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Aplicación de grasas y proteínas en polvo como sustituto de queso en un snack horneado Alejandro Alberto Mejía Villota Universidad Nacional de Colombia Facultad de ciencias agrícolas, Departamento de ingeniería agrícola. Medellín, Colombia 2020
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Aplicación de grasas y proteínas en polvo como sustituto de queso en un
snack horneado
Alejandro Alberto Mejía Villota
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de ciencias agrícolas, Departamento de ingeniería agrícola.
Medellín, Colombia
2020
Aplicación de grasas y proteínas en polvo como sustituto de queso en un
snack horneado
Alejandro Alberto Mejía Villota
Tesis o trabajo de investigación presentada(o) como requisito parcial para optar al título
de:
Magister en ciencia y tecnología de alimentos.
Director:
Ph.D. Eduardo Rodríguez Sandoval
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de ciencias agrícolas, Departamento de ingeniería agrícola
Medellín, Colombia
2020
“No fracasé. Sólo encontré 10 mil formas que
no funcionan”.
Thomas Edison.
Agradecimientos
Mis agradecimientos van a todas estas personas que de alguna manera han aportado a
esta tesis.
A mi madre y abuela que siempre me han apoyado cada día a crecer como persona.
A Mi director de tesis, Ph.D. Eduardo Rodríguez Sandoval.
A Fabiana Fuentes por su gran dedicación y apoyo en el desarrollo de esta tesis.
A mis compañeras de trabajo Tatiana Vélez y Luisa Agudelo.
A Víctor Hernández director ejecutivo de Poltec S.A.S.
También quiero dejar mis agradecimientos a todos aquellos que con su amistad,
conocimiento, paciencia y cariño me han aportado algo de conocimiento en la vida.
Resumen y Abstract IX
Resumen
Este estudio pretende explorar como mezclas de proteínas y grasas pueden lograr
reemplazar el queso usado en la fabricación de snacks horneados tipo rosquitas. La
sustitución del queso por las mezclas de ingrediente en polvos corresponde a la necesidad
de obtener productos más estandarizados debido a que las variaciones de calidad e
inestabilidad de precios de esta materia prima han dificultado los procesos productivos de
los fabricantes de este tipo de snack, esta variabilidad hace que constantemente se deba
reformular y ajustar su proceso de acuerdo a las condiciones de la materia prima recibida
para que así pueda cumplir con los estándares de calidad y de su promesa de valor al
vender el producto. Éste desarrollo busca inicialmente que se facilite al productor la
estandarización de procesos y adicionalmente tener una solución completa a los diferentes
costos asociados al manejo del queso.
Los ingredientes utilizados en la elaboración de las rosquitas fueron huevo en polvo,
almidón modificado de yuca, agua, caseinatos, grasas y proteínas, ingredientes que tienen
la capacidad de lograr el reemplazo del queso en la formulación de las rosquitas
La proteína se varió con la relación caseinato de sodio/proteína de suero en rangos de
7,33 a 13,29, y la grasa con y lecitina/GVM de 1,5 a 4, que permitieran obtener un valor
óptimo, en sus parámetros texturales, a una muestra patrón. Cuando los valores se
acercaron a los parámetros de la muestra control se evaluó su porosidad, volumen
específico, textura, micro estructura, composición y características sensoriales, además
de evaluar su estabilidad durante 30 días en almacenamiento.
Las muestras evaluadas en almacenamiento presentaron diferencias en textura como
incremento en la dureza; no obstante, la muestra control da menor resistencia al corte,
mientras que el snack elaborado con la mezcla en polvo presenta un mejor aporte de
proteína y bajo contenido de grasa.
X Aplicación de grasas y proteínas en polvo como sustituto de queso en un snack horneado
Cabe resaltar que el producto final obtenido presentaba una menor aceptabilidad de los
consumidores con respecto al snack tradicional pero que cambiando el concepto con el
que se pueda comercializar tiene un gran potencial de mercado de incluirlo como snack
con características funcionales.
Palabras clave: Textura, snack, proteína, queso análogo, almidón de yuca.
Resumen y Abstract XI
Application of fat and protein powders as a substitute for cheese in a baked snack
Abstract
This study aims to explore how protein and fat mixtures can replace the cheese used in the
manufacture of baked snacks (rings). The substitution of cheese for powdered ingredient
mixtures corresponds to the need to obtain more standardized products due to the fact that
the variations in quality and price instability of this raw material have hampered the
production processes of the manufacturers of this type of snack. Variability means that its
process must constantly be reformulated and adjusted according to the conditions of the
raw material received so that it can meet the quality standards and its promise of value
when selling the product. This development initially seeks to facilitate the producer the
standardization of processes and additionally have a complete solution to the different
costs associated with the handling of cheese.
For the preparation of the snacks, egg powder, cassava modified starch, water, caseinates,
fats and proteins were used.
The protein was varied with the sodium caseinate / whey protein ratio in ranges from 7.33
to 13.29, and the fat with lecithin / GVM from 1.5 to 4, which allowed obtaining an optimal
value in its textural parameters, to a standard sample. When the values approached the
parameters of the control sample, its porosity, specific volume, texture, microstructure,
composition and sensory characteristics were evaluated. Additionally, its stability was
evaluated for 30 days.
The samples evaluated in storage showed differences in texture as an increase in
hardness; however, the control sample gives less resistance to cutting, while the snack
made with the powdered mixture has a better contribution of protein and low fat content.
XII Aplicación de grasas y proteínas en polvo como sustituto de queso en un snack horneado
It should be noted that the final product obtained had a lower acceptability of consumers
with respect to the traditional snack but changing the concept with which it can be
marketed, it has a great market potential of including it as a snack with functional
characteristics.
Keywords: Texture, snack, protein, analog cheese, cassaba starch.
Contenido XIII
Contenido
Pág.
Resumen ............................................................................................................................. IX
Lista de figuras ................................................................................................................. XV
Lista de tablas .................................................................................................................. XVI
Introducción ........................................................................................................................ 1
Objetivos .............................................................................................................................. 5
Objetivo General ................................................................................................................. 5
Objetivos Específicos ........................................................................................................ 5
1. Estado del arte ............................................................................................................. 7 1.1 Snack .................................................................................................................. 7 1.2 Almidón agrio .................................................................................................... 10 1.3 Almidones modificados .................................................................................... 12 1.4 Queso costeño.................................................................................................. 13
2. Materiales y Métodos ................................................................................................ 19 2.1 Materiales ......................................................................................................... 19 2.2 Métodos ............................................................................................................ 19
2.2.1 Ensayos preliminares ............................................................................ 19 2.2.2 Optimización .......................................................................................... 20 2.2.3 Porcentaje de humedad y pérdida de peso .......................................... 22 2.2.4 Volumen especifico y porosidad ........................................................... 23 2.2.5 Textura y almacenamiento .................................................................... 23 2.2.6 Microscopía electrónica de barrido (SEM) ............................................ 23 2.2.7 Análisis bromatológico........................................................................... 24 2.2.8 Evaluación sensorial .............................................................................. 24 2.2.9 Análisis microbiológico .......................................................................... 24 2.2.10 Pruebas de almacenamiento................................................................. 25 2.2.11 Viabilidad económica............................................................................. 25 2.2.12 Análisis estadístico ................................................................................ 26
3. Resultados y discusión ............................................................................................ 27 3.1 Resultados y optimización ................................................................................ 27
3.1.1 Porcentaje de humedad y pérdida de peso .......................................... 29 3.1.2 Volumen específico y porosidad ........................................................... 30
XIV Aplicación de grasas y proteínas en polvo como sustituto de queso en un snack horneado
3.1.3 Textura y almacenamiento .................................................................... 32 3.1.4 Microscopia electrónica de barrido (SEM) ............................................ 34 3.1.5 Análisis bromatológico. ......................................................................... 35 3.1.6 Análisis sensorial ................................................................................... 36 3.1.7 Análisis microbiológico .......................................................................... 39 3.1.8 Pruebas de almacenamiento................................................................. 40 3.1.9 Viabilidad económica............................................................................. 42
4. Conclusiones y recomendaciones .......................................................................... 47 4.1 Conclusiones .................................................................................................... 47 4.2 Recomendaciones ............................................................................................ 48
Bibliografía ........................................................................................................................ 49
Contenido XV
Lista de figuras
Pág.
Figura 2-1: Diagrama de proceso ................................................................................ 22
Figura 3-1: Rosquita elaborada de manera tradicional (a) y rosquita elaborada con la
mezcla de polvos (b) ........................................................................................................... 28
Figura 3-2: Porosidad del producto contorno (a) y superficie de respuesta (b), y
volumen específico contorno (c) y superficie de respuesta (d). ........................................ 31
Figura 3-3: Dureza del producto contorno (a) y superficie de respuesta (b), y dureza
de la corteza contorno (c) y superficie de respuesta (d) .................................................... 33
Figura 3-4: Micrografías del control con aumento de 50X (a) y 1000X (b) ................ 34
Figura 3-5: Micrografías del óptimo con aumento de 50X .......................................... 35
Figura 3-6: Micrografías del óptimo con aumento de 1000X ...................................... 35
Figura 3-7: Características sensoriales de las rosquitas control y el óptimo a los 15
días…………………………. ................................................................................................ 37
Figura 3-8: Características sensoriales de las rosquitas control y el óptimo a los 30
días………………………..................................................................................................... 37
Figura 3-9: Intensidades de los descriptores sensoriales para las rosquitas control y
óptimo en el día 15. ............................................................................................................ 38
Figura 3-10: Intensidades de los descriptores sensoriales para las rosquitas control y
óptimo en el día 30. ............................................................................................................ 39
Figura 3-11: Comportamiento de la dureza del control y óptimo en 30 días. ............... 41
Figura 3-12: Comportamiento de la dureza en la corteza del control y el óptimo en 30
días…………………….. ...................................................................................................... 42
Contenido XVI
Lista de tablas
Pág.
Tabla 2-1: Formulación de rosquitas a partir de mezcla de polvos .............................. 21
Tabla 2-2: Formulación de rosquitas control ................................................................. 22
Tabla 2-3: Valores codificados y reales de las variables del diseño experimental ....... 26
Tabla 3-1: Propiedades de las rosquitas para cada formulación en función de la relación
caseinato de sodio/proteína de suero (X1) lecitina/Grasa en polvo betacream (GVM)
(X2)…………………….. ...................................................................................................... 27
Tabla 3-2: Resultados bromatológicos. ......................................................................... 36
Tabla 3-3: Resultados microbiológicos .......................................................................... 40
Tabla 3-4: Costeo de las materias primas para fabricar el snack. ................................ 43
Tabla 3-5: Datos para el cálculo del precio de venta de las rosquitas. ......................... 43
Tabla 3-6: Costeo de rosquita tradicional. ..................................................................... 44
Tabla 3-7: Datos para el cálculo del precio de venta de la rosquita tradicional............ 44
Introducción
El mercado de los snacks tiene un alto potencial de crecimiento, esto se debe a su
practicidad y al ritmo de vida actual de las personas que obliga a buscar opciones no solo
más saludables, sino a cualquier hora del día. La tendencia más marcada en productos
saludables, los patrones de consumo, así como las horas y los sitios de alimentación, está
llevando a la industria a afrontar el reto de generar productos innovadores, que faciliten la
vida de las personas. Los nuevos lanzamientos de productos con etiquetas limpias, libres
de gluten, reducidos en grasa, altos en proteína y con adición de semillas, ha impulsado la
evolución de esta categoría. Los snacks son pequeñas porciones que se hacen entre
comidas permitiendo que se reduzcan los niveles de hambre y que tengan algún tipo de
aporte nutricional con el fin de suministrar energía a nuestro cuerpo (Carreres, 2013).
Según Mintel las principales razones del consumo de este tipo de producto son:
• Saciar el hambre
• Por aburrimiento
• Como recompensa o premio
• Como aporte de energía en algún momento.
Uno de los snacks más tradicionales en Colombia son las rosquitas, estas son elaboradas
con almidón de yuca y queso. Este producto se considera bajo en grasa, libre de gluten y
bajo en azúcar, haciéndolo más atractivo para los consumidores. Además de su sabor y
crocancia característica, las propiedades como color, forma, textura y tamaño en productos
de panificación se ven gobernados por muchos factores, tales como los ingredientes
empleados, la forma de elaboración (Abdullah, 2008).
En las rosquitas, la base de la formulación está dada por el almidón de yuca y el queso
costeño. El almidón de yuca es un ingrediente predilecto en la industria alimentaria debido
a que proporciona un sabor suave y color blanco puro a los productos, por carecer de
proteínas, lípidos y azúcares reductores, además que les confiere una textura crujiente a
los snacks (Moorthy, Sajeev, & Anish, 2018). De hecho, en Colombia, América latina y
algunos países de oriente debido a estas propiedades deseables que otorga, la producción
de almidón de yuca alcanza niveles altos con cifras de hasta 3 o 4 millones de toneladas
por año (Díaz, 2009).
2 Introducción
El queso costeño tradicionalmente posee un alto contenido en grasa y en sodio, es de
textura porosa o abierta, consistencia seca, sabor salado marcado (característico) y
presenta un color cremoso o blanco. En los productos de panificación en los que es
empleado como ingrediente, contribuye a la textura, sabor y sensación en la boca
característicos (Guinee & Kilcawley, 2017). En Colombia, su producción se hace
principalmente de forma artesanal, y puede representar un peligro para el consumidor, ya
que se emplea leche cruda, la elaboración no es un proceso estandarizado, ni se estipulan
variables de control (en especial en el caribe colombiano) (Ruíz, Meneo, & Chams, 2017).
En ocasiones, en el queso costeño, se ha encontrado en un alto porcentaje, la presencia
de microrganismos tales como coliformes totales, coliformes fecales, Staphylococcus
coagulasa positiva, Listeria spp., Salmonella spp. y algunos hongos, debido principalmente
a la ausencia de Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) (Ruíz, Meneo, & Chams, 2017);
(Soto-Varela, y otros, 2018). Por el contrario, cuando se usa leche pasteurizada para la
fabricación del queso (de manera industrial) se mejoran las condiciones y la carga
microbiológica se ajusta a los niveles permitidos; sin embargo, la calidad sensorial y las
propiedades fisicoquímicas del queso se ven afectadas (Serpa, Pérez, & Hernández,
2016).
Teniendo en cuenta las dificultades y limitaciones ya expuestas, el queso costeño, al ser
uno de los ingredientes principales en la producción de las rosquitas, repercute
directamente sobre su calidad y su estandarización. Se ha observado que los quesos de
diferente lote a pesar de ser suministrados por el mismo proveedor alteran la proporción
necesaria de los demás ingredientes en el proceso de elaboración, además de que la
textura y las propiedades sensoriales no son homogéneas. También cabe resaltar que, al
poseer cierta cantidad de microorganismos para dar propiedades como el sabor, su vida
útil es muy corta, por tanto, se necesita refrigeración para mantenerlo en buen estado, lo
que aumenta los costos por mantenimiento.
Además, con el fin de mejorar la producción en los diferentes tipos de quesos a nivel
comercial, se ha incursionado y avanzado sobre los llamados quesos de imitación o quesos
análogos. Los quesos análogos son productos obtenidos de la mezcla de proteínas,
grasas/aceites, sales emulsionantes, entre otros, con el fin de lograr una matriz similar a
la del queso, bien sea para consumo directo o como ingrediente de un producto procesado.
Se clasifican como lácteos, lácteos parciales o no lácteos, dependiendo principalmente de
Introducción 3
si las proteínas y grasas son propiamente caseína y grasa butírica (lácteos) o de origen
vegetal (Masotti, Cattaneo, Stuknytė, & De Noni, 2018). Este tipo de queso ofrece una gran
ventaja al permitir modificar las formulaciones, de tal manera que se logra alcanzar niveles
deseados en parámetros como textura, sabor, fluidez o expansión (Arimi J. M., Duggan,
O’Riordan, O’Sullivan, & Lyng, 2008), estudiaron diferentes formulaciones para elaborar
un queso de imitación expandido calentado en microondas, en las cuales se redujo el
porcentaje de grasa haciendo sustituciones con almidón resistente, donde se concluyó que
quesos sin grasa presentaban una expansión mayor y por tanto un producto más crocante.
Los almidones modificados se han usado ampliamente para mejorar las características, de
calidad de sopas, salsas, productos lácteos y de panificación. (Sajilata & Singhal, 2005),
reportan las diferentes modificaciones que se realizan a almidones con el fin de aplicarlos
a productos, en especial snacks, para obtener mejores resultados. (Oginni, Sobukola,
Henshaw, Afolabi, & Munoz, 2015) encontraron que, al aplicar un almidón de yuca
altamente gelatinizado en la formulación de snacks fritos, la absorción de aceite se redujo
en un 81.4% y se mejoró su textura. Otros estudios, señalan que el contenido proteico y la
relación de expansión se mejoran cuando se utiliza harina de maíz, harina de arroz,
albúmina de huevo en polvo y queso en polvo en un snack extruido si se compara con una
muestra que tiene solo harinas de maíz y arroz (Kocherla, Aparna, & Lakshmi, 2012).
El propósito de este proyecto fue buscar una solución completa y lo más cercana a los
snacks de queso tradicionales, todo esto conservando la mayor cantidad de características
del producto tradicional; reemplazando el queso usado en la mezcla, esto con el fin de
disminuir los costos asociados a la refrigeración del queso y obtener un producto saludable,
uniforme y aceptado por el consumidor.
Objetivos
Objetivo General
Evaluar el uso de grasas y proteínas en polvo como reemplazante o sustituto de queso en
un snack horneado tipo rosquita
Objetivos Específicos
Seleccionar un intervalo de concentración de la relación proteínas y grasa, mediante
pruebas exploratorias que permitan buscar un valor óptimo de esta mezcla como sustituto
de queso en un snack horneado.
Establecer la mezcla óptima de proteína y grasa en polvo en la elaboración de un snack
horneado mediante análisis de calidad, fisicoquímicas y textura.
Evaluar el comportamiento textural durante el almacenamiento del snack óptimo de una
mezcla de proteína y grasa en polvo frente a un snack tradicional
Determinar la viabilidad económica de un snack elaborado a partir de una mezcla de
proteína y grasa en polvo mediante un análisis de costos de materias primas y el precio de
venta de la premezcla.
1. Estado del arte
1.1 Snack
La palabra snack proviene del idioma inglés, significa alimento ligero que se consume entre
comidas, son aperitivos que vienen en paquete como las papas fritas. El mercado de estos
alimentos tipo snacks ha tenido un crecimiento importante en los últimos años y el
desarrollo de estos productos, ricos en contenido de grasa y azúcar, han llevado a las
personas a ingerir más calorías de las que necesitan antes de que se sientan llenas. La
elección de estos alimentos poco saludables ha generado un incremento de la obesidad y
enfermedades como la diabetes (Daniels & Hassink, 2015).
Desde hace unos 50 años, el mercado nacional se preocupa por innovar en el tema de los
snacks. Inclusive, después de la papa frita, considerada como pionera por excelencia de
esta clase de alimentos, ha logrado sacar otra serie de pasabocas, que actualmente se
clasifican en dos grupos: los extruidos y los horneados. Los extruidos son los que se
agrandan en una máquina especial, como es el caso de los chitos, las tocinetas, entre
otros. Mientras que los horneados son sometidos a unas temperaturas adecuadas en el
horno, como las achiras y rosquitas (Tiempo, 2001).
También existen los llamados snacks saludables que igualmente se convierten entonces
en esos alimentos prácticos de consumir en cualquier momento y lugar, pero que no son
la “comida chatarra” que muchos han denominado así por el impacto negativo que a largo
plazo tiene para el consumidor; los snacks saludables son productos libres de grasa, sin
gluten, sin ingredientes artificiales e inclusive sin alergénicos (Garza, 2009).
(Martins Montenegro, y otros, 2008) evaluaron el uso de salvado de trigo y polidextrosa
como fuentes de fibra en el enriquecimiento de biscoitos de almidón, un producto muy
similar a las rosquitas que se producen en Colombia. Donde, validaron la influencia de
8 Capítulo 1
estas fibras dietarías en los parámetros de calidad como el volumen específico, la dureza
instrumental, la humedad y el color. Al analizar los resultados obtenidos con la adición de
estos ingredientes observaron como el salvado de trigo y la polidextrosa redujeron el
volumen específico; además el salvado tuvo un mayor efecto en el aumento de la dureza.
La sustitución de almidón agrio con salvado de trigo y polidextrosa en las proporciones de
1.5 y 5%, respectivamente, generó una muestra rica en fibras, con 6.23% de fibra dietética
(calculada teóricamente), sin daños considerables a las características de expansión y
dureza, y con buena aceptación sensorial. Los biscoitos se prepararon a partir de una
formulación estándar, en la que el almidón agrio representaba el 100% y los demás
ingredientes se calcularon como un porcentaje de la masa de almidón, que es: 26% de
grasa vegetal hidrogenada; 10% de huevo líquido pasteurizado; 3,8%, sal; 0,5%, lecitina
de soja; y 45%, agua. La adición de salvado de trigo y polidextrosa se realizó reemplazando
parcialmente la cantidad de almidón agrio de la formulación estándar.
Las conclusiones finales de éste estudio se centraron en cómo se afectaron varios
parámetros físico-químicos con la adición de las fibras, y la investigación ayudo a entender
cómo se pueden elaborar rosquitas sin la adición de queso y como se podía reemplazar
éste en las rosquitas tradicionales colombianas.
(Varamendi Montes, 2008), estudió el efecto de la concentración de lípidos en la
fabricación de rosquitas y cómo ésta afecta sus características fisicoquímicas, de textura
y sensoriales; también determinó los parámetros tecnológicos para la fabricación de éste
snack. El resultado obtenido fue de adición de grasa de cerdo del 20% y de huevo del 23%;
donde ciertas condiciones de fabricación fueron las mejores calificadas por un panel, ya
que en los periodos evaluados de 30 días no detectaron rancidez ni perdidas de
parámetros sensoriales.
(Vásquez, 2017), se centró en la evaluación de diferentes concentraciones de grasas en
la formulación de un snack de maíz y la adición de fitoesteroles para mejorar el perfil de
ácidos grasos y extracto etéreo. Usando como materias primas sémola maíz pre-cocida,
huevo, crema ácida y margarina. En su investigación, evaluó parámetros físico-químicos
como color, textura, cuantificación de grasa cruda, actividad de agua y estabilidad
oxidativa. Además, se realizó un análisis sensorial de aceptación. La formulación de snack
de maíz con sustitución de huevo entero y margarina obtuvo la mayor aceptación,
Introducción 9
determinando el porcentaje de grasa como factor influyente en los valores de color, dureza,
fractura y estabilidad oxidativa del producto final.
(Soto Vega, 2016), evaluó el efecto del almidón de yuca modificado enzimáticamente con
α -amilasa del Bacillus licheniformis en el comportamiento viscoelástico de la masa y las
propiedades bromatológicas, físicas y sensoriales del diabolín. El diabolín es un producto
similar a las rosquitas, que es elaborado artesanalmente, donde su principal ingrediente
es el almidón nativo de yuca. En la investigación se realizaron varios tratamientos con dos
tipos de almidón modificado enzimáticamente: tipo 1 (63°C-40p/p-17,5 minutos) y tipo 2
(70°C-20p/p-20 minutos) con dos niveles de sustitución (25 y 50%) y un control (almidón
nativo de yuca). Se estudió la masa del diabolín a partir del comportamiento de los módulos
de almacenamiento (G´) y pérdida (G´´); y en el producto final se determinaron los
parámetros bromatológicos (humedad, cenizas, proteína, grasa) y físicos (volumen
específico, hinchamiento, pérdida de peso, pH, dureza, color). La masa mostró un
comportamiento elástico con ambos tipos de almidón. Con almidón tipo 2 se obtuvo mayor
contenido de carbohidratos (78,24%), siendo igual en ambos niveles de sustitución,
mientras que el contenido de humedad disminuyó a medida que aumentó el nivel de
sustitución (3,92 y 3,56%); el color del diabolín fue más oscuro, principalmente con la
sustitución del 50% (L*=68,83), el volumen específico aumento de igual forma con ambos
niveles de sustitución; la dureza disminuyó con el aumento del nivel de sustitución para
ambos tipos de almidón. El diabolín control tuvo mejor aceptación sensorial: olor (6-7),
color (7-8), sabor (6-7) y textura (6-7), con respecto a los tratamientos que sustituyeron el
almidón modificado; el diabolín con sustitución de almidón tipo 2 (25%) no fue aceptado
por su textura (4,79) y tuvo poca aceptación por su color café oscuro (5,62). Con el empleo
de almidón modificado enzimáticamente en una formulación de diabolín se conservaron
las propiedades ideales de un diabolín tradicional, aumentando su contenido de
carbohidratos, volumen específico y color, mientras disminuyó su contenido de humedad
y su dureza.
Una de las principales conclusiones de este trabajo es como el empleo de almidón
modificado enzimáticamente en la formulación de diabolín aumenta el volumen específico,
uno de los factores más importantes en la fabricación de rosquitas.
10 Capítulo 1
1.2 Almidón agrio
El almidón agrio de yuca es un producto fermentado para uso de la industria de alimentos.
Su obtención ha sido el resultado de una labor doméstica realizada por familias enteras en
las áreas rurales, principalmente, y con equipos manuales rústicos, de fabricación casera.
Este almidón se ha utilizado como ingrediente en la preparación de diversos alimentos, en
especial los de origen regional o típicos, (Alarcon & Dufour, 2002).
En Colombia, la extracción de almidón de yuca como actividad agroindustrial empezó en
los años 50. La demanda de almidón aumentó en los años siguientes y la extracción del
producto se convirtió en una agroindustria netamente artesanal. Se introdujeron entonces
innovaciones mecánicas en algunas etapas del proceso y se logró aumentar la capacidad
productiva de estas pequeñas fábricas que empezaron a llamarse “rallanderías” o
“ralladeros”. Esta actividad permitió el desarrollo socioeconómico de las familias de
escasos recursos que pueblan el norte del departamento del Cauca, Colombia, (CECORA,
1988).
En las rallanderías, se toman las raíces frescas, se lavan y con unas aspas giratorias por
fricción entre ellas mismas, se remueven las cáscaras. Posteriormente, se quitan las
puntas y las raíces se llevan al rallador, en el que se libera el almidón separándose los
gránulos de las fibras. De esta última etapa depende el rendimiento en la obtención de
almidón, porque un rallado muy fino provoca daño físico en los gránulos, una
sedimentación más lenta y un rápido deterioro enzimático. Finalmente, la extracción
termina en unos canales en los que el almidón se sedimenta y después de retirar la fase
acuosa, se seca y se obtiene el almidón nativo (Alarcon & Dufour, 2002).
El almidón agrio se da cuando es llevado a tanques de fermentación y se cubre con una
capa del líquido sobrenadante, la fermentación del almidón se da en periodos que van de
20 a 90 días, al darse de manera natural y bajo condiciones ambientales, no está
controlado, ni estandarizado, y no se aplican los principios de Buenas Prácticas de
Manufactura (BPM), (Cadena, Villarraga, & Luján, 2006).
La etapa de fermentación del almidón, depende de la presencia de microorganismos
amilolíticos que degradan parcialmente el almidón, produciéndose azúcares simples que
Introducción 11
constituyen a su vez, el sustrato de microorganismos productores de ácidos orgánicos,
como láctico, propiónico, acético y butírico (Nunes & Cereda, 1994).
De la producción total de yuca en el departamento del Cauca, el 3.6% se destina al
consumo directo o a la alimentación animal dentro de las fincas. El 96.4% restante, que es
oferta comerciable, 90% se emplea en la agroindustria del almidón fermentado (agrio) y el
10% se mercadea para consumo humano dentro del departamento (Chacón & Mosquera,
1992). La producción de almidón agrio de toda la agroindustria regional se calcula en
10,700 t/año, que representan entre el 70% y el 80% de la producción total del país (Gottret,
1996).
El almidón agrio se emplea en la elaboración de productos horneados como pandebono,
pandeyuca, ‘besitos’, rosquillas y otros de reciente aparición en el mercado. Estos
alimentos son muy apreciados por la población de varias regiones del país, (Pinto, 1977).
(Aplevicz & Demiate, 2007), investigaron cómo la modificación y procesamiento del
almidón de yuca para la industria de panificación se utiliza como ingrediente principal en
la fabricación de (biscoitos) llamados en Colombia rosquitas o besitos y pan de queso.
El trabajo tuvo como objetivo caracterizar los almidones de yuca nativos y modificados y
probarlos en la preparación de pan de queso y biscoitos. Las características principales
que diferencian el almidón agrio del almidón de yuca nativo, también llamado polvo dulce,
son: acidez, grado de expansión, viscosidad, claridad de la pasta, sinéresis y poder
reductor.
En la investigación, evaluaron cuatro tipos de almidones en los productos: dulce, agrio,
almidón modificado con peróxido de hidrógeno y almidón modificado comercial
Expandex®. Una vez que se obtuvieron los productos, se determinó la composición
fisicoquímica y se evaluaron sus características organolépticas como sabor, textura, entre
otros. Los productos horneados se sometieron a un análisis de aceptabilidad sensorial,
utilizando la escala hedónica de nueve puntos, con catadores no entrenados. Las muestras
de pan de queso que contenían almidón modificado oxidado con peróxido de hidrógeno
fueron las que presentaron el mejor resultado entre las formulaciones.
12 Capítulo 1
Las muestras de biscoitos hechas con almidones modificados químicamente y con
Expandex® fueron superiores en cuanto expansión 9 mL/g y 9,6 mL/g respectivamente y
no tuvieron una diferencia estadísticamente significativa, mientras que la expansión del
producto con el almidón agrio fue de 6,8 mL/g.
1.3 Almidones modificados
Los almidones modificados se han venido desarrollado desde hace mucho tiempo y sus
usos en diferentes aplicaciones hacen que sean muy usados y relevantes en diferentes
industrias como en la de alimentos. Existen varias técnicas de modificación tales como
físicas, químicas, y enzimáticas.
Las limitaciones de los almidones nativos se pueden superar utilizando almidones
modificados, de manera que se obtenga un producto con propiedades deseables para
aplicaciones específicas (Aplevicz & Demiate, 2007). Las principales características
obtenidas con un almidón modificado son las siguientes:
• Valor de viscosidad más alto, lo cual representa menor costo del producto en la
formulación final para los clientes.
• Temperatura de gelificación menor, lo que significa un ahorro energético en los
clientes, siendo esta una gran ventaja competitiva del producto.
• Los geles formados son traslúcidos ideales en preparaciones alimenticias de baja
opacidad como gelatinas, gomas y compotas.
• Mayor capacidad de retención de sólidos en mezclas acuosas, manteniendo por
más tiempo la fusión de ingredientes, aumentando la vida útil de productos cárnicos y
salsas.
Estas características los hacen altamente competitivos para su uso en gran variedad de
productos alimenticios y podrían incluirse en alimentos típicos o autóctonos donde se ha
venido usando la yuca y entre los que se destacan, las rosquitas, el pandeyuca,
pandebono, enyucado, carimañolas, diabolines, buñuelos, croquetas de yuca, bollo de
yuca, torta de yuca y croquetas de yuca, así como otros productos de panificación, y
productos de la industrias de conservas y lácteos que vienen presentado alto consumo e
interés en el uso de almidones modificados.
Introducción 13
Entre las aplicaciones de almidones de yuca modificados en panificación, se tiene reportes
de (Aplevicz & Demiate, 2007), quienes evaluaron las diferencias sobre el empleo de
almidón nativo de yuca, almidón agrio de yuca, almidón oxidado con peróxido de hidrógeno
y almidón comercial modificado (Expandex® 160-003), experimentados en productos
horneados (galletas y panes a base de almidón de yuca); obteniendo mejores resultados
cuando se usó almidón oxidado en una formulación de pan de queso, ya que mostró mayor
resistencia a la retrogradación. (Miyazaki, 2006), reporta el uso de almidones modificados
químicamente, señalando que estos juegan diferentes roles en la textura y calidad de las
masas de pan. Entre éstos se encuentran los esterificados, eterificados y reticulados; los
cuales han sido ampliamente utilizados para diversos alimentos preparados, tales como
bocadillos, pan y pasteles, obteniendo mejoras en su calidad. También está el almidón
acetilado, cuyos resultados mostraron mejora de la firmeza de la miga del pan durante el
almacenamiento. El uso de almidones cerosos reticulados muestra retardos de la firmeza
de la miga de pan, a pesar de su alto grado de reticulación. También el uso de los
almidones hidroxipropilados lo muestran como efectivo para retardar el envejecimiento del
pan por su lenta retrogradación de la amilopectina.
En su investigación (Yoshiko, Coelho, Assad, & Lermen, 2017), pretendieron producir un
almidón modificado por vía química con características expansivas similares a los
almidones agrios que se elaboran de manera artesanal, los ensayos que realizaron fueron
basados en modificaciones con anhídrido acético y secados artificialmente en un
invernadero con rayos UV.
Los resultados del estudio, lograron una reducción del tiempo de fermentación del almidón
a 10 horas y una mejora significativa en el volumen de expansión del producto final que
fue de 2.5 veces mayor al almidón agrio corriente.
1.4 Queso costeño
El queso costeño es autóctono de la región Caribe Colombiana, es prensado, no
madurado, posee un alto contenido de sal, bajo porcentaje de humedad por lo cual su
conservación es mayor que la de los otros quesos. Se utiliza en la industria panadera
especialmente para la elaboración de buñuelos y productos típicos horneados. Se clasifica
como queso semiduro, con alto contenido en materia grasa. Tradicionalmente su forma es
14 Capítulo 1
en bloques de sección rectangular su apariencia externa es de color crema, sin brillo y de
superficies irregulares. Su apariencia interna presenta una textura abierta, de consistencia
dura y seca que no se desbarata fácilmente y con un sabor bastante salado (Calderón, y
otros, 2011).
El queso costeño es de dos tipos: el amasado de la cuajada y el picado. Las materias
primas, equipos y en general la tecnología utilizada es similar, con pequeñas diferencias
en los instrumentos de corte, manejo de la cuajada y suero. El queso costeño picado tiene
algunos ojos, textura dura y seca, que no se deshace fácilmente cuando se frota entre los
dedos. El amasado es moderadamente duro, suelta poca agua, tiene algunos ojos y se
deshace fácilmente cuando se frota entre los dedos (Díaz, 2009).
Según (Cháve & Romero, 2006) la elaboración de este producto sigue el siguiente proceso:
• Filtración: este proceso se realiza con coladores o cedazos en acero inoxidable, nylon o
plástico con la finalidad de eliminar partículas extrañas de la leche.
• Estandarización de materia grasa: la materia grasa es un componente natural de la leche,
su importancia en la producción de quesos es la de ayudar a la retención de agua,
proporcionar sabor y suavidad al queso. Este procedimiento se realiza de forma artesanal
utilizando el método de cuchareo, que aprovecha la menor densidad de la grasa,
ascendiendo a la superficie cuando la leche se encuentra en reposo.
• Tratamiento térmico: para lograr un eficiente tratamiento o termización de la leche, se
recomienda elevar la temperatura a 65 ó 68ºC.
• Ajuste de temperatura: enfriamiento de la leche hasta alcanzar una temperatura de 32°C
para efectos de la coagulación, esto permite el uso eficiente del cuajo y cuajadas con
excelentes características.
• Adición de cloruro de calcio: la leche normal, en su composición química, cuenta con un
contenido de minerales entre estos el calcio que particularmente permite la coagulación de
la leche para el proceso de fabricación de queso. Para que el cuajo actúe es necesaria la
presencia de calcio en estado iónico. Este compuesto se prepara disolviendo 20 g de
Introducción 15
cloruro de calcio en 1 L de agua hervida por lo menos 1 hora antes de la coagulación de
la leche para lograr las óptimas condiciones durante su maduración química.
• Adición del cuajo: la utilización del cuajo en la leche tiene como objeto la formación de un
coagulo firme, que retenga la mayoría de los sólidos de la leche y que permita su corte y
agitación para eliminar el suero que queda atrapado en su interior.
• Corte después de la coagulación: el corte de la cuajada se realiza para aumentar el área
de la superficie y acelerar la expulsión de suero. El momento óptimo de cortar la cuajada
se reconoce, realizando un corte con un cuchillo y luego levantando con el cuchillo la
cuajada, de tal manera que se puedan observar las paredes, éstas deben ser lisas y
brillantes, el suero que sale amarillento y casi transparente. La cuajada obtenida se agita
y deja en reposo durante cinco minutos.
• Desuerado final: después de realizado el corte, se somete al reposo, asentándose la
cuajada (30%) y cuchareando el suero.
• Salado: los cubos de cuajada son salados sumergiéndolos en salmuera.
• Moldeo: tiene por objeto, darle forma al queso según las exigencias del mercado, de
acuerdo al tamaño más adecuado para transportar y según el gusto del consumidor. Esta
técnica consiste en agrupar los gránulos de cuajada dentro de un molde para que
posteriormente facilite el prensado de la cuajada.
• Prensado: el prensado tiene por objeto regular un 6 –7% de la humedad de superficie,
proveer al queso de una cáscara que lo proteja del medio ambiente, de ataques de
microorganismos, insectos y físicos por manipulación y transporte.
• Enfriamiento: el objetivo de este consiste, en facilitar la unión de los granos de cuajada y
además inhibir el desarrollo de microorganismos indeseables en el queso costeño picado
y amasado, este enfriamiento se consigue bajando la temperatura a 4 ó 6 ºC, por espacio
de 12 a 18 horas, este tiempo es proporcional al tamaño del queso.
16 Capítulo 1
• Empaque y Almacenamiento: la práctica de empaque se realiza para proteger el producto
de los agentes microbiológicos.
Con el fin de comprender las características del queso costeño y validar como se compone,
así como su influencia en las rosquitas se buscó como diferentes autores lo caracterizaban
y usaban.
(Ballesta Rodriguez, 2014) evalúo la calidad del queso costeño; para eso analizó variables
fisicoquímicas como pH, acidez, proteínas, grasa, humedad, sólidos totales, Aw y cenizas;
realizó un análisis de perfil de textura (TPA) y pruebas microbiológicas. Además, determinó
el perfil de ácidos grasos por cromatografía de gases y aplicó una prueba de perfil de sabor
y textura para evaluar las diferencias sensoriales perceptibles. El análisis mostró
diferencias significativas (P<0,05%) respecto a las variables acidez, pH, humedad, sólidos
totales, cenizas, Aw, intensidad del sabor ácido y amargo, en la firmeza y textura
granulosa; mientras, que los contenidos de proteínas, grasas e intensidad del sabor salado
no presentaron diferencias significativas (P>0,05%). En su investigación, logró identificar
nueve ácidos grasos y además se encontraron niveles considerables de ácido linoleico y
linolénico considerados benéficos para la salud. La calidad microbiológica de los quesos
estuvo dentro de los parámetros establecidos en la normatividad sanitaria vigente para
este tipo de productos y los resultados de dureza y fracturabilidad obtenidos en el análisis
de perfil de textura (TPA) presentaron diferencias significativas.
Por su parte, (Acevedo, Jaimes, & Espita, 2015) evaluaron el efecto de la incorporación de
lactosuero sobre las características fisicoquímicas y de textura del queso costeño
amasado. Todas las formulaciones tuvieron fija la materia grasa (MG) con 3.2%, y se varió
el contenido de lactosuero (LS). Formulación 1: Leche 3.2% MG (Control); Formulación 2:
Leche 3.2% MG + 2% LS; Formulación 3: Leche 3.2% MG + 4% LS; Formulación 4: leche
3.2% + 6% LS.
Se realizaron pruebas fisicoquímicas a leche y quesos, y análisis de perfil de textura (TPA)
a los quesos. Los resultados señalan que la incorporación de concentrado de proteínas del
lactosuero al queso produce un aumento del rendimiento. La adición de lactosuero afecta
las características texturales de los quesos. La dureza de los quesos, y por tanto la
Introducción 17
masticabilidad disminuyó a medida que se aumentó la incorporación de lactosuero. La
adhesividad, cohesividad y elasticidad aumentó con la adición de lactosuero.
Los resultados obtenidos en el estudio señalaron que la incorporación de concentrado de
proteínas del lactosuero al queso produce un aumento del rendimiento y afecta
características texturales de los quesos.
En su tesis (Catota Arias, 2017) plantea como la combinación de ingredientes lácteos con
ingredientes de origen vegetal en diferentes proporciones y la inclusión proteínas de origen
vegetal puede ser una alternativa que permita mejorar el valor nutricional de un producto.
El objetivo del estudio fue desarrollar un queso análogo alto en proteína y bajo en grasa a
base de lactosuero y bebida de soya. En el diseño se variaron los niveles de bebida de
soya (10 y 15%) y dos niveles de sal (1 y 2%) y se compararon con un control (sin bebida
de soya y sin sal). Se calculó el porcentaje de proteína con el método directo de Kjeldahl y
grasa cruda con el método de Babcock. Además, se evaluó el índice de blancura, actividad
de agua, pH, textura y coliformes totales. Se analizó sensorialmente la aceptación y
preferencia con los dos mejores tratamientos seleccionados de acuerdo con el objetivo del
estudio.
Como resultado se obtuvo una relación inversa entre porcentaje de proteína y grasa. En el
índice de blancura, pH y dureza no existió diferencias significativas a través del tiempo
para los tratamientos con bebida de soya y sal. El queso análogo desarrollado utilizando
lactosuero y bebida de soya, es fuente de proteína de alto valor biológico y libre de grasa.
Los panelistas tuvieron la misma aceptación para un queso ricotta tradicional y un queso
análogo.
2. Materiales y Métodos
2.1 Materiales
Para la preparación de las rosquitas a partir de la mezcla de polvo se usó: caseinato de
sodio H-4512(Foodchem International Corporation, Shanghai, China), humedad 5,83%,
grasa 1,7%, proteína en materia seca 93,50%, proteína de suero lacteo (Bell Chem
Internacional S.A.S, Medellín, Colombia), % humedad 5%, proteína 77%, grasa 8%, goma
guar E412 (Bell Chem Internacional S.A.S, Medellín, Colombia), humedad 13%, proteína
5%, grasa vegetal en polvo (GVM) (Betacream, ALSEC S.A.S, la Estrella, Colombia),
humedad 5%, grasa 80%, lecitina de soya E322 (ALSEC S.A.S, la Estrella, Colombia),
humedad 4%, grasa 50%, lecitina 50%, sorbato de potasio E202 (Bell Chem Internacional
S.A.S, Medellín, Colombia), ácido láctico E270 (Bell Chem Internacional S.A.S, Medellín,
Colombia), sal para consumo humano (Brinsa S.A, Medellín, Colombia), citrato de sodio
E331 (Tecnas , Itagui, Colombia), humedad 13%, pH 8,5, huevo de gallina completo en
polvo (Compañía Avícola S.A., Santa Fe, Argentina) huevo entero de gallina 99%, ácido
citrico 0,1%, polvo para hornear (Colorisa S.A.S, Sabaneta, Colombia), almidón de yuca
modificado E1404 (Gel®Baking XP, Poltec S.A.S, la Estrella, Colombia), humedad 13%,
es un almidón modificado por oxidación y agua potable de grifo.
2.2 Métodos
2.2.1 Ensayos preliminares
Se plantearon ensayos preliminares que permitieron evaluar la formulación tradicional de
rosquitas con los ingredientes principales para la elaboración del snack: almidón de yuca
modificado E1404 (Gel®Baking XP, Poltec S.A.S, la Estrella, Colombia), humedad 13%,
queso costeño (Mercado local), proteína 17%, sal 3,7%, levadura seca, huevo líquido y
agua potable de grifo.
20 Capítulo 2
Para elaborar los snacks de características similares a las rosquitas tradicionales se
prepararon mezclas en polvo con diferentes rangos de proteínas, grasas y emulsificantes,
y así determinar las variables más críticas además de la influencia en los parámetros
sensoriales; para tal fin, se reemplazaron algunos de los ingredientes como la levadura por
el polvo para hornear y huevo líquido por huevo en polvo; margarina, lecitina y grasa
vegetal microencapsulada (GVM) (Betacream), como fuentes de grasa que se aplicaran
solas o en combinaciones entre ellas. De igual forma, el caseinato de sodio, caseinato de
calcio y proteína de suero como los compuestos protéicos que se adicionaran solos o en
combinaciones entre estos.
El objetivo fue reemplazar el queso a usar dentro de las rosquitas, de acuerdo a las
formulaciones reportadas en la literatura (Arimi J. M., Duggan, O’Riordan, O’Sullivan, &
Lyng, 2008), (Hosseini, Habibi Najafi, & Mohebbi, 2014), (Kiziloz, Cumhur, & Kilic, 2009),
(Lobato, Aguirre, & Vernon, 1999).
2.2.2 Optimización
El objetivo del estudio pretendía buscar un producto de características similares al control,
donde los parámetros sensoriales y de volumen son consideradas relevantes en la calidad
del producto final, sin embargo, cuando se realizaron las combinaciones de proteínas y
grasas se encontró que estas iban en contra de estas características.
Con los resultados obtenidos de los diferentes ensayos se determinó el valor óptimo de los
ingredientes utilizados, además se tuvo en cuenta cuál de las combinaciones de
ingredientes proporcionó una mejor forma y expansión de las rosquitas.
Para la preparación de las rosquitas a partir de la mezcla de polvos se usaron los
ingredientes mostrados en la Tabla 2-1, con su respectivo porcentaje,
Introducción 21
Tabla 2-1: Formulación de rosquitas a partir de mezcla de polvos
Ingredientes Porcentaje (%)
Almidón (Gel Baking XP) 100
Grasa vegetal en polvo (GVM) 28
Proteína de suero de leche 24
Aditivos y sales minerales 8,2
Huevo en polvo 2,6
Goma guar 2
Agua 104
* Porcentaje panadero: cada ingrediente de la fórmula se presenta como un porcentaje
del peso del ingrediente principal (en este caso el almidón).
La cantidad de proteína se varió en una relación caseinato de sodio/proteína de suero de
7.33/1 a 13.29/1 y la cantidad de grasa en una relación lecitina/GVM de 1.25/1 a 4/1. Los
tratamientos se reportaron como C para identificar la relación caseinato de sodio/proteína
de suero y L para denominar la relación lecitina/GVM, ambas letras seguidas del valor
porcentual del numerador. Por ejemplo, C91L73 significa una muestra que contiene un
91% de caseinato-9% de proteína de suero y un 73% de lecitina-27% de GVM para
proteína y grasa, respectivamente.
Se mezclaron todos los ingredientes hasta formar una masa. Luego se tomaron muestras
de alrededor de 5g y se moldearon para formar una rosquita. Para el proceso de horneo
se usó un horno de convección (GFO-4B, Guangzhou Youjia Machinery Co., China) a
170°C inicialmente por 10 min y luego a 150°C por 28 min.
Con el fin de hacer una comparación con un control, se elaboraron rosquitas de manera
tradicional con la siguiente formulación (Tabla 2-2): 100% almidón de yuca modificado
(Gel®Baking XP, Poltec S.A.S, La Estrella, Colombia), 100% queso costeño (Quesitos
Maya Ltda, Medellín, Colombia), 10% huevo, 2% levadura instantánea (Fermipan, Lesaffre
Colombia Ltda, Cali, Colombia) y 60-66% de agua. Todos los ingredientes, excepto el
agua, se mezclaron hasta obtener una mezcla homogénea. Luego se añadió agua en
22 Capítulo 2
pequeñas cantidades (10mL) hasta que se alcanzara una consistencia adecuada. La masa
se introdujo en el fermentador (modelo KL 864-HT, EKA, Padova, Italia) a 40°C por 20 min
con una humedad relativa por encima de 80%. Después la masa se dividió en muestras
de alrededor de 5g, y se moldearon en forma de rosquita. Se volvió a introducir en el
fermentador por 30 min con las mismas condiciones, descritas previamente. En el horneo
se empleó una temperatura inicial en la parte superior de 215°C e inferior de 210°C por 6
min y luego se disminuyeron ambas temperaturas a 150°C por 16 min.
Tabla 2-2: Formulación de rosquitas control
Ingredientes Porcentaje (%)
Almidón (Gel®Baking XP) 100
Queso costeño 100
Huevo liquido 10
Levadura 2
Agua 60-66
Figura 2-1: Diagrama de proceso
2.2.3 Porcentaje de humedad y pérdida de peso
El porcentaje de humedad se determinó usando el método (AOAC, 1995), inicialmente se
secó un plato vacío a 105°C por 3 horas y posteriormente fue llevado al desecador para
Introducción 23
su enfriamiento, se pesaron 2 gramos de muestra en el plato y se esparce con una
espátula, se llevaron los platos con las muestras al horno a 105°C y se fue pesando la
muestra cada hora hasta llegar a un peso constante.
Para la determinación de la pérdida de peso se siguió la metodología desarrollada por
(Arimi J. M., Duggan, O’Riordan, O’Sullivan, & Lyng, 2008) donde el peso inicial se tomó
antes de darle la forma característica de rosquita a la masa y el peso final al día siguiente
de ser horneadas las muestras. Para todos los tratamientos se analizaron 5 muestras.
2.2.4 Volumen especifico y porosidad
El volumen específico se estableció por el método empleado en (Mudgil, Barak, & Khatkar,
2016). La porosidad de las rosquitas se calculó usando la ecuación propuesta por (Őzer,
İbanoğlu, Ainsworth, & Yağmur, 2004). Se midieron 5 muestras para reportar los
resultados.
2.2.5 Textura y almacenamiento
La textura de las rosquitas fue analizada mediante texturómetro (TA-XT2i, Stable Micro
Systems, Godalming, U.K.) utilizando una sonda de carga de 50kg. Se empleó la sonda
de guillotina y de aguja, con una velocidad de 1mm/s para la prueba y 3mm/s para la pre
y pos prueba. El corte se realizó perpendicular a la muestra hasta que se fracturara por
completo para el caso de guillotina y para la sonda de aguja hasta que esta perforara la
mitad de la muestra. La fuerza máxima de corte y de penetración resultante se reportó
como dureza y dureza en la corteza, respectivamente. Se analizaron 10 muestras para
cada tratamiento.
2.2.6 Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Para la realización de SEM, se analizaron dos tipos de muestras, el control elaborado con
la formulación tradicional y el óptimo obtenido de las experimentaciones. Estas se
desengrasaron por método de extracción (MRE-001 5.5), se liofilizaron (Liofilizador
Labconco Freezone 12, EE. UU.) con 2 rampas de calentamiento de -40°C a 0 a una
velocidad de 0.03°C/min, un sostenimiento por 1 h, luego se llevaron a 30°C a una
velocidad de 0.03°C/min. Posteriormente las muestras se recubrieron con una capa de oro
de 5nm (Quorum, Q150R ES, U.K). La microestructura y composición se examinó en un
24 Capítulo 2
microscopio electrónico de barrido (ZEISS EVO® MA 10, Jena, Alemania) utilizando un
voltaje de aceleración de 15 kV.
2.2.7 Análisis bromatológico
El contenido de proteína cruda se realizó por método volumétrico (Kjeldahl) (MRE-001 5.4)
con un factor de conversión para proteína de 6.5. Para la determinación de cenizas se usó
gravimetría (ISO 5984:2002) y para el contenido de grasa se recurrió al método
mencionado anteriormente para desengrasar.
2.2.8 Evaluación sensorial
Para evaluar el cambio de las propiedades como sabor y textura en el tiempo, además de
la aceptabilidad en general del producto desarrollado se realizó una prueba de aceptación
en el día 15 y 30 de almacenamiento del snack, con escala hedónica para las muestras
control y óptima. El panel lo conformaron 100 consumidores de manera aleatoria, 51
hombres y 49 mujeres con un rango de edad entre los 13 y 71 años para el día 15 de
almacenamiento.
Para el día 30 se analizó también la percepción de 100 consumidores con igual número de
hombres y mujeres, pero en un rango de edad de 17 a 60 años. Las muestras de cada
tratamiento se presentaron en orden aleatorio a los panelistas y se les pidió calificar su
percepción respecto al sabor, textura y aceptabilidad en general de acuerdo con una escala
entre 1 me disgusta mucho a 5 me gusta mucho.
Para abarcar mayores descriptores y caracterizar el producto obtenido se realizó un
análisis descriptivo cuantitativo en sabor, textura y aceptabilidad, QDA (NTC: 3932, 1996)
y análisis microbiológicos (NTC: 4092, 2009) para verificar las condiciones higiénico-
sanitarias del procesamiento de las rosquitas.
2.2.9 Análisis microbiológico
Para la realización de los análisis microbiológicos, se analizaron dos muestras, el control
elaborado con la formulación tradicional y el óptimo obtenido de las experimentaciones.
Los métodos para dicho análisis se basaron en las normas (NTC: 4519, 2009), (NTC: 4516,
2009), (NTC: 4779, 2007), (NTC: 5698-2, 2009) y (NTC: 4574, 2007).
Introducción 25
2.2.10 Pruebas de almacenamiento
Para las pruebas de almacenamiento se evaluaron dos tratamientos. El primero fue el
control y el segundo correspondió al óptimo encontrado. Se almacenaron las muestras en
bolsas de polietileno a temperatura ambiente por 30 días. La propiedad analizada fue la
textura, de la forma descrita con anterioridad, y se midió en los días de almacenamiento:
1, 5,10, 15 y 30.
2.2.11 Viabilidad económica
Se usó el método por margen de contribución, donde el margen de contribución es la
ganancia que se obtiene de un producto con base en el precio de venta neto. Es decir,
cuánto del precio de venta será ganancia. El porcentaje del margen de contribución sobre
materias primas depende de muchos elementos y es definido como ese margen que
posteriormente se descompone en costos variables como arriendos, mano de obra, gastos
de ventas, entre otros, normalmente el margen de contribución sobre materias primas debe
ser mayor a un 35% en la empresa (Montenegro, 2019).
Normalmente, existen diferentes márgenes de contribución, como el margen de
contribución bruto (MCB) y el margen de contribución neto (MCN). Para el MCB los costos
de mano de obra, servicios públicos, gastos financieros y gastos de administración tienen
un peso en porcentaje dentro de las compañías, éste, es definido de acuerdo a las metas
establecidas para cada una de ellas, y por tanto aquí el costo del producto y el MCB se
definen mayor al 50%.
La fórmula que expresa como se realiza el cálculo es uno de los más usados en las
empresas para hacer dicha validación económica de producto (ver Ecuación (2.1)).
𝑃𝑣 = 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜/(1 − % 𝑑𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑) ………………………………………………………...…(2.1)
Donde Pv= precio de venta.
26 Capítulo 2
2.2.12 Análisis estadístico
En este estudio se utilizó la metodología de superficie de respuesta con un diseño
compuesto central para determinar la formulación óptima en la elaboración de las
rosquitas, con sustitución de queso. Lo que permitió establecer la selección de los criterios
y los rangos de selección de proteínas, suero, lecitina y grasas se tuvo en cuenta las
pruebas preliminares y desde ahí se seleccionaron los rangos de la relación caseinato de
sodio/proteína de suero (X1) y la relación lecitina/GVM (X2), así como sus valores máximos
y mínimos. Cada parámetro se codificó con valores de -1.4, -1, 0, +1, +1.4 para nombrar
los grados desde el inferior hasta el superior, simplificar el registro de las condiciones
experimentales y el procesamiento de los datos. Las variables, rangos y niveles se
muestran en la Tabla 2-3. Del diseño resultaron 16 experimentaciones, con 8 puntos
centrales, el orden de elaboración y estudios de los tratamientos se realizó de manera
aleatoria para minimizar los efectos de la variabilidad por factores externos. El diseño
experimental se organizó con la ayuda del software Minitab® 18 (Minitab Inc. EE. UU). El
porcentaje de humedad, el porcentaje de pérdida de peso, volumen específico, porosidad
y textura fueron evaluados como variables de respuesta.
Las rosquitas elaboradas de manera tradicional y el óptimo resultante, fueron evaluados
por un análisis de varianza de una sola vía. El factor fue, tipo de rosquita (control y óptima).
El análisis estadístico fue realizado en el programa RStudio v1.2.1335 y las medidas fueron
comparadas con el test de Tukey, con un nivel de significancia de 0.05. Los datos fueron
expresados como la media ± la desviación estándar.
Tabla 2-3: Valores codificados y reales de las variables del diseño experimental
Variables Código Rangos y niveles
-1.4 -1 0 1 +1.4
Caseinato de sodio/Proteína de
suero
X1 7.33 8.21 10.31 12.41 13.29
Lecitina/GVM X2 1.5 1.87 2.75 3.63 4
3. Resultados y discusión
3.1 Resultados y optimización
En la Tabla 3-1. Se presentan los resultados para los parámetros de textura, humedad,
porosidad y pérdida de peso de los ensayos preliminares en rosquitas con las variaciones
de la mezcla de polvos de proteína y grasa. De igual forma, en la Figura 3-1., puede
apreciarse la apariencia final de las rosquitas obtenidas, de la manera tradicional y con la
mezcla de polvos.
Tabla 3-1: Propiedades de las rosquitas para cada formulación en función de la
relación caseinato de sodio/proteína de suero (X1) lecitina/Grasa en polvo betacream
(GVM) (X2)
*Valores en la misma columna seguidos de una letra diferente difieren significativamente
(P<0,05)
28 Capítulo 3
Figura 3-1: Rosquita elaborada de manera tradicional (a) y rosquita elaborada con la mezcla de polvos (b)
Los resultados obtenidos de los ensayos preliminares como el volumen específico y
porosidad son indicadores de la capacidad de expansión del producto. En comparación
con otros tipos de snacks, las rosquitas tienen un alto desarrollo de su estructura luego de
pasar por los procesos de horneado y fermentación (Kumar, Xavier, Lekshmi, Balange, &
Gudipati, 2018); (Van der Sman & Bows, 2017), esto debido a que en ellos se desencadena
una serie de reacciones físicas y bioquímicas, como la desnaturalización de las proteínas
y la gelatinización del almidón, que favorecen la expansión y estructura porosa (Abdullah,
2008); (Mondal & Datta, 2008).
La humedad también está relacionada con la expansión y textura final del snack ya que en
el horneado al haber aumento de temperatura se da la deshidratación del producto,
aumento del volumen, liberación de dióxido de carbono por acción de la levadura y la
evaporación del agua lo que resulta en un cambio estructural incidiendo sobre la
expansión, crocancia y textura fina de la rosquita (Nhouchi, Botosoa, & Karoui, 2018).
Las interacciones de las relaciones de proteína y grasa empleados no influían sobre los
valores reportados de manera significativa (dato y grafica de contorno no reportados), sin
embargo, se podía apreciar que en los puntos intermedios del rango en el que se evaluaron
se podría lograr un porcentaje de humedad inferior. Se ha encontrado que valores
inferiores de porcentaje de humedad son deseables debido a que esta propiedad está
Capítulo 3 29
relacionada directamente con la dureza del producto (Oginni, Sobukola, Henshaw, Afolabi,
& Munoz, 2015).
Diferentes autores explican que el agua conduce a la plastificación y al reblandecimiento
de la matriz de almidón-proteína y, por lo tanto, altera la resistencia del producto haciéndolo
menos frágil o crujiente. De igual forma, niveles inferiores de humedad reducen la
posibilidad de contaminación por parte de microorganismos debido a la poca agua
disponible (Fiorda, Soares, Da Silva, De Moura, & Grossmann, 2015).
3.1.1 Porcentaje de humedad y pérdida de peso
El contenido de agua en los alimentos y su localización dentro del producto alimenticio son
factores que afectan de modo significativo las características específicas como apariencia,
textura, color, entre otras. En el proceso de horneo al aumentar la temperatura se da una
disminución de la humedad y pérdida de peso que genera la deshidratación de los
productos finales, lo que da lugar a transformaciones estructurales que incluyen la
gelatinización del almidón, la desnaturalización de las proteínas, el aumento del volumen,
la liberación de dióxido de carbono, como producto de la fermentación y la evaporación del
agua. Por tanto, el porcentaje de humedad y pérdida de peso son propiedades importantes
en la determinación de la calidad del producto horneado (Morillas-Ruiz & Delgado-Alarcón,
2012).
El porcentaje de humedad de los diferentes tratamientos analizados varían en un rango
entre 4.58% hasta 8.27% (Tabla 3-1). El porcentaje de la muestra control fue de 5.08%,
valor similar al reportado por (Carrillo, 2014) quien analizó la humedad en el tiempo, para
rosquitas elaboradas con almidón de maíz y sorgo.
Se notó que las interacciones entre las relaciones de proteína y grasa empleados no
influían sobre los valores reportados de manera significativa (dato y grafica de contorno no
reportados), sin embargo, se podía apreciar que en los puntos intermedios del rango en el
que se evaluaron se podría lograr un porcentaje de humedad inferior. Se ha encontrado
que valores inferiores de porcentaje de humedad son deseables debido a que esta
propiedad está relacionada directamente con la dureza del producto (Oginni, Sobukola,
Henshaw, Afolabi, & Munoz, 2015); (Mazumder, Roopa, & Bhattacharya, 2007). (Matínez-
30 Capítulo 3
Navarrete, Chiralt, & Fito, 1998) explican que el agua conduce a la plastificación y al
reblandecimiento de la matriz de almidón-proteína y, por lo tanto, altera la resistencia del
producto haciéndolo menos frágil o crujiente. De igual forma, niveles inferiores de humedad
reducen la posibilidad de contaminación por parte de microorganismos debido a la poca
agua disponible (Fiorda, Soares, Da Silva, De Moura, & Grossmann, 2015).
La pérdida de peso de los tratamientos analizados se muestra en la Tabla 3-1 se observa
que los resultados oscilan entre 38.73% y 42.35%. La pérdida de peso se cree representa
esencialmente la perdida de humedad (Arimi J. M., Duggan, O’Riordan, O’Sullivan, & Lyng,
2008), esto se evidencia en los valores alcanzados en el tratamiento C91L80, donde se
obtuvo un mayor porcentaje de pérdida de peso (42.35%) y un porcentaje de humedad
relativamente bajo (5.54%).
3.1.2 Volumen específico y porosidad
La expansión de los alimentos horneados o fritos se debe al aumento rápido en el volumen
molecular del agua durante la evaporación, que va dejando a su paso una estructura
interna porosa (Saeleaw & Schleining, 2011). Por tanto, la cantidad y/o tamaño de poros
está estrechamente relacionada con el grado de expansión, la microestructura y, en
consecuencia, con atributos como la crocancia. Es por esto que tanto el volumen especifico
como la porosidad son propiedades físicas sumamente importantes y determinantes para
la calidad de los productos, bien sean, horneados, fritos o extruidos (Lucas, De Morais,
Santos, & Costa, 2018). Se considera que un snack con expansión y porosidad máxima es
una cualidad positiva que influye en la aceptabilidad del consumidor.
En la Figura 3-2., se presentan los resultados tanto de volumen específico como de
porosidad. Los mayores valores tanto de volumen especifico como de porosidad se
encuentra con una relación de lecitina/GVM (grasa) superior a 3 y caseína/proteína de
suero (proteína) superior a 12, esta proporción tanto de grasa como de proteína se debe
cumplir conjuntamente y son incluyentes para que estas propiedades tengan los resultados
más altos.
(Arimi J. M., Duggan, O’Riordan, O’Sullivan, & Lyng, 2008) encontraron en su estudio de
elaboración de un queso de imitación crujiente, como la reducción en el porcentaje de
Capítulo 3 31
grasa inducía una mayor expansión. Numerosos estudios concluyen que las proteínas
afectan la expansión y formación de poros por su capacidad de influir en la distribución del
agua dentro del producto, ya que tienden a formar estructuras más densas y redes rígidas
que no sólo repercuten sobre el aumento del volumen del producto sino también sobre su
dureza (Philipp, Oey, Silcock, Beck, & Buckow, 2017), (Chaiyakul, Jangchud, Jangchud,
Wuttijumnong, & Winger, 2009). Sin embargo, (Arimi J. , Duggan, O´Sullivan, Lyng, &
O´Riordan, 2012)reportaron como aumentando el porcentaje de proteína se obtuvo un
snack con mayor expansión y lo justifican mediante el estiramiento de la matriz proteica
hidratada que se hincha por la acción de la presión del vapor durante el tiempo que el
producto tarda en el horno o microondas. Cabe resaltar que los resultados obtenidos
estuvieron alejados de los valores correspondientes tanto al control comercial (volumen
específico: 10.83 mL/g; porosidad: 0.71) como al elaborado en el laboratorio de manera
tradicional (volumen específico: 6.19 mL/g, porosidad: 0.56).
Figura 3-2: Porosidad del producto contorno (a) y superficie de respuesta (b), y volumen
específico contorno (c) y superficie de respuesta (d).
32 Capítulo 3
3.1.3 Textura y almacenamiento
La textura y el sabor son los principales factores que influyen en la palatabilidad de los
alimentos, especialmente en snacks horneados y extruidos (Chang, 2013).
Para analizar la textura se usan pruebas sensoriales con paneles entrenados o
consumidores y/o pruebas empíricas (instrumentales), estas últimas imitan el proceso de
masticación con el fin de evaluar diferentes propiedades, como dureza, elasticidad,
cohesividad, adhesividad, masticabilidad, entre otras (Paula & Conti-Silva, Texture profile
and correlation between sensory and instrumental analyses on extruded snacks., 2014)(
(Nhouchi, Botosoa, & Karoui, Critical assessment of formulation, processing and storage
conditions on the quality of alveolar baked products determined by different analytical
techniques:, 2018)
La dureza se relaciona con la fuerza aplicada por los dientes molares para comprimir el
alimento, en este estudio se analizó dicha propiedad por medio de una sonda de guillotina.
Los valores son reportados en la Tabla 3-1., donde se observa que se encuentran en un
rango de 12.63N a 25.84N, similares a los obtenidos en el estudio realizado por (Paula &
Conti-Silva, 2014), con rosquitas elaboradas con harina de maíz. En la Figura 3-3. a y b se
puede apreciar como rosquitas con composiciones de caseína/proteína de suero de 10.5
a 13.29 y de lecitina/GVM inferiores a 2.4. En las gráficas (Figura 3-3), las regiones
comprendidas en los extremos donde se aumenta las relaciones de proteína y grasa en la
formulación la dureza también se ve afectada significativamente mientras que existe una
zona intermedia donde los niveles de dureza del producto son los deseables, caso
contrario a lo ocurrido con el volumen especifico que en la zona central los valores eran
mucho más bajos.
Por otro lado, la dureza en la corteza se relaciona con la capacidad de romper los alimentos
en pedazos cuando se muerde usando los incisivos. La prueba de fuerza de punción se
usa ampliamente para caracterizar productos expandidos porque se espera que la sonda
fracture las paredes de la muestra y así dar un indicativo de que tan duro es el producto
en la superficie. De la Figura 3-3. c y d se observa que las interacciones dadas entre
relaciones de caseína/proteína de suero de 9 a 12 y relaciones de lecitina/GVM superiores
a 2.5 resultan en rosquitas con corteza más frágil. Esta influencia de la cantidad proteína
Capítulo 3 33
en la dureza de snacks también es reportada por (Philipp, Oey, Silcock, Beck, & Buckow,
2017).
A pesar de que se analizaron 10 muestras para cada formulación, se registró un alto nivel
de variabilidad en ambas propiedades (dureza y dureza en la corteza) evaluadas dentro
de las réplicas de los productos expandidos (Tabla 3-1). Esto podría atribuirse
principalmente a la falta de uniformidad en la expansión, lo que resultó en productos con
estructuras diferentes (Arimi J. M., Duggan, O’Riordan, O’Sullivan, & Lyng, 2008), la
variabilidad y falta de uniformidad de las muestras puede estar asociada a diferentes
condiciones como la posición en el horno y en la homogeneidad al momento de formar el
snack.
Figura 3-3: Dureza del producto contorno (a) y superficie de respuesta (b), y dureza de la corteza contorno (c) y superficie de respuesta (d)
34 Capítulo 3
3.1.4 Microscopia electrónica de barrido (SEM)
La microscopía óptica de alta resolución y las técnicas de imagen se han convertido en las
técnicas más adecuadas para observar y evaluar la microestructura de los objetos. En
productos panificables se ha empleado para examinar los cambios en los componentes
estructurales de la harina y los productos cuando se los somete a tratamientos térmicos,
de hidratación, de gelatinización, de hinchamiento, de congelación y de (Sharma &
Bhardwaj, 2019)
En la estructura de la muestra control se observa poros grandes, con espesor delgado y
con pequeños gránulos de almidón sobre superficies lisas (Figura 3-4), estas imágenes
difieren estructuralmente de las presentadas en los estudios realizados por (Saeleaw &
Schleining, 2011) y (Oginni, Sobukola, Henshaw, Afolabi, & Munoz, 2015) ya que a pesar
de que trabajaron con snack a base de almidón de yuca, el proceso de elaboración era la
fritura lo que tiende a mostrar bolsas de aire en la estructura, ausentes cuando se tiene un
producto horneado.
La estructura revelada para el producto obtenido con la mezcla óptima es muy diferente al
control, los poros que se observan son mucho más pequeños, con bordes gruesos y en
general se aprecia una estructura muy rígida y compacta (Figura 3-5 y 3-6), esto podría
explicar la dureza del producto en comparación con el control. Dicha estructura podría
deberse a la cantidad de proteína implementada en la formulación, tal como se ha
informado en diferentes estudios (Philipp, Oey, Silcock, Beck, & Buckow, 2017) y
(Chaiyakul, Jangchud, Jangchud, Wuttijumnong, & Winger, 2009).
Figura 3-4: Micrografías del control con aumento de 50X (a) y 1000X (b)
Capítulo 3 35
Figura 3-5: Micrografías del óptimo con aumento de 50X
Figura 3-6: Micrografías del óptimo con aumento de 1000X
3.1.5 Análisis bromatológico.
La Tabla 3-2. muestra la composición de las rosquitas elaboradas con la formulación
control y la mezcla óptima de polvos de proteína y grasa. Se observa como la cantidad de
proteína es superior en el producto desarrollado (óptimo), en comparación con el control,
lo que aumenta su valor nutricional. Con respecto al contenido de grasa, se ve una
reducción para el mismo tipo de muestra, esto es un atributo deseable, ya que los
productos bajos en contenido lipídico han tenido mayor respaldo por el consumidor actual,
además se sabe que el consumo excesivo de alimentos altos en grasa está fuertemente
relacionado con el desarrollo de ciertas enfermedades crónicas, como la obesidad y la
36 Capítulo 3
diabetes (Ramírez-Jiménez, Gaytán-Martínez, Morales-Sánchez, & Loarca-Piña, 2018).
Por tanto, el producto con la formulación a partir de la premezcla de polvos posee
características nutricionales deseables.
Tabla 3-2: Resultados bromatológicos.
Muestra Contenido de proteína cruda
(%)
Contenido de grasa
(%)
Control 13,4 12,53
Óptimo 15,1 8,28
3.1.6 Análisis sensorial
El análisis sensorial se utiliza para medir, analizar e interpretar las características de los
alimentos a partir de la percepción del consumidor. Existen dos enfoques, que consisten
en una evaluación hedónica basada en un panel subjetivo y un enfoque descriptivo basado
en un panel de expertos (Nhouchi, Botosoa, & Karoui, 2018). Ambos realizados en este
estudio.
En la prueba de aceptación realizada en el día 15 (Figura 3-7.) los panelistas prefirieron la
muestra control en las dos propiedades evaluadas y en la aceptación en general, con
valores que en promedio estaban alrededor de un puntaje de 8, mientras el óptimo
alrededor de 5 (P<0.05) entre ambas muestras.
En el día 30 (Figura 3-8.), se observa como en cuanto a textura los panelistas prefieren el
óptimo, esto puede deberse a que esta propiedad en el tiempo de este tipo de muestra
tiende a ser estable, mientras el comportamiento presentado por la muestra control va en
aumento, resultando en un producto más duro en comparación con los elaborados en los
primeros días.
Capítulo 3 37
Figura 3-7: Características sensoriales de las rosquitas control y el óptimo a los 15 días.
Figura 3-8: Características sensoriales de las rosquitas control y el óptimo a los 30 días.
Después de realizar el Análisis descriptivo cuantitativo en el día 15 (Figura 3-9.), se puede
evidenciar que los descriptores de olor característico, sabor característico, sabor salado y
apariencia son mayores para las rosquitas control en comparación con el resultado óptimo
de la premezcla. Además, el control presento menor fracturabilidad, lo que puede hacer al
producto más susceptible de fracturas o rompimientos durante diferentes actividades de
manipulación, transporte, entre otros. Las rosquitas control y óptimo presentaron
similitudes en los descriptores de crocancia, cohesividad y color característico. Por otra
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sabor Textura Aceptabilidad
Pu
nta
je
Propiedad sensorial
Día 15
Control
Óptimo
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Sabor Textura Aceptabilidad
Pu
nta
je
Propiedad sensorial
Día 30
Control
Óptimo
38 Capítulo 3
parte, los jueces identificaron sensación astringente y residual (amarga y metálica) en el
óptimo.
Figura 3-9: Intensidades de los descriptores sensoriales para las rosquitas control y
óptimo en el día 15.
En el día 30 (Figura 3-10), se evidencian semejanzas en los descriptores de sensación
amilácea, color característico y crocancia; y diferencias en los descriptores de sabor salado
y característico, además del olor característico y apariencia, que fueron menores para el
óptimo. La fracturabilidad y dureza resultaron mayores para el óptimo, lo que concuerda
con las mediciones de textura. Con el pasar el tiempo el puntaje de propiedades
importantes como el olor, sabor y crocancia disminuyeron en ambas muestras y por ende
el puntaje global. Color y apariencia permanecen con valores parecidos a los iniciales. El
envejecimiento y pérdida en la calidad del producto a través del tiempo se ha reportado en
estudios como el realizado por (Cordón, 2007) en rosquitas de maíz.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0Apariencia
Color caracteristico
Olor caracteristico
Sabor caracteritico
Crocancia
Fracturabilidad
Cohesividad
Sabor salado
Adhesividad
Puntaje global
Control Óptimo
Capítulo 3 39
Figura 3-10: Intensidades de los descriptores sensoriales para las rosquitas control y óptimo en el día 30.
3.1.7 Análisis microbiológico
Las muestras de rosquitas, tanto el control como el óptimo son seguras para el consumo
ya que cumplen con los criterios del laboratorio de análisis sensorial para su consumo sin
riesgo de intoxicación, además, el recuento o presencia de microorganismos se encuentra
dentro de los rangos aceptables (Tabla 3.2-2). Los tiempos que se establecieron como
almacenamiento fueron de 30 días ya que se consideró tiempo suficiente para determinar
la calidad organoléptica del snack, además esto es un indicativo de que en el proceso de
elaboración de las rosquitas en el laboratorio se tienen presente las BPM.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0Apariencia
Color caracteristico
Olor caracteristico
Sabor caracteritico
Crocancia
Fracturabilidad
Cohesividad
Sabor salado
Adhesividad
Dureza
Aceitoso
Sensación amilácea
Sensación harinosa
Puntaje global
Día 30
Control Óptimo
40 Capítulo 3
Tabla 3-3: Resultados microbiológicos
Análisis Método Criterio o
especificaciones
Resultado
Control Óptimo
Recuento de aerobios
mesófilos
NTC
4519:2009
10000 UFC/g 80 UFC/g <10 UFC/g
NMP Coliformes totales NTC
4516:2009
<3 NMP/g <3
NMP/g
<3 NMP/g
NMPC coliformes fecales
(E. coli)
NTC
4516:2010
<3 NMP/g <3 NMP/g <3 NMP/g
Recuento de
Staphylococcus aureus
coagulasa positiva
NTC
4779:2007
<100 UFC7g <100 UFC/g <100 UFC/g
Recuento de mohos y
levadura
NTC
5698:2009
100-300 UFC/g <10 UFC/g <10 UFC/g
Detección de salmonella
spp
NTC
4574:2007
Ausencia/25g Ausencia Ausencia
Los análisis microbiológicos se realizaron en el día 1 y día 30 como tiempo de
almacenamiento que permitiera validar la estabilidad del producto.
3.1.8 Pruebas de almacenamiento
La vida útil y comportamiento o tendencia de las propiedades de los productos a través del
tiempo es de sumo interés para garantizar la calidad de los mismos.
La evolución de la dureza del producto como tal y la dureza en la superficie se presentan
en las Figuras 3-11 y 3-12. El óptimo siempre presenta mayores valores de dureza, y
ambas muestras van ganando resistencia al corte y perforación a medida que pasan los
días. Es destacable que para el óptimo la dureza en la corte del día 15 al día 30 parece
permanecer constante.
Se observa que en la dureza de ambas muestras (Figura 3-11) en los primeros días, que
inician con valores de 15 y 17 para el control y el óptimo respectivamente, se presenta un
Capítulo 3 41
aumento moderado, sin embargo, del día 15 al día 30 se da un aumento progresivo
considerable, comportamiento que no se aprecia en la dureza de la corteza del producto
que tiende a aumentar de manera sutil y al final se mantiene estable. (Nhouchi, Botosoa,
& Karoui, Critical assessment of formulation, processing and storage conditions on the
quality of alveolar baked products determined by different analytical techniques:, 2018),
informan de diferentes estudios, que los productos más frescos tenían dureza más baja,
contrariamente a los que habían sido almacenados cierta cantidad de días.
Este comportamiento de aumento en la dureza se puede dar por la capacidad de retro
degradación del almidón y a la perdida de humedad que se va dando en ambos productos,
ese efecto se percibe en ambas muestras con una línea de tendencia en aumento en el
tiempo.
Para este tipo de productos se suele tener estimaciones de vida útil de 45 días, sin
embargo y por su alta rotación se tomó la decisión que 30 días era tiempo suficiente que
permitiera validar el comportamiento del producto, así, como su estabilidad y validar que
otros efectos ocurrían en este periodo de almacenamiento.
Figura 3-11: Comportamiento de la dureza del control y óptimo en 30 días.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0 5 10 15 20 25 30 35
Du
reza
(N
)
Días
Dureza
Control
Óptimo
42 Capítulo 3
Figura 3-12: Comportamiento de la dureza en la corteza del control y el óptimo en 30 días
3.1.9 Viabilidad económica
El precio de venta se determina con unos criterios básicos que se deben tener en cuenta
como los costos variables y el precio de venta de los demás productos que son
competencia en el mercado. En el análisis económico del snack se realizó el costeo de
todas las materias primas o ingredientes usados en la formulación, los datos del valor de
las materias primas fueron obtenidos con los proveedores reportados en materiales y
métodos.
En la siguiente tabla esta la formulación del snack con el precio por Kg de materias primas
y el costo dentro de la formulación, en el total se calculó el costo final para elaborar un
moje de masa. El moje calculado fue de 2.688 gramos con un costo total de $ 20.740.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
0 5 10 15 20 25 30 35
Du
reza
(N
)
Días
Dureza en la corteza
Control
Óptimo
Capítulo 3 43
Tabla 3-4: Costeo de las materias primas para fabricar el snack.
Ingrediente Porcentaje (%) Precio X kg Cantidad (g) Costo x
aplicación
Almidón 100 $ 5.200 1000 $ 5.200
Grasa 28 $ 8.990 280 $ 2.517
Proteína 24 $ 35.000 240 $ 8.400
Aditivos y sales
minerales
8,2 $ 42.000 82 $ 3.444
Huevo en polvo 2,6 $ 36.000 26 $ 936
Goma guar 2 $ 12.000 20 $ 240
Agua 104 $ 3 1040 $ 3
Total 2688,00 $ 20.740
Teniendo en cuenta los datos de la Tabla 3-4, del costo del moje, se calculó las unidades
de rosquitas que se podían elaborar, y con este dato se estableció el valor de cada rosquita,
como las unidades por paquete y el margen esperado para evaluar que tan competitivo es
el precio de venta en el mercado (Tabla 3-5).
Tabla 3-5: Datos para el cálculo del precio de venta de las rosquitas.
Peso de masa (g) 2688
Costo de masa $ 20.740
Peso de rosquita cruda (g) 5
Peso de rosquita horneada (g) 3
Cantidad de rosquitas (Un) 537,6
Valor por rosquita $ 39
Peso paquete (g) $ 21
Valor paquete rosquita X 7 $270
Margen de venta 50%
Precio de venta $ 540
44 Capítulo 3
Tabla 3-6: Costeo de rosquita tradicional.
Ingredientes Porcentaje (%) Precio x Kg Cantidad
(g) Costo x aplicación
Almidón (Gel®Baking XP)
100 $ 5.200 1000 $ 5.200,00
Queso costeño 100 $ 16.000 1000 $ 15.000,00
Huevo liquido 10 $ 5.600 100 $ 560,00
Levadura 2 $ 14.400 20 $ 288,00
Agua 60-66 $ 3 660 $ 1,98
Total 2.780 $ 22.049,98
Tabla 3-7: Datos para el cálculo del precio de venta de la rosquita tradicional.
Peso de masa (g) 2780
Costo de masa $ 22.049,98
Peso de rosquita cruda (g) 5
Peso de rosquita horneada (g) 3
Cantidad de rosquitas (Un) 556
Valor por rosquita $ 39,65
Peso paquete (g) 21
Valor paquete rosquita X 7 $277,6
Margen de venta 50%
Precio de venta $ 555
El valor del precio de venta nos indica que tan competitivo puede ser el producto en el
mercado ya que un margen del 50% tiene un valor que es atractivo para el consumidor,
así como para el fabricante del snack. Normalmente productos similares se venden en un
promedio de entre $ 800 a $ 900 por paquete más IVA.
Finalmente, después de realizar el análisis económico del snack, este nos lleva a concluir
que aún con un margen de contribución del 50%, que normalmente cubre la estructura de
costos de una compañía y que permite llegar al mercado con un precio de venta de $ 540
por paquete más IVA, se puede apreciar que tan viable y competitivo es este, que no es
Capítulo 3 45
similar a una rosquita pero es un producto con un valor agregado como el porcentaje de
proteína que aporta y su bajo contenido graso, que lo hace mucho más atractivo a cierto
nicho de mercado que busca un snack con características diferenciadoras.
4. Conclusiones y recomendaciones
4.1 Conclusiones
Después de evaluar las características fisicoquímicas, los parámetros de textura, vida útil,
análisis sensorial, etc, en la formulación óptima del snack horneado tipo rosquita, se puede
determinar cómo algunos ingredientes y procesos de elaboración afectan o tienen una
influencia significativa en la mayoría de los aspectos o parámetros evaluados, así, como
los sensoriales obteniéndose un producto totalmente diferente al que se buscaba llegar,
no obstante el resultado obtenido de la investigación nos permitió generar un nuevo
producto con un mejor aporte nutricional al que se buscaba inicialmente abriendo la puerta
a una nueva investigación o mejora del resultado obtenido.
La humedad juega un factor importante en la capacidad de expansión de este tipo de
productos, debido que al retener mayor agua previa al horneo esta pueda liberarse en el
horno generando una mayor evaporación lo que favorece un mayor crecimiento del snack.
Esta facilidad de evaporación del agua permite una estructura alveolar o una porosidad
más amplia en las rosquitas, cuando este tipo de fenómeno ocurre el producto final tiende
a ser más crocante y tener niveles de dureza menores.
En la búsqueda de reemplazar el queso para el sector de panificación (snacks,rosquitas),
que pretende ofrecer una solución a una dificultad a este ingrediente por sus variables
características y falta de estandarización e inestabilidad de precios, se logra obtener un
snack que puede ofrecer algún tipo de solución o un producto para nuevos mercados que
apuntan a un tipo de alimentación saludable.
48 Capítulo 4
Del snack obtenido se puede resaltar su bajo contenido en grasa y su alto valor proteico
como valores agregados para el cambiante mercado de alimentación saludable, mercado
que está en la búsqueda productos con gran sabor, nuevas texturas, pero bajos en
calorías.
Además, el snack desarrollado presenta una gran ventaja competitiva en cuanto a sus
costos de fabricación vs el snack tradicional (rosquitas), ya que en comparación con el
precio de venta en el mercado resulta ser un producto más económico permitiendo llegar
a una masificación y que más personas estén dispuestas a consumirlo y a comprarlo.
4.2 Recomendaciones
Se recomienda hacer reemplazo del queso en el snack (rosquitas) de manera parcial (10%,
20%, etc.), para poder observar el comportamiento en la estructura de este y cómo se
afecta todos sus parámetros.
Otra recomendación es validar cómo influye cada ingrediente en polvo en la formulación
tradicional de las rosquitas y cómo cada uno afecta los parámetros fisicoquímicos del
snack.
Bibliografía 49
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