL, 0.64% MGD; T4: 0.46% SSL, 0.64% MGD; T5: 0.38% SSL, 0.50% MGD; T6: 0.25% SSL, 0.50% MGD; T7: 0.50% SSL, 50% MGD; T8: 0.38% SSL, 0.30% MGD; T9: 0.38% SSL, 0.70% MGD; T10: 0% SSL, 0% MGD. SLL: esteaoril lactilato de sodio, MGD: monoglicérido destilado al 90%.
3.2. Composición nutricional
El análisis nutricional demostró que las
barras son productos con gran aporte de
proteína (7,18%), su aporte energético es
bueno y está reflejado a través de su
energía metabolizante y calidad nutricional
ya que esta es la aptitud de los alimentos
para satisfacer las necesidades del
organismo en términos de energía y
nutrientes.
Las barras se componen de 18 tipos de
aminoácidos que provienen del grano de
amaranto entre los cuales se destaca la
presencia del ácido glutámico con un
2,03%, el mismo que tiene gran importancia
en el funcionamiento del sistema nervioso y
actúa como estimulante del sistema
inmunológico y cardiaco para una buena
salud (Donkor, 2012). También el ácido
aspártico con un 0,97% el cual es muy
importante para la desintoxicación del
hígado y su correcto funcionamiento, se
combina con otros aminoácidos formando
la renovación de células (Darryn, 2014). Y
finalmente un aminoácido esencial para los
seres humanos como la leucina con un
0,66% que interviene durante el ejercicio y
la recuperación del tejido muscular, siendo
óptima para un deportista de alto
rendimiento (Viru, 2003).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
Hu
med
ad
(%
)
Tratamientos
0 días 28 días Disminución de humedad
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3.3. Análisis microbiológico
El análisis microbiológico permitió
establecer que las barras cumplen con lo
establecido en la norma INEN 2570:2011
en relación a mohos y levaduras como
indicador de calidad ya que se registraron
menos de 10 UFC/g. También se analizó
otros dos indicadores de deterioro como
coliformes totales y Escherichia Coli en
donde los valores obtenidos fueron
inferiores a 10 UFC/g, valores que indican
la ausencia de microorganismos
perjudiciales para la salud pública.
3.4. Análisis sensorial
En cuanto al análisis sensorial se
observa que los tratamientos T6 (0.25%
SSL, 0.50%MGD) y T2 (0.46% SSL,
0.36%MGD) son los mejores valorados por
los catadores en cuanto a color, olor y
textura. Los resultados presentados por los
consumidores en los datos de textura
guardan correlación con las
determinaciones realizadas en el
Texturómetro CT V1.2 Build 9 marca
Brookfield. Sin embargo, el tratamiento T2
sobresale en los parámetros sabor y
aceptabilidad, por lo que establece como el
mejor tratamiento (Figura 7).
Figura 7. Valoración sensorial promedio de barras de amaranto. T1: 0.30% SSL, 0.36 MGD; T2: 0.46% SSL,
0.36%, MGD; T3: 0.30% SSL, 0.64% MGD; T4: 0.46% SSL, 0.64% MGD; T5: 0.38% SSL, 0.50% MGD; T6: 0.25% SSL, 0.50% MGD; T7: 0.50% SSL, 50% MGD; T8: 0.38% SSL, 0.30% MGD; T9: 0.38% SSL, 0.70% MGD; T10: 0% SSL, 0% MGD. SLL: esteaoril lactilato de sodio, MGD: monoglicérido destilado al 90%.
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3.5. Índice de peróxidos
Los resultados del índice de peróxidos
se corresponden con el mejor tratamiento
determinado por el análisis sensorial y que
a su vez es la formulación que tiene 0,46%
de esteaoril lactilato de sodio y 0,36% de
monoglicérido destilado, el seguimiento se
lo realizó por un periodo de 25 días y
tomando datos cada 5 días, como se
presenta en la Figura 3. Los datos del
índice de peróxidos de las barras
energéticas de amaranto reventado inician
en 8,1 meq/Kg en la primera medición a las
24 horas hasta los 27,37 meq/Kg a las 504
horas.
El índice de peróxidos aumenta a una
velocidad de 0,041 meq/Kg por hora con un
factor de correlación de 0,92 (Figura 8), sin
embrago hasta los 16 días de
almacenamiento en condiciones
ambientales no presentan deterioro
oxidativo debido a que presenta valores
menores a 20 meq/Kg (Escobar, 1998).
Este comportamiento podría ser atribuido a
la presencia del zumo de limón que actúa
como antioxidante natural.
Figura 8. Índice de Peróxidos de las barras de amaranto con 0.46% SSL y 0.36% MGD. SLL: esteaoril lactilato de sodio, MGD: monoglicérido destilado al 90%
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4. Conclusiones
De acuerdo con el análisis realizado en
el Texturómetro CT V1.2 Build 9 marca
Brookfield las combinaciones: 0.25% SSL,
0.50%MGD y 0.46% SSL, 0.36%MGD
presentan mejores características
texturales y valores destacados en cuanto
a color, olor y textura. Sin embargo, la
combinación 0.46% SSL, 0.36%MGD
presenta mejores valoraciones en cuanto a
sabor y aceptabilidad.
Las barras energéticas poseen 72.16%
de extracto libre de nitrógeno, 7.18% de
proteína, 2.5% de fibra y aportan minerales
como potasio y fósforo. El consumo de 100
g de éste producto proporciona 5.99 mg de
vitamina C, y suministra 5.99 Mcal/kg en
forma de energía metabolizable y 7,30
Mcal/kg en forma de energía digestible.
Asimismo, exhiben la presencia de 18
aminoácidos entre los cuales destacan el
ácido glutámico, ácido aspártico y leucina.
Las barras cumplen con lo establecido
en la norma INEN 2570:2011 en relación a
mohos y levaduras y presentan condiciones
aceptables en coliformes totales y
Escherichia Coli. La evaluación del índice
de peróxidos permitió observar que hasta
los 16 días de almacenamiento las barras
de amaranto no presentan deterioro
oxidativo debido a que el zumo de limón
que actúa como antioxidante natural. El
tiempo de vida de anaquel para éste
producto es de 3 meses en condiciones
ambientales.
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