FORMULACION DE MEZCLAS ALIMENTICIAS edad · que siendo de bajo costo, contienen un balance adecuado...
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TECNOLOGIA DE CEREALES
@
Facilitador: Ing. Miguel Ángel Quispe Solano
TARMA, 2012
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS TARMA
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
FORMULACION DE MEZCLAS
ALIMENTICIAS
• La producción de alimentos en los Países en Vías de desarrollo,
sobre, todo en el Perú, cada día es, más deficitaria; trayendo
como consecuencia altos niveles de desnutrición prevalecentes
en el País, que afectan mayormente a los grupos
nutricionalmente vulnerables.
• Vale decir madres en estado de gestación y/o lactancia, niños en
edad pre-escolar y escolar, grupos a los cuales se les debe dar
una preferente atención, puesto que sus requerimientos de
nutrientes en calidad y cantidad, debe ser plenamente cubiertos
para una completa formación física mental del individuo, que
constituye el futuro potencial del País.
• Teniendo en cuenta que la desnutrición calórico-proteico en niños pre-
escolares se inicia a partir del destete, con el reemplazo de la leche
materna por papillas, mazamorras y sopas a base de harinas y féculas
y alimentos similares ricos en carbohidratos, resulta de la mayor
importancia contar con alimentos ricos en proteínas de buena
digestibilidad, fácilmente accesibles al poblador de bajos recursos
económicos.
• Hoy en día la obtención de mezclas vegetales a partir de cereales con
leguminosas constituyen una gran alternativa para superar los niveles
de desnutrición que afectan al País. En realidad no todos los cereales y
leguminosas son deficientes en los mismos aminoácidos esenciales.
Esto permite la complementación mutua entre ellos para obtener dietas,
que siendo de bajo costo, contienen un balance adecuado de
aminoácidos y la concentración necesaria de proteínas.
MEZCLAS ALIMENTICIAS DE ALTO VALOR
NUTRICIONAL PARA CONSUMO HUMANO
Generalidades • En lo segunda mitad de la década de 1950, se inicia una corriente de
investigación nutricional para desarrollar y fomentar el consumo de
combinaciones de proteínas de origen vegetal, que sean de bajo costo,
de alta aceptabilidad y de fácil digestibilidad, destinados principalmente
a la alimentación infantil.
• Por el auge que ha cobrado la nutrición por su estrecha relación con el
crecimiento demográfico mundial, y por las teorías de desarrollo,
últimamente se ha relacionado mucho a la nutrición de una población
con el desarrollo del país
La formulación de mezclas alcanza una nueva dimensión
justificatoria, por cuanto pueden generar un ciclo económico
basado en el servicio de nutrición, pero que beneficia a los
agricultores, crea fuentes de trabajo, protege a la población
de la desnutrición, reduce los costos de otros servicios del
Estado, sustituye importaciones, etc. Esto por supuesto será
verdad sólo, en el nivel en que se cumplan con los
respectivos requisitos como el de uso de insumos
nacionales, cubrir un mercado rentable o subsidiado, que el
consumidor acepte el producto, etc.
La producción de mezclas alimenticias, pueden justificarse por lo
siguiente:
• Se protegería biológicamente a grandes grupos poblacionales de bajos ingresos.
• El buen estado de salud consecuente de ello, ahorrará pérdidas del gasto estatal en
educación y salud, por reducción de deserción escolar y mayor rendimiento y reducción
de incidencia de enfermedades respectivamente.
• La gran demanda que se genera, fomentaría el desarrollo de industrias con la
consecuente ocupación de mano de obro.
• Las industrias a su vez constituirán un buen mercado de la Producción Agrícola
Nacional, particularmente de aquellos de origen autóctono adaptados a nuestras difíciles
condiciones ecológicas y que son las únicas capaces de sustituir importaciones sin
afectar lo producción de otros productos de alto contenido proteínico, y que finalmente
son producidos precisamente por la población rural, hoy más deprimida. Esta producción
hoy no es significativa por falta de este mercado (Cuadro 1).
2
CUADRO N° 1: Ciclo Generado por la producción de Mezclas
Alimenticias
INDUSTRIA
• Produce Mezclas
• Ocupa mono de obre
• Copta insumos agropecuarios hoy poco utilizados
CONSUMIDOR
• Mejora su nutrición
• Consume produc.tosnacionales
• Reduce costos de alimentación.
• Aumenta su rendimiento
AGRICULTOR
• Abastece los insumos hoy poco utilizados
• Incrementa producción
• Incrementa sus ingresos.
• ESTADO
• Fomenta la industria de alimentos
• Subsidia etapa de la promoción.
• Reduce costos reales en Educación, Salud.
• Reduce importaciones
FORMULACIÓN DE MEZCLAS PROTEICAS
• La proteína de origen vegetal es de calidad inferior a. la proteína de origen
animal, por presentar esta ultima un balance de aminoácidos esenciales
favorables a la utilización por el organismo mientras que la proteína vegetal es
deficiente en algunos aminoácidos. Puede lograrse un balance, combinando
adecuadamente varias proteínas de composición diversa que provienen de
semillas de cereales, oleaginosas, leguminosas, entre otros (Vargas, 1978).
• Las semillas de leguminosas tienen buena cantidad de proteínas son ricas en
lisina, pero, deficientes en aminoácidos azufrados; los cereales en cambio,
presentan adecuadas cantidades de aminoácidos azufrados, siendo
deficientes en lisina. Para lograr el mejor balance posible en el contenido de
aminoácidos esenciales, las harinas de leguminosas pueden complementarse
satisfactoriamente con las harinas de cereales, las leguminosas proporcionan
la lisina adicional a las proteínas de los cereales; y a su vez el cereal
complementa la metionina deficiente en la leguminosa (Candiotti, 1977). Asi-
mismo la calidad de la dieta no viene únicamente definida por su contenido de
proteínas y por la calidad de ellas, sino también debe haber un adecuado
aporte calórico (Vivas, 1979).
Experiencias en otros Países en desarrollo
. Las investigaciones pioneras surgieron en Centroamérica y en
África, con la producción de la INCAPARIMA en Centroamérica a
base de (algodón/maíz/frijol/levadura) y el PRONUTRO en
Sudáfrica a base de (Soya/ maíz/maní/leche en polvo/germen de
trigo), los cuales han tenido un éxito rotundo (Bemar y Bressani,
1970.)
• En 1964, juntamente con el interés mundial sobre la nutrición, este
tipo de investigación se expandió de tal modo que las mezclas
producidas en los Estados Unidos el C.S.M. (maíz-soya-leche) y la
mezcla (trigo-soya) en 1971 se distribuyeron casi 1,000 millones de
Kilogramos a nivel mundial (Vivas, 1979).
• En Colombia, Brasil, Argelia, Líbano, Túnez, Etiopía y la india,
también se produjeron alimentos formulados algunos comerciales
y otros patrocinados por gobiernos o Agencias Internacionales, tal
es así que en Brasil se produjo el GESTAL, a base de (maíz-soya-
almidón modificado), el mismo que es distribuida actualmente a
madres gestantes en forma gratuita (Bressani, R, et al,1973).
• En 1971, en total se comenzaron aproximadamente 72 proyectos;
y de ellos casi la mitad pertenecía a América Latina. El Proyecto
más grande de todos se desarrolló en la India y produjo “El
BALAHAR" que en hindú significa "Alimento infantil" (Vargas,
1978)
• Según Cabieses (1976.), Guatemala es el País en América con
más trayectoria en la comercialización y Consumo de mezclas de
origen vegetal.
• Colombia es otro país donde se ha producido comercialmente
varias mezclas tales como la COLOMBIARINA, BIENESTARINA
y DURYEA.
• A partir de 1973, se nota un incremento notable en el número de
Países que deciden lanzarse a la producción de mezclas de
origen vegetal. Entre estos se debe citar los siguientes:
• Haití, con el producto AK-1000; Bolivia con el MAISOY, el
Ecuador con el producto AVENA-LECHE; Chile cuenta con la
variedad más grande de productos, mencionándose entre otros
el F0RTESAN a base de (Trigo/ aceite/soya/Cacao en
Polvo/vitaminas y minerales). Asimismo el SUPERCHIC,
FORTALIN y el NUTRILAC/LACTO-DA (Fuentes, 1979).
• La INCAPARINA es una mezcla desarrollada por el Instituto de
Nutrición de Centro América y Panamá (Guatemala) que tuvo
una importante trayectoria.
• En el Cuadro 2, se presentan datos sobre la composición
proximal de algunas mezclas más conocidas (Vivas, 1979).
Cuadro N° 2: Composición Proximal de las Mezclas Formuladas
por Algunos Países en Desarrollo (en 100 gr. de muestra)
Análisis COLOMBIHA
RINA INCAPARINA MAISOYLECHE
Calorías Proteína
Grasa
Carbohidratos Calcio Fósforo Hierro Vit. A Tiamina Riboflavina Niacina Humedad
Ceniza Fibra PER
gr gr gr mg mg mg U.I mg mg mg gr gr gr
331 19.2 0.8
64.7 122 253 18.6
-- 1.65 0,53 4.16 11.3 2.6 1.4
2.21
338 27 6.2 57
108 509 5.5
4.79 0.32 1.43 15.3
-- -- --
2.2
377 18.2 0.7
67.6 126 167 3.0 49
0.25 0.25 1.36 10 2.0 1.4
2.48
Fuente: Vivas (1979)
3
Cuadro N°3:
Valor Proteico de algunas mezclas vegetales
enriquecidas
FORMULA PR0TEINA % PER
INCAPARINA Form 9 INCAPARIMA Form 14 INCAPARIMA Form 15 C.S.M. PERUVITA F0RTESAN
27 25 25 19 35 23
2.5 2.2 2.0 2.4 2.4 2.6
Fuente: Vivas, B.M. (1979)
Mezclas Proteicas Desarrolladas en Nuestro País
El Perú también ha obtenido limitada experiencia con la mezcla
PERUVITA, cuyos ingredientes básicos fueron la harina de semilla de
algodón y la quinua. Esta mezcla fue desarrollada por el Instituto de
Nutrición al año 1965; sin embargo, no tuvo éxito deseable por la dificultad
al extraer completamente la saponina de la corteza del grano de quinua, lo
que le daba un sabor amargo a la mezcla, conforme pasaba el tiempo de
almacenaje y, por otras razones de diversa índole (Fuentes,1979).
Además en nuestro País diversas instituciones se han dedicado a elaborar
productos, formulados, con la finalidad de ofrecer una alternativa al
problema nutricional. La Universidad nacional Agraria La Molina ha venido
realizando investigaciones en el rubro.de sucedáneos (Harina pre-cocida
de maíz, frijol, camote, etc.), desde el año 1960, así como también
mezclas alimenticias a base de quinua, maíz opaco 2, arroz, trigo, arveja;
y a base de maíz amarillo, soya y espinaca, entre muchos otros más.
Actualmente el Instituto Nacional de Nutrición viene realizando
trabajos de investigación sobre mezclas precocidas a base de maíz y
kiwicha, así como también puré a base de frijoles. La Estación
Experimental Agroindustrial (Ex-INDDA) desde el año 1975 hasta la
fecha, viene investigando el rubro de alimentos formulados a base
de cereales, leguminosas, hortalizas y frutas. La fábrica PERULAC es
el que actualmente viene produciendo una serie de productos
formulados, los que son fortificados con agregados de minerales y
vitaminas, estos productos son destinados para bebés y niños. En el
Cuadro N° 4, se indica la composición de algunos productos
producidos por PERULAC.
El Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustrial, en el marco del
Programa Nacional de Alimentación Popular (PRONAP) de la Molina,
desarrolló desde 1977 hasta 1981, once mezclas, a base de cereales
y leguminosas de Producción Nacional, los cuales presentaron una
concentración proteíca de 15-20% y valores elevados de PER.
Cuadro N° 4: Productos Formulados por PERULAC
(Composición media por 100 gr de polvo)
ANALISIS NESTUM
ARROZ
NESTUM
5 CEREALES
CERELAC
PLÁTANO
CERELAC
MANZANA
Grasa (gr)
Prot. (gr)
Carboh. (gr)
Fibra(gr)
Cenizas (gr)
Humed. (gr)
Energ.(Kcal)
Vit A (UI)
Vit B1(mg)
Vit B2(mg)
Niacina(mg)
Vit. C (mg)
Vit. E (mg)
Ca (mg)
P (mg)
Fe (mg)
Na (mg)
0.6
6.0
86.0
2.7
0.7
4.0
373
665
0,4
Trazas
11.0
85.0
7.3
90.0
80.0
18.5
trazas
1.4
10.8
80.2
3.3
1.3
3.0
377
665
0,4
trazas
11.0
85.0
7.3
160.0
130.0
18.5
140.0
9.5
l6.0
68.9
2.6 3.5
3.0
422
1055
0.8
0.3
4.0
35.0
3.0.
500.0
416.0
10.9
220.0
9.0
15,5
66.9
2.6
3.5
2.5
411
1030
0.8
0.3
4.0
35.0
3.0
480.0
390.0
7.5
200.0
Cuadro N° 5: Algunas mezclas Alimenticias Desarrolladas por
el Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustrial del Perú
INSUMOS %
HARINA PRE COCIDA
# Prot.%
- Soya-Quinua-Maíz
Leche en polvo
- Soya-Quinua-Arroz
- Plátano-Soya-Arroz
- Habas-Soya-Cebada
- Frijol Castilla-Soya
Cebada-Plátano
- Soya-Yuca
- Soya-Plátano
32.0 - 36.0 - 24.4 5.0 38.0 - 32.0 - 27.4 10.0 - 50.0 - 38.0 35.0 - 25.0 - 38.0 45.0 - 25.0 20.0 - 8.0 60.0 - 38.0 58.0 - 40.0
2.6 2.6 2.0 2.0
2.0 2.0 2.0
20.10 20.07 20.69 21.34
21.23 21.06 21.31
Criterios que se deben considerar para la elaboración de
una mezcla proteica.
Según Vivas (1979), existen diversos criterios técnicos que
deben tomarse en cuenta al tratar de desarrollar productos
balanceados para consumo masivo, dentro de los cuales se
pueden citar como más importantes los siguientes:
1. Que sea altamente nutritivo, que proporcione una cantidad
adecuada de Calorías y proteínas, una buena distribución
de las Calorías y que las proteínas sean de alto valor
biológico.
2. Que los carbohidratos, grasas y proteínas tengan una alta
digestibilidad para evitar trastornos digestivos.
4
3. Que las materias primas sean producidas ó susceptibles de ser
producidas en el País.
4. Que el producto se adapte muy bien a los hábitos alimentarios
existentes.
5. Que tenga larga vida y no sea afectado por condiciones severas de
clima y que preferiblemente no requiera refrigeración.
6. Que sea de fácil manejo y no requiera preparación adicional.
7. Que sus costos sean aceptablemente bajos, incluyendo los de materia
prima, procesamiento y comercialización.
8. Que su producción industrial presente cierto atractivo para los
inversionistas potenciales (públicos o privados).
Métodos para Formular Mezclas
Protéicas
Kamishikiriyo (l983), reporta 3 métodos para formular
mezclas:
1. Mezclando los componentes según su contenido de
aminoácidos esenciales y en base al patrón de referencia
propuesta por la FAO.
2. Enriqueciendo o fortificando alimentos deficientes,
mediante la adición de vitaminas, minerales y aminoácidos de
tal forma que puedan cubrir dichas deficiencias.
3. Buscando a través de pruebas biológicas el punto de
complementación óptima, entre los aminoácidos de proteínas
de varias fuentes, es decir el organismo animal identifica la
combinación óptima en términos de calidad proteica.
3.4.1 Definición del Método del
Cómputo Químico
Es el método que consiste en
adicionar a una proteína, otras
proteínas en cantidades
necesarias para complementar
las deficiencias de aminoácidos
esenciales de la primera.
APLICACIÓN DEL METODO DE COMPUTO QUÍMICO
Descripción de la metodología
Para explicar con un ejemplo práctico la aplicación del
método de cómputo químico o score químico, se ha
empleado la técnica del cálculo matemático, fundamentado
en el balance de aminoácidos esenciales contenidos en las
proteínas de la Quinua y la soya, con el propósito de obtener
cifras semejantes o proximales a las de la composición de la
proteína de referencia propuesta por el Comité Mixto
FAO/OMS 1973, la cual se muestra en el Cuadro N°6.
La amplia distribución de la histidina en los alimentos
programados permite omitir su estimación, si consideramos
este aminoácido esencial para el niño
Cuadro N° 6: Patrón de Aminoácidos Esenciales para
determinar el Computo Químico (*)
AMINOÁCIDOS COMBINACIÓN PROPUESTA
g/l00g/Prot. mg/g/Prot mg/g de Nit.
Isoleucina 4.0 40 250
Leucina 7.0 70 440
Lisina 5.5 55 340
Metionina + Cistina 3.5 35 220
Fenilalanina + Tirosina 6.0 60 380
Treonina 4.0 40 250
Triptófano 1.0 10 60
Valina 5.0 50 310
TOTAL 36.0 360 2250
(*) Fuente: FAO/OMS (1973)
Cuadro N° 7: Contenido de Aminoácidos Esenciales
de los Alimentos Programados
ALIMENTOS
AMINOÁCIDOS Quinua (1) Frijol Soya (1)
% Proteína 12 % Proteína 38
mg AA
en 12 g
(2)
g AA
en 100 g
(3)
mg AA
en 38 g
(2)
g AA
en 100 g
(3)
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina+ Cistina
Fenilalanina+ Tirosina
Treonina
Triptófano
Valina
432
720
672
460
828
420
127
233
3.6
6.0
5.6
3.0
6.9
3.5
1.1
1.9
1889
3232
2053
1077
3358
1603
532
1995
4.9
8.5
5.4
2.8
8.3
4.2
1.4
5.2
TOTAL 3892 32.4 15739 41.2
5
Cuadro N°8: Valoración del Contenido de Aminoácidos en
Proteínas de la Mezcla QUINUA - SOYA
PROTEINAS GRAMOS Referencia propuesta x FAO QUINUA 100 90 80 70 60 50 40 30 25* 20 10 0
SOYA 0 10 20 30 40 50 60 70 75 80 90 100
I 3.6 3.2 2.8 2.5 2.1 1.8 1.4 1.0 0.9 0.7 0.3 0.0
S 0.0 0.4 0.8 1.5 1.9 2.5 2.9 3.4 3.7 3.9 4.4 4.9
O 3.6 3.6 3.6 4.0 4.0 4.3 4.3 4.4 4.6 4.6 4.7 4.9 4.0
90 90 90 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**
L 6.0 5.4 4.9 4.2 3.6 3.0 2.4 1.8 1.5 1.2 0.6 0.0
E 0.0 0.8 1.7 2.5 3.4 4.2 5.1 6.0 6.3 6.8 7.7 8.5
U 6.0 6.2 6.6 6.7 7.0 7.2 7.5 7.8 7.8 7.8 8.3 8.5 7.0
85 89 95 96 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**
L 5.6 5.0 4.4 4.0 3.3 2.8 2.2 1.7 1.5 1.2 0.6 0.0
I 0.0 0.5 1.2 1.6 2.1 2.6 3.2 3.8 4.0 4.3 4.9 5.5
S 5.6 5.5 5.6 5.6 5.4 5.4 5.4 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
------------- ----------- ----------- ----------- 98 98 98 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**
Met 3.8 3.4 3.4 2.7 2.3 1.9 1.7 1.1 1.0 0.8 0.4 0.0
+ 0.0 0.2 0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 1.9 2.1 2.2 2.5 2.8
Cist 3.8 3.6 3.9 3.5 3.4 3.3 3.4 3.0 3.1 3.0 2.9 2.8 3.5
------------- ----------- ----------- ----------- 97 94 97 86 88 86 83 80 100%**
Fen 6.9 6.2 5.5 4.9 4.1 3.4 2.7 2.0 1.7 1.3 0.6 0.0
+ 0.0 0.8 1.7 2.6 3.5 4.4 5.2 5.9 6.6 7.0 8.0 8.8
Tir 6.9 7.0 7.2 7.5 7.6 7.0 7.9 7.9 8.3 8.3 8.6 8.8 6.0
------------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**
T 3.5 3.2 2.0 2.5 2.1 1.7 1.4 1.0 0.8 0.7 0.3 0.0
R 0.0 0.4 0.8 1.2 1.7 2.1 2.6 3.2 3.8 4.0 4.3 4.9
E 3.5 3.6 3.6 3.7 3.8 3.8 4.0 4.0 4.0 4.1 4.1 4.2 4.0
88 90 90 93 95 95 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**
T 1.1 0.9 0.9 0.7 0.6 0.6 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.0
R 0.0 0.1 0.2 0.4 0.5 0.7 0.8 1.0 1.0 1.1 1.3 1.4
I 1.1 1.0 1.1 1.1 1.1 1.3 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.4 1.0
------------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**
V 1.9 1.8 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 0.5 0.3 0.1 0.0
A 0.0 0.5 1.0 1.5 2.1 2.6 3.1 3.6 4.0 4.2 4.7 5.2
L 1.9 2.3 2.5 2.8 3.2 3.5 3.8 4.1 4.5 4.5 4.8 5.2 5.0
38 46 50 56 64 70 72 82 90 90 96 100%**
Cuadro N° 9: Determinación del Cómputo químico
(NPU St) de la Mezcla Quinua – Soya 25/75
AMINOÁCIDOS
g AA/100 g
Proteína
Proteína
de
Referencia
FAO
% REF
Isoleucina 4.6 4.0 > 100
Leucina 7.8 7.0 > 100
Lisina 5.5 5.5 = 100
Metionina +
Cistina
3.1 3.5 88*
Fenilalanina +
Tirosina
8.3 6.0 > 100
Treonina 4.0 4.0 = 100
Triptófano 1.2 1.0 > 100
Valina 4.5 5.0 90
* Cómputo Químico de la Mezcla
Cuadro N° 10: Conversión de Proteínas
Gramos a Alimentos Gramos Quinua -
Soya 25/75
Alimento g.
Proteínas 100 g. de
Alimento
g.
Proteínas
en 100 g.
de Mezcla
Proteica
g. Alimento
g.
Alimento
en 100 g.
de Mezcla
- Quinua - Soya
12 38
25 75
208 197
51 49
INSTAMAC
INSTAMAC Es un producto elaborado
a partir harina de maca organica (Lepidium meyenii walp) extruida, azúcar, cocoa, maltodextrina y saborizantes naturales.
RECEPCION DE MATERIA
PRIMA
6
LIMPIEZA Y DESINFECCION SECADO
MOLIENDA GRUESA EXTRUSION
MOLIENDA FINA
PESADO DE INSUMOS
7
MEZCLADO
LLENADO Y PESADO
CERRADO PRODUCTO TERMINADO
CONCLUSIONES - Es posible la obtención de mezclas proteicas de
alto valor biológico mediante una complementación
adecuada de las proteínas, provenientes de las
leguminosas ,cereales y pseudocereales, para cuya
producción el País cuenta con potencial ecológico.
- Las mezclas que tienen un nivel de concentración
proteíca semejante a la que procede de la carne,
pueden competir nutritiva y económicamente con
esta última.
- Dada la importancia del conocimiento del
contenido de aminoácidos y otros nutrientes en los
alimentos nativos del país, es aconsejable
intensificar los estudios sobre este aspecto.