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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
CENTRO DE DESARROLLO DE PRODUCTOS BIÓTICOS
ELABORACIÓN DE ESPAGUETI ADICIONADO CON
ALMIDÓN DE PLÁTANO: CARACTERIZACIÓN FÍSICA,
QUÍMICA, NUTRICIONAL Y DE CALIDAD.
TESIS QUE PRESENTA:
I.B.Q. ROCIO GUADALUPE HERNÁNDEZ NAVA
PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN
DESARROLLO DE PRODUCTOS BIOTICOS
DIRECTOR DE TESIS: DR. LUIS ARTURO BELLO PÉREZ
YAUTEPEC, MORELOS, AGOSTO 2006
El presente trabajo titulado “Elaboración de espagueti adicionado con almidón
de plátano: caracterización física, química, nutricional y de calidad”, se
realizó bajo la dirección del Dr. Luis Arturo Bello Pérez, en el laboratorio de la
planta piloto del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto
Politécnico Nacional.
Se agradece el apoyo económico otorgado por CONACYT y por el Programa
Institucional de Formación de Investigadores (PIFI), durante mis estudios de
Maestría.
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Luis Arturo Bello Pérez, por haberme dirigido y asesorado durante la
realización de la tesis.
Al Dr. José de Jesús Berrios Silva y James Pan, por todo el apoyo que me
brindaron durante el desarrollo este trabajo.
A la M. en C. María Guadalupe Méndez Montealvo, a la Dra. Perla Osorio Díaz,
al M. en C. Francisco L. García Suárez y a la Dra. Rosalva Mora Escobedo, por
sus comentarios y sugerencias para el mejoramiento de este trabajo de tesis.
A mis compañeros del departamento de Desarrollo Tecnológico, tanto
estudiantes como personal que labora en este departamento.
DEDICATORIA
A mis padres:
Quienes son mi mejor ejemplo en la vida, les doy
gracias por todo su apoyo y confianza.
CONTENIDO
Pagina
RESUMEN 1
ABSTRAC 3
I. INTRODUCCIÓN 5
II. ANTECEDENTES 7
2.1 Las pastas 7
2.2 Proceso de elaboración del espagueti 9
2.2.1 Efecto de los ingredientes en el procesamiento de la
pasta
13
2.3 Calidad de la pasta 15
2.3.1 Calidad de la pasta seca 16
2.3.2 Calidad de pasta cocida 16
2.4 Textura de las pastas 17
2.4.1 Evaluación sensorial 19
2.4.2 Medición instrumental 20
2.4.3 Microscopia 21
2.5 Valor nutritivo de las pastas 23
2.6 Enriquecimiento de las pastas 25
2.7 Alimento funcional 26
2.7.1 Beneficios de los alimentos funcionales 28
2.8 Almidón Resistente 29
2.9 Almidón de Plátano 30
III. JUSTIFICACIÓN 32
IV. OBJETIVOS 33
4.1 Objetivo general 33
4.2 Objetivos específicos 33
V. MATERIALES Y MÉTODOS 34
5.1 Aislamiento del almidón de plátano 34
5.2 Preparación de harinas 35
5.3 Mezclado de harinas 35
5.4 Procesamiento de la pasta 35
5.5 Secado de los espaguetis 36
5.6 Análisis proximal 38
5.7 Determinación de almidón resistente total 38
5.8 Caracterización física 39
5.8.1 Diámetro 39
5.8.2 Densidad 39
5.8.3 Color 39
5.9 Calidad de cocción 40
5.9.1 Peso de cocción 40
5.9.2 Pérdidas por cocción 40
5.9.3 Textura 41
5.9.4 Análisis de viscosidad 41
5.9.5 Análisis sensorial 42
VI. ANÁLISIS ESTADISTICO 43
VII. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 44
7.1 Composición química proximal 44
7.2 Contenido de Almidón resistente. 47
7.3 Características físicas del espagueti 49
7.4 Calidad de cocción 52
7.5 Perfil de viscosidad 55
7.6 Evaluación sensorial 58
VIII. CONCLUSIONES 60
IX. BIBLIOGRAFÍA 61
ABREVIATURAS 70
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro Nombre Página
1 Estimación del consumo de pasta en algunos
países.
8
2 Valor nutritivo de varios tipos de pasta.
24
3 Composición química proximal de espagueti
adicionado con almidón de plátano.
45
4 Contenido de almidón disponible, resistente
y total en espagueti adicionado con almidón
de plátano.
48
5 Características físicas de espagueti
adicionado con almidón de plátano.
50
6 Calidad de cocción espagueti adicionado con
almidón de plátano.
53
7 Evaluación sensorial de espagueti
adicionado con almidón de plátano.
59
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura Nombre Página
1 Prensa continua construida en 1930 10
2 Diagrama simplificado del procesamiento de
pasta.
11
3 Microscopía electrónica de espagueti
cocinado con pobre y buena calidad.
22
4 Procesamiento del espagueti adicionado con
almidón de plátano
37
5 Perfil de viscosidad de espagueti adicionado
con almidón de plátano a diferentes
concentraciones.
56
RESUMEN
1
Espagueti adicionado con 5, 10, 15 y 20% (p/p) de almidón de plátano y sus
parámetros como diámetro, densidad, color, composición química, características de
cocción, firmeza, propiedades de empastamiento y análisis sensorial fueron
estudiados. El espagueti control y el adicionado con 5 y 10% de almidón de plátano
tuvieron diámetro similar aunque el espagueti con 15 y 20% de almidón de plátano
mostraron un diámetro menor. En general, la luminosidad del espagueti disminuyo
cuando el almidón de plátano aumentó, el espagueti con 15 y 20% de almidón de
plátano presentaron una luminosidad similar. Los contenidos de humedad, lípidos,
cenizas y proteínas generalmente disminuyeron cuando el nivel de almidón de
plátano en el espagueti aumentó, contrario, a la concentración de almidón resistente
el cual aumentó significativamente cuando incrementó el nivel de almidón de
plátano, en substitución de la sémola de trigo durum, en el espagueti. La evaluación
del peso de cocción del espagueti con diferentes niveles de almidón de plátano
adicionado fue similar a la muestra control. Aunque, las pérdidas por cocción
aumentaron con el incrementó de almidón de plátano. El pico de viscosidad del
espagueti adicionado con almidón de plátano aumentó cuando también se
incrementó la concentración de almidón de plátano. El espagueti adicionado con 20%
de almidón de plátano mostró un aumento en el pico de viscosidad superior al 100%
comparado con la muestra control. Los resultados de la evaluación sensorial
demostraron que el espagueti con 5, 10 y 20% de almidón de plátano adicionado
fueron estadísticamente similares a la muestra control. Además, se encontró que el
espagueti adicionado con 15% de almidón de plátano fue considerado el mejor por
los panelistas. Los resultados de este estudio muestran un gran potencial para el uso
del almidón de plátano en la fabricación de espagueti.
2
ABSTRACT
3
Spaghetti was added with 5, 10, 15 and 20 % (w/w) of banana starch and its physical
parameters such as diameter, bulk density and color, chemical composition, cooking
characteristics, spaghetti firmness, pasting properties and sensorial test were studied.
Control spaghetti and those added with 5 and 10 % of banana starch had similar
diameter, but spaghetti with 15 and 20 % of banana starch showed the lowest
diameter. In general, the brightness of spaghetti decreased when banana starch
increased, but spaghetti with 15 and 20 % of banana starch presented similar
brightness. Moisture, lipid, ash and protein contents generally decreased when
banana starch level in the spaghetti increased. Conversely, the concentration of
resistant starch increased significantly with an increase in the level of banana starch,
in substitution of semolina, in the spaghetti. The evaluation of cooking weight of
spaghetti with different levels of banana starch addition was similar to the control
sample. However, their cooking loss increased with an increase of banana starch. The
peak viscosity of spaghetti added with banana starch increased when banana starch
concentration increased too. Spaghetti added with 20 % of banana starch showed an
increase in the peak viscosity higher at 100 % than the control sample. The results of
the sensory evaluation demonstrated that spaghetti with 5, 10 and 20% of banana
starch addition, were statistically similar to the control sample. Additionally, it was
found that spaghetti with 15% of banana starch addition was considered best by the
sensory panel. The result of this study shows great potential for using banana starch
in the fabrication of spaghetti.
4
I. INTRODUCCIÓN
Actualmente el desarrollo de nuevos productos juega un papel estratégico en la industria de los
alimentos. Los consumidores constantemente demandan productos alimenticios con un alto
valor nutricional y que provean beneficios adicionales a la salud. Estos productos son
conocidos comúnmente como alimentos funcionales, los cuales son definidos como
“Alimentos que satisfactoriamente han demostrado afectar benéficamente una o más
funciones especificas en el cuerpo, más allá de los efectos nutricionales adecuados en
una forma que resulta relevante para el estado de bienestar y salud o la reducción de
riesgo de una enfermedad”
5
Los carbohidratos como el almidón y polisacáridos no amiláceos son los componentes que
constituyen la fracción principal de los frutos inmaduros. A inicios de los años 90´s se definió
al almidón resistente (AR) como la suma del almidón y productos de su degradación
que no se absorben en el intestino delgado de individuos sanos (Asp, 1992). El AR
tiene bajo contenido calórico y efectos fisiológicos característicos que lo hacen
comparable con la fibra dietética (Delcour y Eerlingen. 1996). Los almidones resistentes
no son digeridos en el intestino delgado de los humanos pero es fermentado por la
microflora bacteriana en el intestino grueso, afectando numerosas funciones
fisiológicas, lo que pudiera tener efectos benéficos a la salud, incluyendo la reducción
de la respuesta glucémica e insulinemica de los alimentos, acción hipocolesterolemica
y efectos de protección contra el cáncer de colon. Los beneficios fisiológicos del
almidón resistente indican gran potencial para su incorporación para el desarrollo de
alimentos funcionales.
El potencial nutricional del almidón de plátano inmaduro y fibra han sido reportados
por diversos autores (Englyst et al., 1992; Da Mota et al., 2000; Langkilde et al., 2002;
Pacheco-Delahaye et al., 2004). El plátano es un fruto climatérico, que en México y en
otros países es consumido en estado maduro. Por esta razón, grandes cantidades de
fruto se pierden durante la comercializado, debido a un pobre manejo poscosecha. De
tal manera que los plátanos en estado inmaduro representan una fuente alternativa
de carbohidratos indigeribles, debido a numerosas razones como lo es el contenido de
almidón en la pulpa, altos niveles de celulosa, hemicelulosa y lignina contenidos así
como el bajo costo del fruto que permite la preparación de fibra dietética con
características químicas y funcionales atractivas.
El espagueti presenta un excelente perfil nutricional, es una buena fuente de
carbohidratos, moderado de proteína y algunas vitaminas. Usualmente, el espagueti
es elaborado utilizando sémola de trigo durum, agua y algunos ingredientes
opcionales como son las espinacas, tomates, hierbas, etc. En Estados Unidos, la guía
dietética publicada por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos y el
departamento de Salud de Canadá muestran que los cereales y sus productos
deberían representar la mayor parte en nuestra dieta.
6
II. ANTECEDENTES
2.1 Las pastas
“Pasta” es un termino en Italiano que se utiliza para designar a la “masa”. Las pastas
son tradicionalmente elaboradas con harina o sémola de trigo y agua, aunque
también se han desarrollado pastas adicionando diversos ingredientes como huevos,
espinacas, tomates, hierbas, harina de leguminosas, harina de tubérculos, chocolate
entre otros (Zhao et al., 2005).
El termino pasta o pastas alimenticias es empleado para describir un gran número de
productos, siendo los principales el espagueti, lasaña y macarrones. Sin embargo, la
pasta que presenta mayor popularidad es el espagueti, el cual de acuerdo a las
normas de Estados Unidos, debe tener forma de varilla, de más de 1.58 mm de
diámetro, pero menor de 3.00 mm (Hooseney, 1994).
7
Se calcula que la producción mundial de pasta es de aproximadamente 11.4 millones
de toneladas por año (UNIPI, 2003). El consumo de pasta varia según los hábitos
alimenticios de cada país (Cuadro 1). Italia es el principal consumidor de pasta en el
mundo, debido a que se consume alrededor de 28.5 kg/persona/año. Mientras que
en algunos países de Latinoamérica, se estima que el consumo de pasta es muy
popular. Venezuela es el segundo país que consume pasta en mayor proporción.
Cuadro 1.- Estimación del consumo de pasta en algunos países.
País Kg/persona/año País Kg/persona/año
Italia 28.5 Bolivia 4.8
Venezuela 12.7 España 4.5
Túnez 11.7 Holanda 4.4
Suiza 9.6 Bélgica 4.3
Chile 9.0 Austria 4.0
Estados Unidos 9.0 Brasil 4.0
Grecia 8.5 Israel 4.0
Perú 8.0 Finlandia 3.2
Francia 7.3 Australia 2.5
Rusia 7.0 Libia 2.5
Argentina 6.8 Reino Unido 2.5
Portugal 6.5 México 2.3
Canadá 6.3 Costa Rica 2.0
Suecia 5.5 Dinamarca 2.0
Alemania 5.4 Japón 1.7
Turquía 5.2 Egipto 1.2
8
Fuente: Asociación Italiana de Pasta (Unione Industriali Pastai Italiani), 1999
Una encuesta realizada por la Asociación Nacional de Pasta de Estados Unidos,
indicó que el consumo de pasta ha aumentado en los últimos años. Por ejemplo en
Estados Unidos durante 1965 el consumo de pasta fue alrededor de 3
kg/persona/año, y en 1999 se estimó que el consumo de pasta aumentó a 9
kg/persona/año.
Existen muchas razones por las cuales el consumo de pasta ha aumentado en los
últimos 20 años, entre las más importantes encontramos que la pasta es un alimento
que se almacena fácilmente en casa, además es saludable, económico y fácil de
preparar (Hamblin, 1991).
2.2 Proceso de elaboración del espagueti
9
Antes de la revolución industrial, la mayoría de las pastas eran elaboradas a mano en
pequeños comercios. En 1930 se construyó la primera prensa que hizo posible un
proceso continuo de mezclado y formación de la pasta (Figura 1) (Dalbon et al., 1996).
La evolución de esa prensa continua tuvo como resultado el uso de una maquinaria
más sofisticada para la producción de pastas, la cual consiste en tres operaciones
básicas: mezclado, extrusión y secado, siendo los puntos más críticos en la
producción del espagueti el mezclado y el secado (Figura 2). Durante el mezclado, a
la sémola inicialmente se le añade agua para formar bolas de masa de alrededor de
2.5 cm de diámetro con un 31% de humedad, donde la masa generalmente toma una
Figura 1.- Prensa continua construida en 1930
10
Fuente: Dalbon et al., 1996.
Figura 2.- Diagrama simplificado del procesamiento de pasta.
Fuente: Feillet y Dexter, 1996.
11
Agua
Sémola
Mezclado
Extrusión
Salida del extrusor Producto
final
Secado
12
apariencia de arena mojada. Esta etapa del proceso debe realizarse de manera
hermetica, ya que la presencia del aire en la etapa de amasado perjudica las
características físicas finales de la pasta. Dos problemas principales a este respecto
son, primero, que pudieran quedar burbujas de aire atrapadas en la masa y aparecer
en la pieza extrudida produciendo una pasta con aspecto opaco; segundo, que la
presencia de oxigeno del aire tiene un papel importante en reacciones de
blanqueamiento que afectan los pigmentos de la sémola de trigo, produciendo una
pasta de apariencia blancuzca (Atwell, 2001). Después del mezclado, la masa se
comprime al fondo del extrusor para hacerla pasar por una boquilla. Durante el
proceso de extrusión se producen altas temperaturas, por lo que el cuerpo del
extrusor debe de contar con un sistema de enfriamiento por agua para ayudar a
mantener la temperatura de la masa por debajo de los 45ºC. La presencia de alta
humedad en la masa y temperaturas bajas de extrusión, son condiciones que no
facilitan la expansión del producto al momento que ésta sale por la boquilla. Una vez
que se obtiene el producto extrudido, éste es secado con el fin de conseguir disminuir
la humedad de un 31% a un 12 o 13% aproximadamente, para que el producto final
sea duro, mantenga su forma y pueda ser almacenado sin permitir el crecimiento de
moho. El secado en la superficie de la pasta se logra más rápido que en el interior de
la misma, desarrollándose un gradiente de humedad desde la superficie al interior de
la pasta. Si el proceso de secado se hace rápido, la pasta tiende a romperse o
cuartearse dando al producto una apariencia pobre y de baja fuerza mecánica. El
rompimiento del espagueti, puede ocurrir durante el proceso de secado o unas
semanas después. Si el ciclo de secado se ha llevado a cabo apropiadamente, la pasta
obtenida es firme y suficientemente flexible (Hoseney, 1994).
2.2.1 Efecto de los ingredientes en el procesamiento de la pasta
El gluten es un material pétreo o vítreo cuando está seco, pero la adición de una
cantidad moderada de agua permite que se produzcan cambios en su naturaleza
física y química. El gluten se transforma en un material gomoso y elástico que
adquiere la capacidad de formar cadenas y láminas mediante el establecimiento de
puentes intermoleculares.
Estas propiedades son fundamentales para su papel como matriz continua que atrapa
y encapsula al almidón en la pasta manteniendo la forma del producto durante su
elaboración y cocción. Al calentar el gluten hidratado se forman enlaces cruzados
proteína-proteína irreversibles que, cuando se controlan adecuadamente, estabilizan
la estructura y textura de la pasta final.
13
Prácticamente 85% de los sólidos presentes en la sémola corresponden al almidón del
trigo. Cuando el almidón está frío (menos de 55ºC) se comporta, como un relleno
inerte que tiene una capacidad muy limitada para absorber agua. Cuando se calienta,
el almidón pierde su rígida integridad estructural y puede absorber una cantidad casi
ilimitada de agua. La absorción de agua es acompañada por un aumento en la
viscosidad, provocado por el hinchamiento del gránulo y la liberación de material
soluble presente en el mismo.
Si el gluten en la sémola se acondiciona a un contenido de humedad del 10% y a una
temperatura de unos 25ºC antes de humedecerse y proceder a la extrusión, se
comportará como un material vítreo, lo que significa que su viscosidad es tan alta que
en condiciones normales no fluye y se comporta como un material frágil, que se
quebrará si se deforma más allá de un cierto limite. Si a la misma temperatura el
contenido de humedad tiene un valor de 13-15%, el gluten adquiere características de
un material gomoso. Cuando se añade agua durante la hidratación y el contenido de
humedad del gluten sube aproximadamente a 33%, se comportará como un material
flexible con capacidad de fluir si se aplica una fuerza. En este estado el gluten puede
encapsular al almidón y ser moldeado para que la pasta adquiera una forma deseada.
Cuando la sémola se pone en contacto con exceso de agua, ésta se hinchará hasta que
su volumen sea el doble al original. Un aumento moderado de temperatura
incrementa la velocidad de migración de la humedad. El papel de la operación de
hidratación en la mezcladora de gran velocidad es la de mantener el material
humedecido y permitir la hidratación necesaria del interior de la sémola. Además
contribuye a reducir cualquier diferencia en el contenido de humedad entre distintas
partículas mediante distribución uniforme del agua añadida por la superficie de
todas las partículas de la sémola.
14
A media que la mezcla humedecida pasa de la mezcladora al tornillo a vacío y al
extrusor, va transformándose en una masa en la cual al aplicar trabajo mecánico se
provoca la fusión de las partículas adyacentes de proteína y la formación de una red
continua de gluten. Al calentarse la masa y hasta que alcanza una temperatura de
aproximadamente 55ºC, diminuye su viscosidad y elasticidad. Por encima de esta
temperatura, la masa se vuelve más viscosa como consecuencia del entrecruzamiento
entre las proteínas, al principio, y del hinchamiento del almidón, a medida que la
temperatura sigue aumentando. A temperatura ambiente, el gluten húmedo es un
material extremadamente elástico, a medida que aumenta la temperatura hasta
aproximadamente 55ºC, el gluten se vuelve cada vez más duro y rígido al formar un
gel irreversible.
2.3 Calidad de la pasta
15
El procesamiento de alimentos trasforma productos agrícolas de diferente
composición química, en alimentos con ciertas propiedades funcionales,
organolépticas, nutricionales e higiénicas. Esta trasformación es llevada a cabo
mediante procesos físicos y biológicos, con o sin adición de ingredientes extras. La
calidad de los alimentos es determinada principalmente por dos factores, la materia
prima y el procesamiento (Debbouz y Doetkott, 1996). La industria de la pasta no está
exenta de esta regla, por lo que es casi imposible describir la calidad de la pasta sin
tomar en cuenta la calidad de los ingredientes utilizados y el proceso de manufactura.
2.3.1 Calidad de la pasta seca
La calidad de la pasta seca es determinada por cuatro grupos de factores: color,
manchas, textura de superficie, firmeza y flexibilidad. El color generalmente depende
de la calidad de la sémola de trigo, el cual debe ser de un color amarillo brillante,
esto es en el caso de la elaboración de la pasta tradicional. Una limpieza ó molienda
inapropiada del trigo utilizado para la producción de la pasta provoca la aparición de
manchas en el espagueti. La textura de superficie de la pasta está relacionada
principalmente con las condiciones de la boquilla del extrusor. Mientras que la
firmeza y flexibilidad de la pasta están relacionadas principalmente con las
condiciones de extrusión y secado (Feillet y Dexter, 1996).
2.3.2 Calidad de pasta cocida
16
La calidad de cocción de las pastas es determinada por el tiempo de cocción,
absorción de agua, pérdidas por cocción, aroma, sabor y textura del producto cocido.
El tiempo de cocción se divide en mínimo, optimo y máximo, que corresponde al
momento en el cual el almidón es gelatinizado, el tiempo requerido para dar la
textura deseada a la pasta y el momento en el cual la pasta comienza a desintegrarse;
respectivamente. La absorción de agua se determina tomando el peso del espagueti
antes de la cocción y después de ésta. Generalmente 100 g de pasta absorben de 160 a
180 g de agua durante la cocción. Las pérdidas por cocción están relacionadas con la
desintegración de la pasta durante la cocción, la cual puede ser determinada pesando
el residuo de agua de cocción después de la evaporación, entre más turbia sea el agua
de cocción más almidón se habrá liberado.
Los parámetros de aroma y sabor son subjetivos, la evaluación y control de estos
parámetros se puede realizar empleando algunos aparatos de evaluación de olor y
sabor, pero el aroma de la pasta es muy difícil de cuantificar, por lo que es más
factible confiar en un panel de catadores entrenados. La presencia de olores extraños
o desagradables se debe principalmente a la mala calidad de la materia prima ó a la
contaminación del producto. La determinación de textura de la pasta cocida, se
realiza mediante evaluación sensorial o por medición instrumental.
2.4 Textura de las pastas
La textura es la característica principal, que muchos consumidores toman en cuenta
para determinar si una pasta es de buena calidad, esto es sin dejar de tomar en cuenta
otros factores como: el color, sabor y valor nutritivo de la misma. En Italia la textura
de la pasta es prácticamente el único factor que se toma en cuenta para determinar si
la pasta es de buena calidad.
17
La textura de los alimentos está conformada por diferentes características
estructurales y su interacción con los órganos sensoriales (Szczesniak, 1963). En base a
la clasificación general para los alimentos propuesta por Szczesniak, las características
de textura de la pasta cocida puede ser agrupada en dos principales categorías:
mecánicas y geométrica.
Las características mecánicas están subdivididas en características mecánicas
primarias y secundarias. Dentro de las características mecánicas primarias se
encuentran la firmeza, elasticidad y pegajosidad. La firmeza y elasticidad son la
respuesta al estrés a las cuales se someten las pastas y están definidas como:
Firmeza ó dureza: es la resistencia inicial que ofrece la pasta a la penetración cuando
se muerde.
Elasticidad: representa la capacidad que tiene la pasta a la que se le aplica una
deformación, de recuperar su estado inicial cuando la fuerza de deformación es
retirada.
Pegajosidad ó adhesividad: es la fuerza con la que la superficie de la pasta cocinada
se adhiere a otros materiales, como por ejemplo la lengua, dientes, tenedor, dedos.
Las características mecánicas secundarias (masticación y volumen) son empleadas
principalmente para caracterizar la textura de las pastas cocinadas.
18
Masticación: es el tiempo requerido para masticar una muestra dando una masticada
por segundo hasta que esta tome una consistencia a la que esta puede ser tragada.
Volumen: es la medición de la adición que hay entre las tiras de pasta cocida.
Las características geométricas son relacionadas con la estructura física del material
como el tamaño, forma y orientación de las partículas, lo cual se verá reflejado en las
características físicas del producto final.
Las características de textura de las pastas pueden ser medida mediante evaluación
sensorial, métodos químicos o instrumentales.
2.4.1 Evaluación sensorial
19
La evaluación sensorial es la última determinación que se realiza para estimar las
propiedades sensoriales de los alimentos, es una prueba de mucha importancia
debido a que es la valoración más cercana a la opinión del consumidor, el cual busca
principalmente que la pasta sea firme, se sienta bien en la boca (no muy dura pero
que no se desintegre inmediatamente en la boca), no sea pegajosa o chiclosa, con un
buen aroma, color y apariencia (Raina et al., 2005). Generalmente los parámetros que
se toman en cuenta para realizar la evaluación sensorial de las pastas son:
pegajosidad, firmeza y volumen. La evaluación de la pegajosidad y firmeza se
realizan con una inspección visual y manual; mientras que la firmeza es evaluada
cortando con los dientes y masticando la pasta. Para el análisis sensorial de las pastas,
por lo general se toma en cuenta la opinión de al menos tres jueces bien entrenados
(Cubadda, 1988).
2.4.2 Medición instrumental
20
Como respuesta a las limitaciones que existen para llevar a cabo una la evaluación
sensorial, se han desarrollado numerosos métodos instrumentales para realizar un
análisis de textura de los alimentos y se ha encontrado una buena correlación entre
los datos de textura obtenidos mediante una evaluación sensorial y los obtenidos
mediante una medición instrumental, lo cual proporciona a la medición de textura
instrumental diversas ventajas sobre la evaluación sensorial. Las ventajas del análisis
de textura instrumental, son debidas a que estas requieren menos tiempo y menor
costo; Además, son más precisas y pueden ser empleadas en líneas de producción
como una herramienta de control de calidad. Desde hace años se han utilizado
diversos instrumentos para estudiar la textura de la pasta cocinada. Matsuo e Irving
(1969, 1971, 1974), midieron la suavidad, compresibilidad y recuperación del
espagueti cocinado utilizando un aparato para prueba de suavidad. Waslh (1971)
evaluó la firmeza del espagueti cocinado usando el Instrumento de Evaluación
Universal Instron adaptado con una cuchilla de acrílico, obteniendo la firmeza del
trabajo necesario para cortar una tira de espagueti con la cuchilla de acrílico. El
evaluador de textura Ottawa también ha sido empelado para determinar la textura de
las pastas (Voisey y Larmon, 1973).
2.4.3 Microscopía
Las técnicas microscópicas han sido utilizadas por diferentes autores para conocer la
microestructura de la pasta cocinada (Resmini y Pagani 1983; Cunin et al., 1995;
Hennen y Brismar, 1995). Estas técnicas dan una estimación cualitativa de los
atributos de textura relacionados con el tamaño, forma y ordenamiento de las
macromolçeculas en la pasta. En particular se observan los cambios en la
organización de la proteína y del almidón en relación con la calidad de la pasta
durante el proceso de cocción.
Resmini y Pagani (1983) observaron que la calidad del espagueti durante la cocción se
puede distinguir utilizando la microscopia electrónica, mediante fotografías (Figura
3) en las cuales, se observa claramente que en un espagueti con pobre calidad de
cocción, el almidón no puede ser retenido por la red proteica, lo cual provoca una
superficie pegajosa. Por el contrario, en el espagueti con buena calidad de cocción la
red proteica rodea y retiene adecuadamente los gránulos de almidón.
21
a
b
Figura 3: Microscopia electrónica de espagueti cocinado con pobre (a) y buena
calidad (b). Almidón (A), fibrilla de proteína (P), agregados proteicos (AP).
Fuente: Resmini y Pagani 1983.
22
P
AP A
A P
Las observaciones mediante microscopia electrónica son muy útiles para apreciar, el
comportamiento de los principales componentes de la pasta (proteína y almidón). y
su efecto en la calidad de la pasta. No obstante, la microscopia electrónica no puede
considerarse como un método práctico para sustituir la evaluación cuantitativa de las
características mecánicas.
2.5 Valor nutritivo de las pastas
La pasta hoy en día es un producto de consumo masivo, considerado además un
alimento funcional por su contenido relativamente alto en carbohidratos complejos y
baja respuesta glucémica. Además, es un alimento bajo en grasa, calorías, sodio y
colesterol (Giese, 1992; Jenkis et al., 1987).
Las pastas son un alimento nutricionalmente no balanceado, debido a su bajo
contenido de fibra dietética y bajo valor biológico de su proteína, que contiene
solamente 6 de 8 aminoácidos esenciales. Cuando la pasta se consume enriquecida
con huevo, en combinación con lácteos o carne, su valor nutricional se incrementa
asegurando la presencia de todos los aminoácidos esenciales en la dieta
(Antonegnelli, 1980). En el cuadro 2, se muestra la comparación del valor nutritivo de
varios tipos de pasta.
23
Cuadro 2. Valor nutritivo de varios tipos de pastaa.
Tipo de pasta
Normal
Enriquecida
en vitaminas
Pasta al
huevo
Espaguetis
cocidos
Nutrientes
Calorías (kcal) 342 370 380 104
Proteína (g) 12 12.8 14 3.6
Grasa (g) 1.8 1.6 4.2 0.7
Carbohidratos (g) 74 74 75 22.2
Fibra dietética (g) 2.9 4.2 4.7 1.2
Minerales
Calcio (mg) 25 17.5 29 7
Hierro (mg) 2.1 3.8 4.5 0.5
Magnesio (mg) 56 47 60 15
Fósforo (mg) 190 149 214 44
Potasio (mg) 250 161 233 24
Sodio (mg) 3 7 21 Trazas
Zinc (mg) 1.5 1.2 1.6 0.5
Vitaminas
Tiamina (mg) 0.22 1 1 0.01
Riboflavina (mg) 0.31 0.44 0.5 0.01
Niacina (mg) 3.1 7.5 8 0.5
Ácido pantoténico (mg) 0.3 0.43 0.7 Trazas
Ácido fólico (µg) 34 17.5 30 4
Colesterol (mg) 0 0 94 0
aToda la información se refiere 100 g de producto
24
Fuente: Kill y Turnbull, 2004
En Estados Unidos, las guías dietéticas publicadas por el Departamento de
Agricultura de Estados Unidos y el Departamento de Salud de Canadá, muestran que
los productos hechos a base de cereales, en los cuales se incluye la pasta, deberían
consumirse en mayor proporción para tener una dieta saludable (Marchylo y Dexter,
2001).
2.6 Enriquecimiento de las pastas
Las pastas, además de ser un alimento nutritivo y con efectos benéficos a la salud,
tienen la facilidad de ser adicionadas con diversos ingredientes como, tomates y
espinacas para proporcionar color; ajo y hierbas de olor para dar sabor; harinas o
proteínas aisladas de cereales y leguminosas para incrementar el valor nutricional de
las pastas (Rayas-Duarte et al., 1996;Manthey et al., 2004; Zhao et al., 2005).
Desde un punto de vista tecnológico, la sustitución de la sémola por otros
ingredientes, representa una disminución en el contenido de gluten y por ende una
pasta de calidad inferior. Sin embargo, la calidad de las pastas pueden incrementarse
si se realizan modificaciones en el esquema tradicional de elaboración de la pasta tal
es el caso del empleo de altas temperaturas en el secado, la calidad de cocción y las
características organolépticas de las pastas son mejoradas (Malcolmson et al., 1993;
Mathey y Shorno 2002).
25
El enriquecimiento de las pastas con ingredientes no tradicionales, se realiza con la
finalidad de incrementar las propiedades organolépticas y nutricionales de la pasta
para contribuir al desarrollo un nuevo alimento funcional.
2.7 Alimento funcional
El concepto de alimento funcional, fue propuesto por primera vez en Japón en la
década de los 80´s refiriéndose a aquellos alimentos procesados los cuales contienen
ingredientes que además de cumplir su función nutricional tienen un efecto benéfico
en las funciones fisiológicas del organismo humano (Arai, 1996).
En Europa se define a los alimentos funcionales como “Alimentos que
satisfactoriamente han demostrado afectar benéficamente una o más funciones
especificas en el cuerpo, más allá de los efectos nutricionales adecuados en una forma
que resulta relevante para el estado de bienestar y salud o la reducción de riesgo de
una enfermedad”(Roberfroid, 2000).
Hasta la fecha, ha sido muy difícil llegar a un concepto general de lo que es un
alimento funcional, puesto que en realidad todos los alimentos podrían considerarse
como alimentos funcionales ya que todos contribuyen en mayor o menor proporción
para lograr una salud óptima en la persona que los consume.
26
Debido a que los alimentos funcionales representan un concepto más que un conjunto
bien definido de productos alimenticios, en 1999 en el Documento de Consenso del
Proyecto de la Unión Europea referido a la Acción Concertada sobre Ciencia de los
Alimentos Funcionales en Europa (FUFOSE) se propuso la siguiente definición:
“Un alimento puede considerarse funcional si se demuestra satisfactoriamente que
ejerce un efecto beneficioso sobre una o más funciones selectivas del organismo,
además de sus efectos nutritivos intrínsecos, de tal modo que resulte apropiado para
mejorar el estado de salud y bienestar, reducir el riesgo de enfermedades, o ambas
cosas. Los alimentos funcionales deben seguir siendo alimentos, y se deben demostrar
sus efectos en las cantidades en que normalmente se consumen en la dieta. No se trata
de comprimidos ni cápsulas, sino de alimentos que forman parte de un régimen
normal”.
Desde un punto de vista más práctico, un alimento funcional puede ser:
1 Un alimento natural en el que uno de sus componentes ha sido mejorado
mediante condiciones especiales de cultivo.
27
2 Un alimento al que se ha añadido un componente para que produzca
beneficios por ejemplo, bacterias prebióticas seleccionadas, que tienen efectos
benéficos sobre la salud intestinal (Ashwell, 2002).
Dentro de la gama de alimentos funcionales están los prebióticos y los probióticos.
Prebiótico: Componente alimentario no digerible que ejerce efectos benéficos en el
huésped al estimular selectivamente el crecimiento o modificar la actividad
metabólica de una especie de bacteria colónica, o de una cantidad limitada de esas
especies, capaces de mejorar la salud del huésped.
Probióticos: Microorganismos vivos que al ser agregados como suplemento en la
dieta, favorecen el desarrollo de la flora microbiana en el intestino y estimulan las
funciones protectoras del sistema digestivo (Cagigas y Blanco, 2002).
2.7.1 Beneficios de los alimentos funcionales
28
Muchas de las enfermedades crónicas están estrechamente relacionadas con la dieta
alimenticia (Jones, 2002). Se ha observado que el consumo de alimentos con alto
contenido de grasa saturada, baja en carbohidratos complejos y con pocos
micronutrientes, combinada con una vida sedentaria, esta directamente relacionado
con un aumento en la incidencia de enfermedades como la obesidad, la hipertensión,
problemas cardiovasculares, osteoporosis y cáncer. Todas estas enfermedades causan
incapacidad en las personas y aumentan los costos de los servicios de salud pública.
Es por esto que se ha incrementado la necesidad de producir alimentos para la
prevención y control tanto de “deficiencias” como de “excesos”, y el concepto de
alimento funcional, asociado a los desarrollos tecnológicos tiene mucho que aportar.
2.8 Almidón Resistente
El almidón resistente (AR) es la fracción de almidón que se resiste a la digestión
enzimática y se define ampliamente como “la suma del almidón y productos de su
degradación que no se absorben en el intestino delgado de individuos sanos” (Asp,
1992). El almidón resistente es fermentado en el colón por la microflora cólonica
produciendo ácidos grasos de cadena corta como el propiónico, acético y butírico
(Bravo y col., 1998). Tal fermentación produce cantidades mayores de ácido butírico
comparado con la producida por la fibra dietética soluble. El ácido butírico sirve
como la principal fuente de energía de los colonocitos (células del colon), por lo que el
AR es considerado común ingrediente funcional muy importante para lograr un
mantenimiento saludable en el colon. A la fecha se han identificado cuatro tipos de
almidón resistente:
Almidón resistente tipo 1: Es el almidón físicamente inaccesible que se encuentra
encapsulado en las paredes celulares de las plantas, granos y semillas parcialmente
molidas (Englyst y col., 1992).
29
Almidón resistente tipo 2: Compuesto por gránulos de almidón nativo, que se
encuentra en alimentos que contienen almidón crudo, como los tubérculos sin
cocinar. Debido a la gran densidad y cristalinidad parcial de los gránulos, la
susceptibilidad enzimática de ellos es reducida (Gallant, 1992).
Almidón resistente tipo 3: También se le conoce como almidón resistente
retrogradado, Este tipo de almidón se forma después de que el almidón se somete a
tratamientos de cocción y almacenamiento (Englyst y col., 1992).
Almidón resistente tipo 4: Es la resistencia enzimática ocasionada por una
modificación química o térmica del almidón (Björck y Asp, 1989).
2.9 Almidón de Plátano
30
El plátano es uno de los principales cultivos en México, con una buena producción
principalmente en los estados de Chiapas, Tabasco, Veracruz y Nayarit. El plátano es
un fruto climatérico y una vez que éste ha alcanzado su madurez, el interés del
consumidor por el plátano maduro disminuye lo que trae consigo grandes pérdidas
para los productores, por lo cual recientes investigaciones se han enfocado en el
procesamiento del plátano en estado verde para producir harina y almidón como
una fuente de importancia para la industria de los alimentos.
La harina de plátano verde está compuesta de 61-76.6% de almidón, 6-15.5% de fibra
total, 4-6% de humedad, 2.6-3.5% de ceniza, 2.5-3.3% de proteína y 0.3-0.8% de lípidos
de acuerdo a lo reportado por Da Mota et al. (2000). Por su contenido relativamente
alto de fibra la harina de plátano se ha utilizado en la elaboración de panes, sopas,
polvos para bebidas.
De acuerdo a lo reportado por Da Mota et al. (2000), el principal componente en la
harina de plátano es el almidón, el cual se encuentra en forma de gránulos ovoides de
10-20 µm de diámetro (Millan-Testa et al. 2005), con una superficie suave y densa, lo
cual esta parcialmente relacionado con la resistencia a la hidrólisis enzimática del
almidón de plátano. Mediante estudios microscópicos se sabe que los gránulos de
almidón tienen una capa gruesa de varios micrómetros de espesor lo que impide la
acción enzimática y reduce la hidrólisis (Gallant et al., 1992). La biodisponibilidad del
almidón de plátano fue estudiada por Faisant et al. (1995) y encontraron que este
almidón contienen entre 50 y 60% de almidón resistente.
Existe evidencia de que el almidón de plátano presenta una funcionalidad similar a la
del almidón de maíz y posiblemente superior a las propiedades funcionales del
almidón de maíz entrecruzado, por lo cual el almidón de plátano nativo ó modificado
tiene un potencial importante como fuente no convencional de almidón en la
industria de los alimentos.
31
III. JUSTIFICACIÓN
Las enfermedades como el cáncer, diabetes, obesidad, etc., han ido en aumento en los
últimos años, esta situación se ve relacionada con una alimentación mal balanceada,
es por ello que el interés por tener una dieta adecuada y sobre todo consumir
productos alimenticios con cantidades reducidas de ciertos nutrientes, sobre todo
grasas, azúcar y sal; por lo que se busca desarrollar alimentos que ayuden a mejorar
y/o mantener un buen estado de salud, y reducir con esto el riesgo de enfermedades.
El espagueti es un alimento que se consume habitualmente, por ello se busca
adicionarlo con almidón de plátano ya que se tienen algunas evidencias que éste
presenta un alto porcentaje de almidón resistente, lo cual daría al espagueti un bajo
contenido de carbohidratos digeribles, lo que permitiría considerar a dicho espagueti
como un alimento funcional.
32
IV. OBJETIVOS
3.1 Objetivo general
Caracterización física, química y nutricional de un espagueti elaborado a partir de
mezclas de sémola de trigo y almidón de plátano.
3.2 Objetivos específicos
1. Elaborar un espagueti utilizando diferentes mezclas de sémola de trigo y
almidón de plátano.
2. Realizar una caracterización química de los espaguetis elaborados.
3. Realizar estudios físicos de calidad de los espaguetis.
4. Evaluar la calidad de cocción de los espaguetis.
5. Evaluar la digestibilidad del almidón presente en los espaguetis.
33
6. Realizar la evaluación sensorial de los espaguetis.
V. MATERIALES Y MÉTODOS
Para la producción del espagueti se utilizó sémola de trigo durum comercial obtenida
de la Compañía Molinera Millar (Fresno, CA; USA).
5.1 Aislamiento del almidón de plátano
El aislamiento del almidón de plátano macho (Musa paridisiaca) se llevó a cabo a nivel
planta piloto de acuerdo al método propuesto por Flores-Gorosquera et al. (2004). Los
plátanos se pelaron y cortaron en trozos de 5 a 6 cm3 (100 kg de peso total),
inmediatamente después se sumergieron en una solución de ácido cítrico (3 g/L).
Posteriormente fue molido en una licuadora tipo industrial, a velocidad baja (600 g de
fruto por litro de solución) durante 2 min. El homogeneizado se tamizó
consecutivamente en mallas de 40, 100 y 200 US, hasta que el agua del lavado fue
clara. Posteriormente se centrifugó a 10750 rpm, en una centrifuga los sedimentos de
las mallas 100 y 200 U.S. se maceraron, tamizaron y centrifugaron por segunda
ocasión. Los productos del tamizado se pasaron a un secador por aspersión con
temperatura de entrada entre 130 y 150°C, con concentración de sólidos en la línea de
llenado de 30 a 40%, y una temperatura de salida de 70ºC a 80ºC, a una velocidad de
flujo de 1 L/min. Finalmente, el polvo obtenido se pasó a través de una malla 100 US
y se almacenó a temperatura ambiente (25°C) en frascos de vidrio.
34
5.2 Preparación de harinas
Para la producción de espaguetis se utilizaron diferentes mezclas de sémola de trigo
durum y almidón de plátano, se elaboró un espagueti utilizando 100% sémola de
trigo, el cual fue considerado el espagueti control, las mezclas se hicieron
sustituyendo la sémola con 5, 10, 15 y 20% de almidón de plátano.
5.3 Mezclado de harinas
Una vez que se tuvieron listas las harinas con diferentes porcentajes de sémola de
trigo durum y almidón de plátano, se homogeneizaron utilizando una mezcladora
tipo industrial, en la cual se agregó 32.5% de agua a las harinas y se realizaron dos
ciclos de mezclado, el primero fue durante 1 min utilizando la velocidad mínima de
la mezcladora y el segundo ciclo de mezclado se hizo durante 4 min a velocidad
máxima de la mezcladora.
5.4 Procesamiento de la pasta
35
Para llevar a cabo el procesamiento de las harinas en espagueti, se utilizó 1.5 kg de
harina previamente homogenizada. La sémola y las mezclas de sémola y almidón de
plátano, fueron procesadas en espagueti en un extrusor a escala semi-comercial
(Standard Industries, Fargo; ND, USA). Bajo las siguientes condiciones,
recomendadas por la Comisión Californiana del Trigo:
Temperatura del tubo de extrusión: 50°C
Temperatura del dado: 47°C
Presión de la bomba de mezclado: 45.7 cmHg
Velocidad del tornillo de extrusión: 27.7 rpm
Tamaño de los orificios del dado: 1.62 mm
Una vez obtenidos los espaguetis extrudidos, se cortaron cada 90 cm
aproximadamente, se colgaron y distribuyeron de manera uniforme sobre una varilla,
la cual sirvió de soporte para realizar el secado de los espaguetis.
5.5 Secado de los espaguetis
36
El secado del espagueti se realizó en un secador escala planta-piloto (Standard
Industries, Fargo; ND, USA). Utilizando un ciclo de secado a alta temperatura en el
cual se elevó la temperatura de 35 a 55ºC durante la primera hora y se mantuvo esta
temperatura durante 10 horas. Después se disminuyó la temperatura a 45ºC para
hacer un tiempo total de secado de 19 horas, con una humedad relativa de 95% al
inicio del ciclo de secado, disminuyendo gradualmente hasta alcanzar un 45% de
humedad relativa al final del secado de los espaguetis.
Figura 4.- Procesamiento del espagueti adicionado con almidón de plátano.
37
Corte del espagueti
Adición de 32.5% de agua y mezclado durante 5 minutos
Mezcla de sémola y almidón de plátano a
diferentes concentraciones
Extrusión a 47ºC
Secado 19 h a 55ºC Espagueti adicionado con almidón de plátano
5.6 Análisis proximal
A los espaguetis se les determinó el contenido de proteínas (46-30), grasa (30-25),
cenizas (08-01), mediante los métodos establecidos por la AACC (2000) y el contenido
de humedad se determinó gravimetricamente (130 ± 2ºC durante 1h) utilizando entre
2 y 3 g de muestra molida.
5.7 Determinación de almidón resistente total
38
Para cuantificar el contenido de almidón resistente contenido en los espaguetis se
utilizó el método 32-40 de la AACC (2000). Las muestras fueron incubadas en
agitación constante en un baño de agua, con α-amilasa y amiloglucosidasa (AMG)
durante 16 horas a 37ºC, durante este tiempo el almidón disponible fue solubilizado e
hidrolizado en glucosa por la acción en conjunto de estas dos enzimas. La reacción
fue finalizada por la adición de etanol, ya que se realizaron 2 lavados de la
suspensión que contenía el almidón resistente con etanol (50%, v/v) seguidos de una
centrifugación, en el cual el líquido fue removido por decantación. El almidón
resistente contenido en el precipitado fue disuelto en KOH 2M con agitación en un
baño de agua con hielo. Después la solución fue neutralizada con regulador de
acetato y el almidón fue hidrolizado a glucosa con AMG. La glucosa fue medida con
glucosa oxidasa/peroxidasa. Midiendo las absorbancias a 510 nm. Para esta prueba
se utilizó el paquete enzimático para determinación de almidón resistente Megazyme
(Wicklow, Irlanda).
5.8 Caracterización física
5.8.1 Diámetro
El diámetro del espagueti seco se determinó midiendo con un vernier digital (Modelo
CD-6”, Mitutoyo Corp. Japón) el punto medio de 20 tiras de espaguetis tomadas al
azar, se hizo un promedio de las mediciones realizadas.
5.8.2 Densidad
La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que
ocupa, para conocer la densidad de los espaguetis se utilizaron frascos que contenían
esferas de vidrio de 3 mm de diámetro y se cuantificó el volumen de esferas de vidrio
desplazadas cuando se adiciono 5 g de espagueti (Edwards et al., 1994).
5.8.3 Color
39
La determinación de color se realizó en espaguetis molidos (Corporación Udy, Fort
Collins, CO) y se pasaron por una malla de 0.5 mm antes de hacer la evaluación de
color. Para la cual se utilizó un colorímetro Minolta CR-200 (Corporación Minolta,
Ramsey, NJ, USA) equipado con una lámpara de xenón en el sistema L*, a* y b*. Las
mediciones se hicieron sosteniendo las harinas en contacto directo con la superficie de
lectura de color del colorímetro.
5.9 Calidad de cocción
5.9.1 Peso de cocción
Se cocinaron 10 g de espagueti en 300 mL de agua hirviendo durante 12 min. El
espagueti cocinado y escurrido durante dos minutos fue pesado y los resultados
fueron reportados en gramos.
5.9.2 Pérdidas por cocción
El agua de cocción de los espaguetis fue evaporada en una estufa a 115ºC durante 18
horas. Después del secado, el residuo del agua de cocción, fue pesado y reportados
como porcentaje de la muestra de espagueti original.
40
5.9.3 Textura
La firmeza y adhesividad en espaguetis cocidos fue medida con un texturometro TA-
XT2i equipado con una cuchilla de acrílico de acuerdo con el método 66-50
establecido por la AACC (2000).
5.9.4 Análisis de viscosidad
La viscosidad de los espaguetis se determinó utilizando un Analizador Rápido de
Viscosidad (Newport Scientific, Ltd., Narrabeen, Australia). En el cual se utilizó 3.5 g
de espagueti molido y tamizado en una malla de 0.5 mm. A la harina se le adicionó 25
mL de agua grado HPLC.
El perfil de viscosidad se obtuvo manteniendo la muestra durante 2 min a 25ºC para
equilibrar la mezcla, se incrementó la temperatura a 95ºC en un periodo de 5 minutos,
se mantuvo la muestra a 95ºC durante 3 minutos, después se bajó la temperatura a
25ºC en un periodo de 3 minutos, manteniendo la mezcla a 25ºC por dos minutos
más. Se determinó la viscosidad de pico (viscosidad más alta presentada durante el
calentamiento) y la viscosidad final (viscosidad al final de la prueba), para obtener
estos datos se utilizó el software Termocline para Windows (Newport, Scientific,
Narraben, Australia), los datos fueron registrados en cP.
41
5.9.5 Análisis sensorial
Se evaluó la aceptación de los espaguetis, utilizando un panel de 40 jueces no
entrenados de ambos sexos. La evaluación sensorial se realizó sobre sabor, olor y
textura del producto. Para esta prueba se utilizó una escala hedónica de 5 puntos, en
el cual se asignaba con el número 1 al menos agradable de los espaguetis, y con 5 el
más agradable. Esta prueba se desarrolló en un cuarto de evaluación sensorial, bajo
una luz anaranjada con el fin de evitar que la apariencia de los espaguetis pudiera
afectar en la evaluación del producto.
42
VI. ANÁLISIS ESTADISTICO
Para el análisis estadístico de los resultados obtenidos en las determinaciones, se
utilizó un análisis de varianza (ANDEVA) de una vía.
Con un nivel de significancia =0.05, utilizando un paquete estadístico SigmaStat
(Jandel Scientific, versión 2.3).
Cuando se encontraron diferencias significativas entre las muestras se utilizó el
procedimiento de comparación múltiple de Tukey (Walpole et al., 1999).
43
VII. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
7.1 Composición química proximal
El espagueti preparado con diversas concentraciones de almidón de plátano, mostró
un contenido de humedad entre 8.20-7.77%, de lípidos entre 0.9-0.30%, ceniza 0.84-
0.77% y proteínas 11.25-8.98%. Estos contenidos generalmente disminuyeron cuando
se incrementó la concentración de almidón de plátano en el espagueti (Cuadro 3).
Esto podría deberse a un efecto de dilución causado por la adición de almidón de
plátano, y por lo tanto la disminución de la cantidad de sémola adicionada en la
formulación, la cual tiene mayor ingerencia en la composición proximal del producto.
Los contenidos de humedad en los espaguetis con almidón de plátano fueron
ligeramente mayores a los que han sido reportados en espagueti adicionados con
harina de amaranto ó lupino de 4.54 y 6.61%, reportados por Rayas-Duarte et al.,
(1996). El alto contenido de humedad en los espaguetis con almidón de plátano,
podría estar relacionado con la propiedad que tiene el almidón de plátano de retener
agua cuando este es sometido a calentamiento (Nuñez-Santiago et al., 2004).
44
El espagueti control tuvo un contenido de lípidos de 0.39%, valor que fue semejante
al determinado en un espagueti preparado en forma similar (0.44%) (Rayas-Duarte et
al., 1996).
Cuadro 3.- Composición química proximal de espagueti adicionado con almidón de
plátano*.
Tipo de
espagueti
Lípidos Ceniza Proteína Humedad
Control 0.39± 0.01a 0.84± 0.01a 11.25± 0.01a 8.20± 0.01a
5%** 0.30± 0.13b 0.82± 0.01a 10.60± 0.08b 8.1± 0.083a
10%** 0.32± 0.00b,c 0.81± 0.01a 10.06± 0.09c 8.03± 0.09a
15%** 0.29± 0.01c 0.78± 0.01b 9.47± 0.10d 7.99± 0.10a
20%** 0.30± 0.01c 0.77± 0.01b 8.96± 0.03e 7.77± 0.08a
*Media de cuatro repeticiones ± error estándar
**Indica la cantidad de almidón de plátano (p/p) adicionado al espagueti
Letras diferentes por columna indican diferencia estadística significativa (p < 0.05)
45
El espagueti es un producto que se caracteriza por el bajo contenido de lípidos. El
espagueti adicionado con almidón de plátano mostró una disminución en el
contenido de lípidos, conforme la concentración de almidón aumentó. Estos valores
pueden ser debido a que el almidón presenta un bajo contenido de lípidos y se
ocasiona el efecto de adición antes mencionado.
El efecto de la adición del almidón de plátano fue más notorio en el contenido de
proteína, ya que todas las formulaciones fueron estadísticamente diferentes (α=0.05).
El contenido de proteína en la muestra control fue de 11.25%, menor al reportado por
Rayas-Duarte et al., (1996) en el espagueti que utilizaron como control (14.15%), estas
diferencias pueden ser debidas a la variedad de trigo durum utilizada. El contenido
de proteínas en los espaguetis adicionados con almidón de plátano fue
disminuyendo, al aumentar el contenido de almidón de plátano en la formulación. En
el estudio realizado por Rayas-Duarte et al. (1996) cuando la adición de harina de
lupino incrementó, el contenido de proteínas en el espagueti también aumentó hasta
en un 19.84%. Este incremento importante en el contenido de proteínas se debió a que
la semilla de lupino tiene un alto contenido de proteínas de reserva.
46
El contenido de cenizas en los espaguetis elaborados con las diferentes
concentraciones de almidón de plátano estuvieron en el intervalo entre 0.84-0.77%,
donde se puede notar que sólo ligeras diferencias fueron encontradas en este
parámetro en los diferentes productos elaborados. Aunque en las más altas
concentraciones de almidón de plátano en la formulación (15 y 20%), no se
encontraron diferencias estadísticamente significativas (α=0.05) en el contenido de
cenizas.
Un espagueti preparado con sémola (similar a la muestra control de este estudio),
presentó un contenido de cenizas menor (0.44 %) a los valores encontrados en nuestro
estudio, por lo que se puede decir que la variedad de trigo durum tiene influencia en
este valor. Sin embargo, espaguetis elaborados con distintas formulaciones, por
ejemplo con harina de amaranto, (0.67-1.08%) ó con harina de lupino (0.62-0.85%),
han mostrado variaciones en el contenido de cenizas (Rayas-Duarte et al., 1996).
7.2 Contenido de Almidón resistente.
El contenido de almidón resistente (AR) en los espaguetis mostró un incremento
cuando aumentó la concentración de almidón de plátano en la formulación (Cuadro
4). El incremento en la cantidad de AR fue importante, ya que la muestra control tuvo
un contenido de AR de 0.52 % y el espagueti adicionado con 20% almidón de plátano
presentó un valor de AR de 10.33 %.
47
Cuadro 4.- Contenido de almidón disponible, resistente y total en espagueti
adicionado con almidón de plátano*.
Tipo de
espagueti
Almidón
disponible
Almidón
resistente
Almidón
total
Control 69.93± 0.19a 0.51± 0.01a 70.44
5%** 68.71± 0.57a 3.06± 0.02a 71.77
10%** 64.20± 0.56b 4.68± 0.20b,c 68.88
15%** 63.93± 0.61b 8.26± 0.08c,d 72.19
20%** 60.64± 0.85c 10.33± 0.24d 70.97
*Media de cuatro repeticiones ± error estándar
**Indica la cantidad de almidón de plátano (p/p) adicionado al espagueti
Letras diferentes por columna indican diferencia estadística significativa (p < 0.05)
48
Estos resultados indican que el espagueti adicionado con almidón de plátano muestra
una alta cantidad de carbohidratos indigestibles, característica que podría mantenerse
a un después de que el espagueti sea cocinado.
7.3 Características físicas del espagueti
El diámetro de los espaguetis estuvo en un intervalo de 1.61 y 1.55 mm, sin presentar
diferencias estadísticamente significativas entre la muestra control y los espaguetis
adicionados con 5 y 10 % de almidón de plátano (Cuadro 5).
Los espaguetis adicionados con 15 y 20 % de almidón de plátano tuvieron el menor
de los diámetros y entre ellos no existieron diferencias estadísticamente diferentes
(α= 0.05). Diámetros similares (≈ 1.03 mm) fueron reportados en espaguetis que
contenían diferentes concentraciones de salvado de trigo, donde la concentración del
salvado y el nivel de hidratación no afectaron el diámetro de los espaguetis (Manthey
et al., 2004).
49
Cuando se evaluó la densidad de los espaguetis, ésta no fue afectada
significativamente por la concentración de almidón de plátano en la formulación.
Estos resultados indican que la sustitución de sémola por almidón de plátano no
afectó esta característica física del espagueti. Esto podría explicarse debido a la
presencia de poros o pequeñas cavidades conteniendo burbujas de aire, lo cual podría
Cuadro 5.- Características físicas de espagueti adicionado con almidón de plátano.
Tipo de espagueti Diámetro
(mm)
Densidad
(g/cm3)
L*
Control 1.61± 0.00a 0.68 ± 0.01a 87.46
5%** 1.61± 0.00a 0.69 ± 0.00a 83.02
10%** 1.60± 0.00a 0.70 ± 0.00a 81.54
15%** 1.56± 0.00b 0.70 ± 0.00a 80.29
20%** 1.55± 0.00b 0.70 ± 0.00a 80.04
*Media de cuatro repeticiones ± error estándar
**Indica la cantidad de almidón de plátano (p/p) adicionado al espagueti
Letras diferentes por columna indican diferencia estadística significativa (p < 0.05)
50
ocasionar que la densidad del espagueti fuese menor que la del agua a 25 ºC. Hasta el
momento no hay información disponible en la literatura científica donde se reporte la
densidad del espagueti usando la misma metodología que se empleó en este trabajo.
Sin embargo, esta metodología para determinar la densidad ha sido utilizada en
extrudidos, donde se han reportado valores de densidad 0.24 y 0.35 g/cm3 (Berrios et
al., 2004). Valores mayores de densidad (28.4 y 32.1 g/cm3) fueron determinados en
pastas obtenidas por extrusión, donde el nivel de hidratación influyó en este
parámetro (Manthey et al., 2004).
51
La luminosidad del espagueti disminuyó conforme el contenido de almidón de
plátano aumentó en las muestras. Las muestras que fueron adicionadas con 15 y 20 %
(p/p) de almidón de plátano, no fueron estadísticamente diferentes (α = 0.05). Sin
embargo, los valores de luminosidad obtenidos en este estudio fueron mayores que
los determinados en pastas preparadas con trigo durum, con almidón ceroso,
parcialmente ceroso y no ceroso (53.3-55.6) (Vignaux et al., 2005). Los valores de
luminosidad de las pastas fueron ligeramente menores en los espaguetis elaboradas
con trigo durum con almidón parcialmente ceroso, comparado con los otros trigo
durum usados. Otros valores de luminosidad fueron determinados en espaguetis
elaborados con sémola (73.5) (Manthey et al., 2004), el cual fue mayor al que presentó
el espagueti adicionado con salvado de trigo (28.6), lo que mostró que la sustitución
de sémola en la formulación del espagueti tuvo un efecto importante en este
parámetro. Los espaguetis preparados con almidón de plátano mostraron la ventaja
de seguir conservando la luminosidad independientemente de la cantidad adicionada
de este ingrediente.
7.4 Calidad de cocción
Las características de cocción del espagueti entre las cuales se incluyen el peso de
cocción, pérdidas por cocción y firmeza, son parámetros de calidad importante en las
pastas, y éstas constituyen las pruebas para conocer si una pasta es de buena o baja
calidad. Una disminución en la cantidad de material perdido o solubilizado a partir
del espagueti durante su cocimiento, es indicador de una buena calidad de la pasta.
52
En este estudio se encontró que las pérdidas de material durante la cocción
incrementaron cuando la concentración de almidón de plátano fue mayor en la
formulación (Cuadro 6), mostrándose diferencias estadísticas en los valores
obtenidos. Este efecto puede estar relacionado con la solubilización de amilosa
durante el cocimiento del espagueti, la cual fue mayor cuando se incrementó la
concentración de este polisacárido en la pasta. Estos resultados coinciden con los
encontrados por Vignaux et al. (2005), ya que ellos reportaron que las pérdidas de
cocción en sus pastas de debieron a la solubilización de la amilopectina, porque
utilizaron variedades cerosas de trigo durum en sus formulaciones. El almidón ceroso
presente en este tipo de pastas (Vignaux et al. 2005), tuvo influencia importante en las
pérdidas por cocción, ya que estas fueron menores (4.7-6.2%) que las determinas en
Cuadro 6.- Calidad de cocción de espagueti adicionado con almidón de plátano.
Tipo de espagueti Peso por cocción
(%)
Pérdidas por cocción
(g)
Firmeza
(g)
Control 29.66 ± 0.29a 6.25 ± 0.02a 7.43 ± 0.43a
5%** 29.91 ± 0.19a 6.36 ± 0.03b 6.93 ± 0.77b
10%** 30.36 ± 0.45a 6.43 ± 0.08c 6.63 ± 1.51c
15%** 30.97 ± 0.35a 7.13 ± 0.13d 6.39 ± 0.90c
20%** 31.82 ± 0.33a 7.40 ± 0.11e 6.19 ± 0.76d
*Media de cuatro repeticiones ± error estándar
**Indica la cantidad de almidón de plátano (p/p) adicionado al espagueti
Letras diferentes por columna indican diferencia estadística significativa (p < 0.05)
53
este estudio (entre 6.25-7.40%), porque la solubilización de amilopectina es menor que
la de la amilosa durante la gelatinización del almidón (Biliaderis, 1992).
Sin embargo, ha sido reportado que una pasta de buena calidad puede presentar
perdidas de cocción ≤ 8% (Dick y Young, 1988). En un espagueti elaborado con
sémola las pérdidas de cocción estuvieron entre 6.4 y 6.5% (Manthey y Schorno,
2002), similar al valor determinado en la nuestra control de este estudio (6.25%). En
este mismo sentido, la sustitución de sémola por almidón de amaranto a un
contenido de 30%, incrementó las perdidas de cocción hasta en un 8.9% (Rayas-
Duarte et al., 1966).
El peso de cocción de los espaguetis estudiados (Cuadro 5) no presentaron
diferencias estadísticas significativas (α=0.05), lo que sugiere que la absorción de agua
en estas pastas no fue alterada, por la adición de almidón de plátano.
Los espaguetis analizados captaron agua aproximadamente hasta un 200% de su
peso cuando estos fueron cocinados. Un comportamiento similar fue mostrado en
espaguetis adicionados con harinas de salvado de trigo durum, amaranto ó lupino
(Rayas-Duarte et al., 1996). Debbouz et al. (1995) encontraron pérdidas de cocción en
espaguetis elaborados con trigo durum sometido a un proceso de blanqueo entre 31.5
y 32.2 g.
54
La firmeza de los espaguetis mostró una disminución significativa cuando se
aumentó el contenido de almidón de plátano en las muestras, lo cual puede estar
relacionado con una disminución de proteína en el espagueti que se dió por efecto de
la adición del almidón de plátano. La función de la proteína es actuar como una
matriz que atrapa y encapsula al almidón, lo que le proporciona firmeza a los
espaguetis. Este efecto fue observado en el estudio realizado por Zhao et al, (2005)
donde adicionaron harina de diferentes leguminosas (las cuales tienen un alto
contenido de proteína) a los espaguetis y observaron que en las concentraciones más
altas de la harina de leguminosa la firmeza de los espaguetis fue mayor.
A pesar de que las características de calidad de cocción disminuyeron cuando se
incrementó la concentración de almidón de plátano en la formulación, estas todavía
se encuentran dentro del intervalo de valores establecidos para que una pasta sea de
buena calidad (Dick y Young, 1988).
7.5 Perfil de viscosidad
55
La viscosidad máxima de los espaguetis incrementó cuando la concentración de
almidón de plátano en la formulación aumentó (Figura 5). El incremento en este
parámetro fue significativo ya que el espagueti adicionado con 20% de almidón de
plátano presentó un incremento en la viscosidad de pico mayor al 100% (1240.5 Cp)
comparado con la muestra control (565.3 Cp).
0
1000
2000
3000
4000
0 4 8 12 16
Tiempo (min)
Visc
osid
ad (c
P)
0
20
40
60
80
100
Tem
pera
tura
(ºC
)
Control 5% 10% 15% 20% Perfil de temperatura
Figura 5.- Perfil de viscosidad de espagueti adicionado con almidón de plátano a
diferentes concentraciones.
56
La adición de almidón de plátano en el espagueti es responsable de este
comportamiento, ya que Nuñez-Santiago et al. (2004) reportaron que la viscosidad de
pico del almidón de plátano fue mayor que la viscosidad de pico del almidón de
maíz, y que el almidón de plátano mostró mayor viscosidad durante la etapa de
enfriamiento de las pastas. Recientemente, se encontró que el almidón de plátano a
una concentración de 10% (p/p) presentó una viscosidad de pico de
aproximadamente 2750 unidades Branbender (UB) (González-Soto et al., 2006). Esta
información coincide con el incremento de la viscosidad de pico cuando se
incrementó la concentración de almidón de plátano en el espagueti. Viscosidades de
pico altas pueden ser importantes en las características de textura de los espaguetis
después del cocimiento. En un estudio realizado con espaguetis elaborados con
mezclas de sémola y almidón ceroso (diferentes fuentes), estos presentaron una
viscosidad de pico entre 143-286 RVU, la cual incrementó cuando la cantidad de
almidón ceroso aumentó en la formulación (Girabelli et al., 2005)
57
7.6 Evaluación sensorial
Los resultados de la evaluación sensorial (Cuadro 7), mostraron que el espagueti
adicionado con 15% de almidón de plátano tuvo la mayor calificación de
aceptabilidad por los consumidores. Aunque un valor de aceptación ligeramente
menor se encontró para los espaguetis adicionados con 5 y 10 % almidón de plátano,
y estos últimos no fueron estadísticamente diferentes entre ellos (α=0.05). El
espagueti control y el adicionado con 20% de almidón de plátano presentaron la más
baja calificación y no presentaron diferencias estadísticas entre ellas. Los espaguetis
adicionados con 5 % y 10 % de almidón de plátano presentaron una calificación de
3.150, y el que fue adicionado con el 15 % de almidón presento una mejor aceptación
(3.325). Estos resultados muestran que la adición de almidón de plátano mejoró la
aceptabilidad del espagueti y que aun el espagueti con más alta concentración de
almidón de plátano tuvo buena aceptabilidad por los consumidores.
58
Cuadro 7.- Evaluación sensorial de espagueti adicionado con almidón de plátano.
Tipo de espagueti Aceptación total
Control 2.700 ± 0.24a
5%** 3.150 ± 0.18b
10%** 3.150 ± 0.23b
15%** 3.325 ± 0.22c
20%** 2.670 ± 0.20a
*Media de cuarenta repeticiones ± error estándar
**Indica la cantidad de almidón de plátano (p/p) adicionado al espagueti
Letras diferentes por columna indican diferencia estadística significativa (p < 0.05)
59
VIII. CONCLUSIONES
Las características físicas del espagueti adicionado con almidón de plátano fueron
similares a la muestra control. El espagueti adicionado con 20% almidón de plátano
presentó el contenido de almidón resistente más alto (10.33%). Las pérdidas por
cocción incrementaron cuando el contenido de almidón de plátano aumentó en los
espaguetis.
El pico de viscosidad en el espagueti aumentó cuando se aumentó el porcentaje de
almidón de plátano en los espaguetis.
La evaluación sensorial demostró que el espagueti adicionado con 15% de almidón de
plátano presentó la mayor aceptabilidad por los panelistas, seguido de aquellos
espaguetis conteniendo 5 y 10% de almidón de plátano.
Como resultado éste estudio demostró la factibilidad de fabricar un espagueti
considerado como un alimento funcional, con alta concentración de AR, mediante la
incorporación de almidón de plátano en la formulación del espagueti.
60
IX. BIBLIOGRAFÍA
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69
ABREVIATURAS
70
AMG Amiloglucosidasa
cmHg Centímetro de mercurio
cm Centímetros
cm3 Centímetros cúbicos
Cp Centipoises
ºC Grados celsius
g/L Gramo/Litro
g Gramos
h Horas
Kcal Kilocalorías
Kg Kilogramos
L/min Litro/Minuto
nm Manómetro
U.S. Medida internacional
µm Microgramos
m Miligramos
mL Mililitro
mm Milímetros
α Nivel de significancia
% Por ciento
rpm Revoluciones por minuto
71
![Periodicity in motivic homotopy theory and over BP*BPhss.ulb.uni-bonn.de/2018/5124/5124.pdf · The more general nilpotence theorem due to Devinatz, Hopkins and Smith [DHS88] also](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5d63919c88c993274d8b7d4e/periodicity-in-motivic-homotopy-theory-and-over-bpbphssulbuni-bonnde201851245124pdf.jpg)
![BELLO, BELLO, BELLO MONDO - maggio all' · PDF filedi Mariangela Gualtieri [Einaudi, 2003] 2 Che mondo sarebbe, il nostro, senza i bambini? ... Bello, bello mondo”: così Teresa](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5aab54b07f8b9a59658bb6f7/bello-bello-bello-mondo-maggio-all-mariangela-gualtieri-einaudi-2003-2-che.jpg)
