Diseño y caracterización química, nutracéutica y sensorial ...
123
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA Diseño y caracterización química, nutracéutica y sensorial de una tostada funcional fortificada con subproducto de chile jalapeño TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRÍA EN RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE PRESENTA ARELY SOBERANES AHUMADA GUASAVE, SINALOA; MÉXICO. DICIEMBRE DE 2016
Transcript of Diseño y caracterización química, nutracéutica y sensorial ...
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA
EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA
Diseño y caracterización química, nutracéutica y sensorial de una tostada funcional fortificada
con subproducto de chile jalapeño
TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRÍA EN
RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
PRESENTA
ARELY SOBERANES AHUMADA
GUASAVE, SINALOA; MÉXICO. DICIEMBRE DE 2016
RECONOCIMIENTO A PROYECTO Y BECAS
El presente trabajo de tesis se desarrolló en el Laboratorio de Alimentos Funcionales
y Área de Metabolómica del Departamento de Biotecnología Agrícola, en el Centro
de investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR) Unidad Sinaloa del
Instituto Politécnico Nacional (IPN) bajo la dirección del Dr. Sergio Medina Godoy y la
Dra. Maribel Valdez Morales. Fue apoyado económicamente por los proyectos SIP
20150834 y 20160160. Así mismo por el apoyo económico brindado al proyecto
10346, en la convocatoria de Proyectos de Desarrollo Tecnológico e Innovación para
Alumnos 2016 del Instituto Politécnico Nacional.
La alumna Arely Soberanes Ahumada agradece el apoyo de beca del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) con número de CVU 655905 otorgada
durante el periodo de agosto de 2014 a julio de 2016.
Dedicatoria
A mis padres, Jesús Enrique Soberanes López y Alejandrina
Ahumada Ahumada, a quienes les debo todo lo que soy. Mil gracias
por su gran apoyo durante toda mi vida y se mi pilar los amo.
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Sergio Medina Godoy por haberme aceptado en su grupo de trabajo,
brindándome confianza y apoyo para realizar un proyecto de investigación y su gran
aporte de conocimientos.
A la Dra. Maribel Valdez Morales por siempre estar ahí cuando la necesité y ser
una gran guía para mí en este proyecto, por sus grandes enseñanzas durante todo
este trayecto y ayudarme a cumplir siempre mis objetivos en tiempo y lo mejor
posible, mil gracias por su dedicación, eso siempre lo agradeceré.
Al Dr. Roberto Gutiérrez Dorado por su gran colaboración a este proyecto, por
siempre estar ahí cuando surgía una duda y su gran disposición y amabilidad ante
todo, muchísimas gracias.
A la Dra. Laura Gabriela Espinosa Alonso y Dr. Antonio Luna González por sus
consejos y enseñanzas, por haber formado parte de mi comité tutorial, gracias por
sus consejos y conocimientos.
A todo el grupo de trabajo del Laboratorio de Alimentos Funcionales por su apoyo,
compañerismo, sugerencias y compartir conmigo esta gran experiencia. Gracias
Xiomara, Marcela, Yoldia, Andrés, Jaqueline, Athziri, y a todos los alumnos que
han formado parte de este gran grupo de trabajo.
A Alejandra Valdez Betanzos y Karla Elizabeth Vázquez Cazarez por su gran aportación en el desarrollo de una parte del trabajo experimental. A la empresa CENTLI por prestar sus instalaciones para realizar parte del presente trabajo y siempre tener la mejor disposición cuando se le requería. A la empresa La Costeña® ubicada en el municipio de Guasave, Sinaloa, por su cooperación al brindar el subproducto de chile jalapeño utilizado en el desarrollo del presente proyecto.
Al grupo de trabajo del Laboratorio de Bioenergéticos donde me pase la mayor parte del desarrollo experimental del proyecto y me adoptaron como alumna postiza, mil gracias, Lorena, Sandy, Laura, Cruz, Dr. Juan Carlos, Dra. Denisse, Dra. Claudia. A mis compañeros de la Maestría en Recursos Naturales y Medio Ambiente por su compañerismo y amistad brindada. A Sandy, Athziri y Laura, que además de ser unas grandes compañeras de trabajo, nació una gran amistad, miles de viajes realizados y miles por realizar, esto no es un adiós si no un hasta pronto. A mis padres Jesús Enrique Soberanes López y Alejandrina Ahumada Ahumada, a mis hermanas Ruth Soberanes Ahumada y Candy Soberanes Ahumada por su gran apoyo durante este trayecto así como a mis pulguitas que me brindaron alegría durante este trayecto Jesús Alberto, Jonathan y Sebastián. A Sandra Corona por haberme impulsado a realizar esta maestría y brindarme su gran amistad. A Dios por permitirme realizar esta gran meta.
i
ÍNDICE
GLOSARIO ................................................................................................................. vi
ÍNDICE DE CUADROS .............................................................................................. vii
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................. ix
RESUMEN ................................................................................................................... x
ABSTRACT ................................................................................................................ xii
I INTRODUCCION ...................................................................................................... 1
II ANTECEDENTES .................................................................................................... 3
2.1 Alimentos funcionales ..................................................................................... 3
2.1.2 Desarrollo de alimentos funcionales ....................................................... 6
2.1.3 Componentes nutracéuticos .................................................................... 8
2.1.3.1 Fibra dietética ...................................................................................... 9
2.1.3.2 Compuestos antioxidantes ............................................................... 10
2.1.3.3 Compuestos fenólicos ...................................................................... 12
2.1.3.4 Flavonoides ........................................................................................ 13
2.2 Chile Jalapeño (Capsicum annuum) ............................................................ 13
2.2.1 Industrialización del chile Jalapeño ....................................................... 14
2.2.2 Subproducto de chile en rajas o troceado ............................................ 15
2.2.3 Semilla de chile ........................................................................................ 16
2.3 Maíz ................................................................................................................. 17
2.3.1 Origen y distribución del maíz ................................................................ 17
2.3.2 Usos del maíz ........................................................................................... 18
2.3.3 Composición química de las partes del grano de maíz ........................ 18
2.4 Tortilla de maíz ............................................................................................... 20
2.5 Botanas de maíz ............................................................................................. 20
2.5.1 Clasificación de botanas ......................................................................... 21
2.5.2 Tostada de maíz ....................................................................................... 23
2.5.3 Botanas funcionales de base de maíz ................................................... 23
2.6 Análisis sensorial ........................................................................................... 25
III JUSTIFICACIÓN ................................................................................................... 27
IV HIPÓTESIS ........................................................................................................... 28
ii
V OBJETIVOS .......................................................................................................... 29
5.1 GENERAL ....................................................................................................... 29
5.2 ESPECÍFICOS ................................................................................................. 29
VI MATERIALES Y METODOS ................................................................................ 30
6.1 Material biológico ........................................................................................... 30
6.2 Metodología general ...................................................................................... 30
6.3 Preparación de la harina de subproducto de chile jalapeño ...................... 32
6.4 Optimización del proceso de preparación de tortillas tostadas a base de
maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño ....................................... 32
6.4.1 Diseño experimental ................................................................................ 32
6.4.2 Preparación de tortillas tostadas ........................................................... 34
6.4.3 Evaluación de las variables respuesta .................................................. 36
6.4.3.1 Evaluación de la Capacidad Antioxidante (CAox) y Compuestos
Fenólicos Totales (CFT) ................................................................................ 36
6.4.3.1.1 Extracción de fitoquímicos libres .............................................. 36
6.4.3.1.2 Extracción de fitoquímicos ligados ........................................... 37
6.4.3.1.3 Cuantificación de fenoles totales (Folin-Ciocalteau) ............... 37
6.4.3.1.4 Capacidad antioxidante por el método del DPPH .................... 38
6.4.3.2 Aceptabilidad general ....................................................................... 38
6.4.4 Análisis de varianza y regresión ............................................................ 39
6.4.5 Optimización ............................................................................................ 41
6.4.6 Validación de las condiciones óptimas del proceso de elaboración de
tostadas funcionales a base de maíz fortificadas con subproducto de chile
jalapeño ............................................................................................................. 41
7.1 Caracterización del alimento funcional a base de maíz fortificado con
subproducto de chile jalapeño obtenido con el proceso de optimización. .... 41
7.1.1 Caracterización química. ......................................................................... 42
7.1.1.1 Análisis químico-proximal. ............................................................... 42
7.1.1.1.1 Humedad ...................................................................................... 42
7.1.1.1.2 Proteína cruda ............................................................................. 43
7.1.1.1.3 Lípidos ......................................................................................... 44
iii
7.1.1.1.4 Fibra dietaria ................................................................................ 44
7.1.1.1.5 Cenizas ......................................................................................... 45
7.1.1.1.6 Extracto libre de nitrógeno ......................................................... 46
7.1.1.1 Análisis de componentes minerales ................................................ 46
7.1.2 Caracterización nutracéutica. ................................................................. 47
7.1.2.1 Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos. ..................... 47
7.1.2.1.1 DPPH ............................................................................................ 47
7.1.2.1.2 ORAC ........................................................................................... 47
7.1.2.1.3 Cuantificación de fenoles totales (Folin-Ciocalteau) .............. 48
7.1.3 Caracterización fisicoquímica ................................................................ 48
7.1.3.1 Color ................................................................................................... 48
7.1.4 Vida de anaquel de la tostada funcional ................................................ 48
7.1.4.1 Cuenta de coliformes totales en placa, mediante el método
referenciado en la NOM-113-SSA1-1994 ...................................................... 48
7.1.4.2 Hongos y levaduras en placa, método referenciado en la NOM-111-
SSA1-1994 ...................................................................................................... 49
7.1.4.3 Mesófilos aerobios, método referenciado en la NOM-092-SSA1-
1994 ................................................................................................................ 49
7.1.4.4 Índice de peróxidos ........................................................................... 49
7.2 Análisis estadístico ........................................................................................ 50
VIII RESULTADOS ................................................................................................... 52
8.1 Modelos experimentales de predicción ....................................................... 52
8.1.1 Capacidad antioxidante (CAox) .............................................................. 52
8.1.2 Contenido de compuestos fenólicos totales (CFT) .............................. 57
8.1.3 Aceptabilidad general (ACG) .................................................................. 58
8.2 Optimización del proceso de elaboración de tostadas funcionales a base
de maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño .................................. 62
8.3 Validación de las condiciones óptimas del proceso de elaboración de
tostadas funcionales a base de maíz fortificadas con subproducto de chile
jalapeño ................................................................................................................ 65
iv
8.4 Características químicas, nutracéuticas, fisicoquímicas y vida de anaquel
de la tostada funcional elaborada con condiciones optimizadas de
procesamiento...................................................................................................... 65
8.4.1 Composición química .............................................................................. 65
8.4.1.1 Análisis químico-proximal ................................................................ 65
8.4.1.2 Contenido de minerales. ................................................................... 68
8.4.2 Caracterización nutracéutica .................................................................. 68
8.4.2.1 Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos del alimento
funcional bajo las condiciones optimizadas ............................................... 68
8.4.3 Color ......................................................................................................... 71
8.4.4 Vida de anaquel........................................................................................ 73
IX DISCUSION .......................................................................................................... 76
9.1 Modelos experimentales de predicción ....................................................... 76
9.1.1 Capacidad antioxidante ........................................................................... 76
9.1.2 Compuestos fenólicos totales. ............................................................... 77
9.1.3 Aceptabilidad general .............................................................................. 77
9.2 Optimización del proceso de elaboración de una tostada funcional a base
de maíz fortificada con subproducto de chile jalapeño .................................... 78
9.3 Características químicas, nutracéuticas, fisicoquímicas y de vida de
anaquel de tostadas funcionales elaboradas con condiciones optimizadas de
procesamiento...................................................................................................... 79
9.3.1 Composición química .............................................................................. 79
9.3.1.1 Análisis químico-proximal ................................................................ 79
9.3.1.2 Contenido de minerales .................................................................... 82
9.3.2 Caracterización fisicoquímica ................................................................ 84
9.3.2.1 Color ................................................................................................... 84
9.3.3 Caracterización nutracéutica .................................................................. 86
9.3.3.1 Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos totales .............. 86
9.3.4 Vida de anaquel........................................................................................ 88
X CONCLUSIONES .................................................................................................. 91
XI BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 92
v
ANEXOS ................................................................................................................. 102
vi
GLOSARIO
Alimento funcional: Alimento que además de nutrir aporta un beneficio extra a la
salud ayudando a prevenir o a tratar ciertas enfermedades o padecimientos.
Botanas: Son los productos de pasta de harinas, de cereales, leguminosas,
tubérculos o féculas; así como de granos, frutas, frutos, semillas o leguminosas con o
sin cáscara o cutícula, tubérculos; productos nixtamalizados y piel de cerdo, que
pueden estar fritos, horneados, explotados, cubiertos, extruidos o tostados;
adicionados o no con sal y otros ingredientes opcionales y aditivos para alimentos.
Compuestos fenólicos: Metabolitos secundarios producidos por los vegetales, con
la presencia de anillos aromáticos con grupos hidroxilo en su estructura química
Escabeche: Método de conservación de un alimento en vinagre, aceite y
condimentos.
Freído: A la operación que consiste en sumergir total o parcialmente un producto en
aceite o grasa comestible caliente, a una temperatura tal que permita alcanzar las
características sensoriales deseadas
Nutracéutico: Cualquier sustancia que pudiera considerarse alimento, o parte de él,
que proporciones beneficios médicos o para la salud, incluyendo prevención y el
tratamiento de enfermedades.
Pungencia: Es la sensación de tipo táctil, térmica o dolorosa inducida por los
capsaicinoides presentes en chiles.
Subproducto: Producto secundario que se obtiene además del principal en un
proceso industrial de elaboración, fabricación o extracción.
vii
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Definiciones relacionadas con los alimentos funcionales. ......................... 4
Cuadro 2. Clasificación de alimentos funcionales. .................................................... 7
Cuadro 3. Principales componentes funcionales o nutracéuticos de los alimentos. 11
Cuadro 4. Composición química proximal de las partes principales de los granos de
maíz. ......................................................................................................................... 19
Cuadro 5. Clasificación de botanas de acuerdo a su proceso. ................................. 22
Cuadro 6. Diseño experimental1 empleado para obtener diferentes las
combinaciones (tratamientos) de porcentaje de inclusión de subproducto de chile
jalapeño, y tiempo de freído para la elaboración de tostadas funcionales. ............... 33
Cuadro 7. Diseño experimental1 y valores experimentales de las variables de
respuesta evaluadas a las tostadas elaboradas a base de maíz y fortificadas con
subproducto de chile jalapeño obtenidas bajo distintas condiciones de proceso. ..... 53
Cuadro 8. Coeficientes de regresión y análisis de varianza de los modelos
experimentales de predicción que muestran la relación entre las variables de
respuesta (CAox, CFT y ACG) y variables de proceso (PI y Tf) para la elaboración de
tortillas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas con
subproducto de chile jalapeño. .................................................................................. 54
Cuadro 9. Valores para calcular la deseabilidad de cada variable de respuesta en la
optimización de tortillas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz fortificado
con subproducto de chile jalapeño. ........................................................................... 63
Cuadro 10. Composición química- proximal1 de tortillas tostadas elaboradas a base
de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño...................................... 67
Cuadro 11. Composición mineral 1 de tortillas tostadas elaboradas a base de maíz
fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño. .................................................. 69
Cuadro 12. Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos totales1 de tortillas
tostadas elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile
jalapeño. .................................................................................................................... 70
Cuadro 13. Parámetros de color1 evaluados a las tortillas tostadas elaboradas a
base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño. ............................ 72
viii
Cuadro 14. Vida de anaquel1 de tortillas tostadas elaboradas a base de maíz
fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño. .................................................. 74
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Estrategia general de trabajo. ................................................................... 31
Figura 2. Procedimiento para la elaboración de la tostada a base de maíz fortificado
con subproducto de chile jalapeño: fotografías 1 y 2, aplanado de la masa en placa
tradicional; fotografías 3 y 4, obtención de láminas de masa con un grosor de 1 mm;
ilustraciones 5 y 6, cortado con un diámetro de 5 cm; fotografía 7 cocido en del
alimento; ilustraciones 8 y 9, deshidratado de la muestra en un horno de convección
forzada: fotografías 10 y 11 freído de la muestra; e ilustración 12, empacado y
almacenado de la muestra. ....................................................................................... 35
Figura 3. Efecto de las variables de proceso (PI y Tf) sobre la capacidad antioxidante
(µmol ET/100 g) de las tostadas funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas
con subproducto de chile jalapeño. A) Gráfica de superficie de respuesta, (B) Gráfica
de contornos. ............................................................................................................. 56
Figura 4. Efecto de las variables de proceso (PI y Tf) sobre el contenido de fenólicos
totales (mg EAG/100 g) de las tostada funcionales elaboradas a base de maíz y
fortificadas con subproducto de chile jalapeño. A) Gráfica de superficie de respuesta,
(B) Gráfica de contornos. .......................................................................................... 59
Figura 5. Efecto de las variables de proceso (PI y Tf) sobre la aceptabilidad general
de las tostadas funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas con subproducto
de chile jalapeño. A) Gráfica de superficie de respuesta, (B) Gráfica de contornos. . 61
Figura 6. (A) Deseabilidad global (D= 0.78) para obtener la mejor combinación de
variables de proceso (PI y Tf) y (B) Deseabilidad individual de las variables de
respuesta (CAox, CFT y ACG) evaluadas en tortillas tostadas funcionales elaboradas
a base de maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño. ............................... 64
Figura 7. Oxidación lipídica de la tostada funcional con subproducto de chile
jalapeño bajo las condiciones óptimas de proceso, desde tiempo 0 y 60 días. El valor
11.875 representa la oxidación lipídica de la tostada funcional con subproducto de
chile jalapeño bajo las condiciones óptimas de proceso a los 15 días. ..................... 75
x
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue diseñar y valorar la formulación y elaboración de
una tostada de maíz fortificada con harina de subproducto de chile jalapeño, para
obtener un producto con aumento en el contenido de capacidad antioxidante, fenoles
totales y una buena aceptabilidad sensorial. Para alcanzar este objetivo el proceso
fue optimizado empleando la metodología de superficie de respuesta y un diseño
compuesto central rotable con dos factores y cinco niveles. Las variables de proceso
fueron: porcentaje de inclusión de subproducto y tiempo de freído y las variables de
respuesta seleccionadas fueron: capacidad antioxidante, compuestos fenólicos
totales y aceptabilidad general. Se utilizó el método numérico como técnica de
optimización, el cual consiste en ajustar un modelo adecuado para cada variable de
respuesta, elegir una función de deseabilidad para cada variable de respuesta y
finalmente encontrar el punto del diseño que dé por resultado el valor máximo para la
deseabilidad global. Al realizar la optimización se obtuvo una deseabilidad de D=
0.78, donde a cierto nivel de inclusión y tiempo de freído (se omiten los valores
debido a que se ha iniciado el trámite de registro de una patente) se obtendrá una
capacidad antioxidante (CAox)=390.53 µmol ET/100 g, compuestos fenólicos totales
(CFT)=168.73 mg EAG/ 100g y aceptabilidad general (ACG)=75.06. Para validar el
método optimizado de elaboración de la tostada funcional se preparó la tostada con
las condiciones optimizadas de las variables de proceso obtenidas y se analizaron
las mismas variables respuesta, obteniendo los valores experimentales de
CAox=396.3 µmol ET /100g, CFT=179.6 mg EAG/ 100g y ACG=74.55, que fueron
muy similares a los valores predichos en la optimización; lo que indica que las
condiciones óptimas de elaboración de una tostada funcional fortificada con
subproducto de chile jalapeño fueron apropiadas y reproducibles. Con respecto a la
caracterización química, no se presentaron diferencias estadísticamente
significativas (p>0.05) entre la tostada con y sin subproducto de chile jalapeño, en el
contenido de proteína (3.41 %) y lípidos (13.04 %); el contenido de fibra dietaria
cenizas, humedad y extracto libre de nitrógeno fue de: 15.02, 2.37, 3.11 y 63.06 %,
respectivamente, y donde si encontraron diferencias estadísticamente significativas
(p>0.05) entre la tostada con y sin subproducto. Los minerales más sobresalientes
xi
fueron: fósforo (6.8 g/kg), potasio (21.4 g/kg), calcio (72 g/kg) y hierro (0.71 g/kg),
que se incrementaron significativamente en la tostada fortificada con subproducto. Al
medir objetivamente el color de la tostada optimizada se observó que la adición del
subproducto no alteró el color de la tostada ya que fue muy similar al obtenido en las
tostadas de una marca comercial; además el color fue uniforme en distintos lotes del
producto. En la caracterización nutracéutica se encontró diferencia estadísticamente
significativa en la tostada con y sin subproducto, en el contenido de capacidad
antioxidante in vitro así como en el contenido de compuestos fenólicos totales con
valores de 396.3 µmol ET/100g y 179.6 mg EAG/100 respectivamente, lo que indica
que la adición del subproducto fue benéfica para incrementar el valor nutracéutico de
la tostada. Por último se determinó vida de anaquel de la tostada, donde con
respecto al índice de peróxidos, se encontró que a los 30 días de elaboración de la
tostada el valor (20.1) estuvo fuera del límite establecido por el PROY-NOM-187-
SCFI-2000, por lo que la tostada deberá ser consumida en un lapso menor de 30
días; por lo contrario todos los parámetros microbiológicos (mesófilos aerobios,
hongos y levaduras y coliformes totales) estuvieron dentro de los límites permisibles
por las normas mexicanas. Puede concluirse que se elaboró la tostada funcional
fortificada con subproducto de chile jalapeño y elaborada bajo las condiciones
optimizadas, presentó mejores características nutrimentales y nutracéuticas que una
elaborada sin la inclusión de subproducto.
xii
ABSTRACT
The aim of this work was to design and value the formulation and elaboration
process of a fortified corn chip (“tostada”) with Jalapeño pepper by-product, to obtain
a product with antioxidant capacity and total phenols content increased, and a good
sensory acceptability. To achieve this objective the process was optimized using the
response surface methodology and a rotating central compound design with two
factors and five levels. The process variables were: inclusion percentage of by-
product and frying time; and the selected response variables were: antioxidant
capacity, total phenolic compounds and sensorial general acceptability. The
numerical method was used as optimization technique, which consists in adjusting a
suitable model for each response variable, choose a function of desirability for each
response variable and finally find the point of the design that gives by result the
maximum value for the global desirability. A global desirability of D=0.78 was
obtained in the optimization process, where at some level of inclusion and frying time
(values not specified due to a patenting process has begun) it will get an antioxidant
capacity (CAox)=390.53 µmol ET/100 g, total phenolic compounds (CFT)=168.73 mg
EAG/ 100g and a general acceptability (ACG)=75.06. To validate the optimized
method of elaboration of a functional corn chip, a corn chip was prepared with the
optimized conditions of the obtained process variables and the same response
variables were analyzed, obtaining the experimental values: CAox=396.3 µmol ET
/100g, CFT=179.6 mg EGA/ 100g and ACG=74.55, these results were similar to the
predicted values; which indicates that the optimum preparation conditions of a
functional corn chip fortified with by-product of chili pepper jalapeno were appropriate
and reproducible. With respect to the chemical characterization, this did not present
significant statistically differences (p≤0.05) in protein and lipids content (3.41 and
13.04 %, respectively), dietary fiber content, ashes, humidity and free extract of
nitrogen were: 15.02, 2.37, 3.11 and 63.06 %, respectively and had significant
statistically differences (p≤0.05). The most outstanding minerals were: phosphorus
(6.8 g/kg), potassium (21.4 g/kg), calcium (72.0 g/kg) and iron (0.71 g/kg), that
increased significantly in the corn chip fortified with by-product. When measuring the
color of the optimized corn chip we observed that the by-product addition does not
xiii
alter the color of the corn chip and were very similar to the found in a commercial
mark; besides, the color was uniform in distinct batches of the product. In the
nutraceutical characterization we found significant statistically differences in
antioxidant capacity content in vitro as well as in the total phenolic contents with
values of 396.3 µmol ET/100g and 179.6 mg EAG/100, respectively; which indicates
that the by-product addition helps to increase the nutraceutical value of the corn chip.
Finally, the shelf life of the corn chip, with respect to the quality of the lipids, by the
peroxide index, it was found that the peroxide value exceeded the limit established by
the PROY-NOM-187-SCFI-2000 at the 30th day, suggesting that the corn chip must
be ingested before 15 days. On the other hand, all the microbiological parameters
(aerobic mesophilic bacteria, molds and yeasts and total coliform bacteria) were on
the permissible limits established by Mexican norms. It can be concluded that a
fortified functional corn chip made with Jalapeño by-product, under the optimized
conditions, has better nutritional and nutraceutical characteristics than the one
elaborated without the inclusion of the Jalapeño by-product.
1
I INTRODUCCION
En las últimas décadas, la ciencia y tecnología de alimentos se ha enfocado en
la identificación y caracterización de componentes biológicamente activos de fuentes
alimentarias convencionales y no convencionales, que puedan ser utilizados para
diseñar alimentos que mejoren las condiciones de salud del ser humano. Con ello
han surgido alimentos funcionales de diversos tipos, algunos buscan adaptar
alimentos saludables a los hábitos comunes del consumidor, y en los últimos años se
ha incrementado su variedad en el mercado. Estos alimentos no sólo sirven para
satisfacer el hambre y proporcionar los nutrientes básicos, sino también para prevenir
enfermedades relacionadas con la dieta (Flores-Silva et al., 2015).
Los profesionales en el área de la ciencia y tecnología de los alimentos y de la
salud, tienen como objetivo también el promover estilos de vida saludables
enfocándose por ejemplo en el diseño y formulación de nuevos productos, así como
en el incremento del consumo de alimentos ricos en fibra y antioxidantes naturales
como: vitamina C, E, fibra, fenoles y carotenoides; compuestos que han demostrado
sus propiedades protectoras ante enfermedades crónicas degenerativas (Cuatzo-
Lozano et al., 2010; Achilonu y Umesiobi, 2015).
Los alimentos tipo botana son una opción para incorporar este tipo de
compuestos en dietas que no los contienen en cantidades adecuadas, ya que gozan
de gran aceptación (Cuatzo-Lozano et al., 2010). Una manera de incorporar estos
compuestos en alimentos tipo botana es la utilización de ingredientes que los
posean. Un ingrediente clave para la elaboración de botanas enriquecidas o
fortificadas en México es el maíz, por su gran versatilidad de preparación sobre todo
en las distintas variantes de tortilla (Treviño-Mejía, 2015).
En México las tortillas han sido la principal fuente de energía, proteína y calcio
para la población, desde décadas atrás, se han utilizado alternativas para favorecer
nutricionalmente este alimento, utilizando ingredientes de fuentes no convencionales
2
como raíces, algas, etc. Una de esas fuentes puede ser el subproducto de chiles
jalapeños (compuesto de semillas principalmente, y además venas y placenta) este
subproducto ya ha sido caracterizado y se ha encontrado alto contenido de fibra
cruda, contenido de α-tocoferol, β-caroteno y buena capacidad antioxidante
(Sandoval-Castro, 2016). Además, la semilla de chile posee capsaicina, que otorgan
pungencia, que en cantidades moderadas podría darle cualidades atractivas al
producto alimenticio en que sea utilizada.
Debido a lo anterior se planteó como objetivo elaborar una tostada funcional a
base de maíz, el cereal básico en la dieta del mexicano, fortificada con subproducto
de chile jalapeño, con la finalidad de incrementar su valor nutrimental y contenido de
compuestos bioactivos, además de ser sensorialmente aceptable, y que pueda tener
un efecto positivo en la salud del consumidor.
3
II ANTECEDENTES
2.1 Alimentos funcionales
Alimento es cualquier materia de origen agrícola, animal o industrial cuyo
consumo sirve para cubrir necesidades nutritivas (López-Munguía et al., 2002). La
alimentación humana está constituida tanto por alimentos brutos como por productos
elaborados, los alimentos son la fuente a partir de la cual el organismo obtiene
nutrientes. En casi la totalidad de los productos los nutrientes no están libres sino
combinados, y estos deben ser biodisponibles para ser digeridos por el organismo,
además el alimento debe ser atractivo a los sentidos para su aceptación por el
consumidor (López-Munguía et al., 2002).
Actualmente, alrededor del mundo existe un interés acentuado de los
consumidores hacia ciertos tipos de alimentos, que además del valor nutritivo
aporten beneficios a las funciones fisiológicas del organismo humano. Estas
variaciones en los patrones de la alimentación generaron una nueva área de
desarrollo en la ciencia de los alimentos y de la nutrición que corresponde a la de los
alimentos funcionales (Treviño-Mejía, 2015) o también llamados nutracéuticos.
El término “alimento funcional” fue propuesto por primera vez en Japón en la
década de los 80’s con la publicación de una reglamentación para los “alimentos
para uso específico de salud” (“Food for Specified Health Use” o FOSHU) y que se
refiere a aquellos alimentos procesados que contienen ingredientes que desempeñan
una función específica en las funciones fisiológicas del organismo humano, más allá
de su contenido nutrimental (López-Munguía et al., 2002).
4
Cuadro 1. Definiciones relacionadas con los alimentos funcionales.
Término Definición Referencia
Alimento
funcional
Cualquier alimento o ingrediente que
proporcione un beneficio para la salud superior
al que aporta los nutrientes tradicionales que
contenga.
Thomas y
Eart, 1994.
Nutracéutico Cualquier sustancia que pudiera considerarse
alimento, o parte de él, que proporciones
beneficios médicos o para la salud, incluyendo
prevención y el tratamiento de enfermedades.
Andlauer y
Fürst, 2002.
Mueller,
1999.
Alimento de
diseño
Alimento procesado al que se le han añadido
ingredientes naturales ricos en sustancias
preventivas de enfermedades.
Pence,
2002.
Quimiopreventivo Componente alimenticio, con función nutritiva o
no, que se ha comprobado científicamente que
posee potencial inhibitorio, preventivo frente al
cáncer primario y secundario.
Bad y
Fenwick,
2004.
5
Así mismo, el término "nutracéuticos" fue acuñado a partir de las palabras
"nutrición" y "farmacéutico" en 1989 por Stephen DeFelice, fundador y presidente de
la Fundación para la Innovación en Medicina (FIM), en Cranford, NJ., DeFelice
procedió a definir nutracéutico como, "un alimento (o parte de un alimento) que
proporciona beneficios médicos o de salud, incluyendo la prevención y / o tratamiento
de una enfermedad" (DeFelice 1989 y 1995). Los alimentos funcionales como tales
tienen que tener ciertas características, deben ser alimentos que se manipulen para
conseguir algún beneficio extra, por eliminación, reducción o adición de algún
componente, llevar incorporados nuevos componentes alimentarios o no
alimentarios, siempre que tengan un claro efecto benéfico, tener una función nutritiva
y la prevención de ciertas enfermedades y así mismo su presentación tiene que ser
como la de un alimento, sin modificar sus características, nunca debe presentarse en
cápsulas o comprimidos (Bartrina, 2010). A lo largo del tiempo se han utilizado
muchos términos para identificar los alimentos funcionales, tales como alimentos de
diseño, productos nutracéuticos, alimentos de valor añadido, alimentos inteligentes,
alimentos terapéuticos, etc. (Mazza, 2000; Xu, 2001). El Cuadro 1 resume algunas
de estas definiciones.
En los últimos años, el mercado de los alimentos funcionales ha crecido debido
a la demanda de los consumidores por los alimentos saludables, adoptándolos como
parte de su dieta. Anteriormente los alimentos eran utilizados sólo para satisfacer los
requerimientos fisiológicos de los humanos; con el paso del tiempo éstos han sido
transformados y en la actualidad, la preocupación no solo se trata de satisfacer esas
necesidades, si no que al consumir los alimentos que contribuyan a corregir
trastornos metabólicos o de otro tipo (Valenzuela et al., 2014). De tal forma que el
desarrollo de los alimentos se ha centrado principalmente en satisfacer las
necesidades de los consumidores.
6
2.1.2 Desarrollo de alimentos funcionales
En la historia de la tecnología de alimentos, específicamente en el desarrollo de
nuevos productos, existen muchas estrategias que han sido desarrolladas, teniendo
como objetivo dos tipos de alimentos:
Alimento nuevo: producto completamente nuevo, diseñado para cubrir
una necesidad por parte del consumidor (Kotilainen, 2006).
Alimento modificado: es un producto que es definido bajo dos
perspectivas; reestructurado que es un producto ya existente, que no
cambia su configuración intrínseca, sino que sólo ha sido re-envasado o
se le da un nuevo nombre o imagen; otro tipo es mejorado, que se
refiere a un producto existente al cual se le modifica principalmente su
formulación, además de que puede tener una nueva imagen y/o nombre
(Kotilainen, 2006).
En el desarrollo de nuevos alimentos funcionales se ha optado por el
mejoramiento de los productos a través de la transformación de estos mismos como
se muestra en el Cuadro 2 donde se observan los cuatro tipos de modificaciones
existentes en los alimentos.
En cuanto a la creación de nuevos alimentos funcionales su desarrollo se basa
en la combinación de productos existentes, con sustancias biológicamente activas,
pero para que estas sustancias sean efectivas para la prevención de enfermedades,
los alimentos funcionales deben cumplir algunos requisitos como: ser formulados
para satisfacer necesidades metabólicas específicas de los consumidores,
vinculados a la evaluación y proporcionar un valor suficiente para que los
consumidores lo consuman por un periodo largo (Choudhary y Grover, 2012).
7
Cuadro 2. Clasificación de alimentos funcionales.
Tipo de
alimento
funcional
Definición Ejemplos
Productos
enriquecidos
Es la adición de nuevos nutrientes
o componentes que no se
encuentran normalmente en un
tipo determinado de alimento
Jugo de naranja adicionado
con vitamina C, margarina
con esteroles vegetales,
probióticos, prebióticos.
Productos
fortificados
Es el aumentar el contenido de
algún nutriente o sustancia
existente.
Jugo de frutas fortificadas
con vitamina C y cereales
fortificados con ácido fólico.
Productos
mejorados
Es cuando hay un cambio en las
materias primas que han
aumentado la composición de
nutrientes.
Maíz con alto contenido de
vitaminas, huevos con mayor
contenido de omega-3.
Productos
alterados
Es el reemplazo de componentes
existentes con componentes
beneficiosos.
Fibra como liberadores de
grasa en productos cárnicos
y helados.
Fuente: Kotilainen et al., 2006; Spence, 2006.
8
Por lo tanto es de suma importancia tener en cuenta que el logro de la calidad
del alimento no sólo depende de entregar el componente activo en el nivel de
eficacia fisiológica, sino garantizar un producto que cumpla con los requerimientos de
los consumidores y que sea aceptable en términos de sabor apariencia y textura
(Treviño-Mejía, 2015).
2.1.3 Componentes nutracéuticos
Los compuestos nutracéuticos son las sustancias responsables del efecto
funcional de los alimentos, que se ha descrito en párrafos anteriores (Vazquez-
Duran et al., 2014). Los componentes más estudiados son aquellos que han sido
relacionados con la prevención o cura de enfermedades crónicas y cáncer,
principalmente los que tienen función antioxidante, tales como los carotenoides y
flavonoides. Actualmente existen muchos alimentos funcionales en el mundo, en el
Cuadro 3 se presentan algunos ejemplos de componentes nutracéuticos de
alimentos funcionales (Hasler, 2000).
Existen múltiples alimentos con componentes funcionales en el mercado en los
que se siguen utilizando materias primas convencionales como frutas, hortalizas,
semillas, carnes, pescados. Sin embargo, se pueden utilizar fuentes no
convencionales, como lo son los subproductos de la agroindustria, que presentan
cualidades atractivas, dentro de las cuales podemos mencionar el subproducto
generado durante el troceado de chile jalapeño el cual a pesar de no ser una fuente
de compuestos funcionales o nutracéuticos muy conocida, se ha reportado que
ofrece grandes posibilidades en cuanto a su uso como fuente de aceites esenciales,
fibra, antioxidantes, entre otros compuestos (Vazquez-Duran et al., 2014; Sandoval-
Castro et al., 2014; Sandoval-Castro, 2016).
En el Cuadro 3 se presentan algunos componentes funcionales (también
llamados nutracéuticos o bioactivos) de alimentos que forman parte de la dieta del
ser humano, a continuación se describirán con mayor detalle algunos componentes
9
funcionales o nutracéuticos más utilizados en los alimentos que actualmente se
comercializan.
2.1.3.1 Fibra dietética
La fibra dietética es parte fundamental de la composición de los vegetales,
esta no puede ser digerida por las enzimas digestivas y es absorbida en el intestino,
con capacidad de ser fermentada por algunas bacterias del colon, con características
diferentes dependiendo del vegetal de procedencia, deduciendo que la fibra no es
una única sustancia o producto químico, sino un conjunto de compuestos, que
dependiendo de la porción en que se encuentren, tienen propiedades específicas
(Escudero y González, 2006; Codex Alimentarius Commision, 2009).
La fibra está formada por componentes químicos, tales como celulosa,
hemicelulosa, pectina y oligosacáridos (Rodríguez-Palenzuela et al., 1998; Escudero
y González, 2006; Codex Alimentarius Commision, 2009). La fibra dietética se
clasifica de acuerdo con su solubilidad: las fibras solubles tienen beneficios sobre los
lípidos séricos, mientras que las fibras insolubles están vinculadas con beneficios
laxantes (Ramírez, 2012). Las propiedades adicionales de fibra, tales como la
viscosidad y capacidad de fermentación, pueden ser las características más
importantes en términos de beneficios fisiológicos (Ramírez, 2012). Las fibras
viscosas son las que tienen propiedades de formación de gel en el tracto intestinal, y
las fibras solubles fermentables son aquellos que pueden ser metabolizados por las
bacterias del colon (Escudero y González, 2006; Ramírez, 2012).En general, las
fibras solubles tienen mayor capacidad de fermentación y una viscosidad mayor que
las fibras insolubles; sin embargo, no todas las fibras solubles son viscosas (como la
goma guiar parcialmente hidrolizada y goma acacia) y algunas fibras insolubles
pueden ser fermentadas. Los alimentos con contenido de fibra más altos son
cereales integrales, legumbres, algunas hortalizas y frutos secos (Escudero y
González, 2006).
10
Unos de los beneficios principales de la fibra es que surge un efecto laxante
normal, esto se debe principalmente a la capacidad de la fibra para aumentar el peso
de las heces, reduciendo el tiempo de tránsito a través del tracto intestinal, lo que
ayuda a prevenir o aliviar el estreñimiento y puede tener efecto preventivo contra el
cáncer de colon (Escudero y González, 2006). Otro beneficio que se le atribuye, es
su influencia en la satisfacción y saciedad, esto es debido al mayor tiempo requerido
para masticar ciertos alimentos ricos en fibra, esto promueve la saliva y a producción
de ácido gástrico, lo que puede aumentar la distensión gástrica (Ramírez, 2012).
Algunas fibras solubles viscosas se absorben agua y esto puede aumentar la
distensión y esto desencadena señales aferentes vágales de saciedad, lo que
contribuye a la saciedad durante las comidas y la saciedad en el período posterior a
la comida. Estudios de cohorte prospectivos indican que las personas que consumen
cantidades adecuadas de fibra pesan menos que las personas que consumen
cantidades menores (Escudero y González, 2006).Es recomendable un aumento en
la ingesta diaria de fibra dietaria que permita cubrir las recomendaciones diarias las
cuales se encuentran, para la mayoría de la población, entre 14 y 15 g de fibra
dietaria por cada 1.000 kcal (Slavin, 2008; Codex Alimentarius Commision, 2009).
Siendo importante un consumo adecuado y continuo de fibra que contribuya al bien
estar de las personas (Escudero y González, 2006; Ramírez, 2012).
2.1.3.2 Compuestos antioxidantes
Diversos estudios señalan que el exceso de radicales libres puede inducir
cambios fisiológicos y el desarrollo de ciertas enfermedades, para contrarrestar estos
efectos nocivos, el organismo suele disponer de moléculas ricas en electrones que al
donarlos ejercen un efecto antioxidante, pero cuando estos organismos se ven
superados por los radicales, se genera un estrés oxidativo, iniciador de ciertas
situaciones patológicas con una mayor o menor trascendencia en la salud (Gordon,
2001; Padilla-Bon, 2016).
11
Cuadro 3. Principales componentes funcionales o nutracéuticos de los alimentos.
Clase/ Componentes Origen Beneficio potencial
Carotenoides
β-caroteno Zanahoria Neutraliza los radicales libres.
Luteína Vegetales
verdes
Contribuye a una visión sana
Licopeno Tomate Reduce el riesgo de cáncer de próstata
Fibra
Fibra insoluble Cáscara de trigo Reduce el riesgo de cáncer de color
β-glucano Avena Reduce el riesgo de enfermedad cardiovascular
Ácidos grasos
Omega 3, ácido graso
DHA
Aceites de peces Reducen el Riesco de enfermedades
cardiovasculares y ayudan a mejorar funciones
mentales y visuales.
Ácido linoleico Queso,
productos
cárnicos
Podrían mejora la composición corporal y reducir el
riesgo de ciertos tipos de cáncer.
Flavonoides
Catequínas Té Neutraliza radicales libres, podría reducir el riesgo
de cáncer.
Flavonas Cítricos Neutraliza radicales libres, podría reducir el riesgo
de cáncer.
Esteroles vegetales
Ester estanol Maíz, soya, trigo Reduce los niveles de colesterol sanguíneo.
Prebióticos/ Probióticos
Fructooligosacáridos Achicoria,
cebolla
Ayuda a mejorar la salud gastrointestinal.
Lactobacilos Yogurt Ayuda a mejorar la salud gastrointestinal.
Fitoestrógenos
Isoflavonas Alimentos con
soya
Podrían reducir los síntomas de la menopausia.
Fuente: Tomado de Hasler, 2000.
12
Los compuestos antioxidantes se encuentran naturalmente en la mayoría de los
organismos, engloban un grupo de sustancias que presentan estructuras químicas y
mecanismos de acción muy variados, éstos pueden inhibir o retardar la oxidación de
dos formas: los antioxidantes primarios, actúan mediante captación de radicales
libres, y los antioxidantes secundarios por mecanismos que no están relacionados
con la captación de radicales libres, éstos últimos operan a través de cierto número
de mecanismos, incluyendo la unión con metales pesados, captación del oxígeno,
conversión de hidroperóxidos a especies no radicales o absorción de radiación UV
(Gordon, 2001; Padilla, 2016).
En la actualidad es cada vez más contundente la información sobre los
componentes químicos con la capacidad de realizar funciones antioxidantes en los
alimentos de origen vegetal, siendo así su consumo podría significar un desempeño
importante frente al desarrollo de algunas enfermedades degenerativas, reduciendo
o retrasando la posibilidad de padecerlas (Bello, 2005; Padilla, 2016).
2.1.3.3 Compuestos fenólicos
Los compuestos fenólicos son metabolitos secundarios producidos por los
vegetales, con la presencia de anillos aromáticos con grupos hidroxilo en su
estructura química responsables de su actividad antioxidante, se sintetizan por medio
de dos vías biosintéticas: la vía del ácido shikímico o vía del ácido malónico (Kumar,
y Pandey, 2013). Estos se clasifican según su estructura en: no flavonoides: los
cuales son fenoles sin grupo carboxilo (como lignanos y estilbenos) y ácidos
fenólicos derivados del ácido benzoico, como el ácido gálico y el ácido cinámico, y en
flavonoides, formados por dos grupos bencénicos unidos por un puente
tricarbonado, que incluye flavononas, flavanonoles, flavanoles, flavonoles, flavanos,
antocianos y lignanos (Vázquez-Flores et al., 2012). Los ácidos fenólicos simples y
los flavonoides son los compuestos fenólicos más comunes (Nardini y Ghiselli,
2004).
13
2.1.3.4 Flavonoides
Se encuentran extensamente en el reino vegetal y comúnmente poseen
actividad antioxidante, éstos son compuestos fenólicos constituyentes de la parte no
energética de la dieta humana, encontrándose en vegetales, semillas, frutas y en
bebidas como vino y cerveza, actualmente se han identificado más de 5 mil
flavonoides diferentes (Martínez-Flórez et al., 2002). Los flavonoides son pigmentos
naturales que protegen al organismo del daño producido por agentes oxidantes,
como los rayos UV, la contaminación ambiental, sustancias presentes en los
alimentos, entre otros (Kumar y Pandey, 2013).
El organismo humano por sí sólo no produce sustancias químicas protectoras
por lo que debe obtenerse mediante la alimentación o en forma de suplementos, su
principal interés se debe a su apreciación amplia de actividad farmacológica (Howard
y Wildman, 2007). Puede unirse a los polímeros biológicos y catalizar el transporte
de electrones y depurar radicales libres, siendo así su gran importancia por sus
efectos protectores en patologías como diabetes, cáncer, cardiopatías, etc., cabe
mencionar que el pericarpio del chile es particularmente rico en flavonoides, los
compuestos principales son una flavona (luteolina) y un flavonol (quercetina),
confiriéndoles propiedades benéficas que ayudan a combatir enfermedades crónico
degenerativas (Howard y Wildman, 2007).
2.2 Chile Jalapeño (Capsicum annuum)
El chile (Capsicum annuum) es la segunda hortaliza más importante que se
produce en México y existe una gran diversidad de tipos de esta especie, este chile
ha sido la materia prima de las principales industrias procesadoras de alimentos del
país desde 1920 y se estima que la demanda de productos hortofrutícolas
procesados como el chile seguirá aumentado en las próximas décadas. Se sabe que
son buenas fuentes de fitoquímicos, además de las vitaminas A y C, compuestos
fenólicos, y carotenoides, entre otros (Chuah et al., 2008; Álvarez-Parrilla et al., 2011;
14
Cervantes-Paz et al., 2012; Sandoval-Castro et al., 2014; Sandoval-Castro, 2016).
Dentro de la gran variedad de tipos de chile que se cultivan en México, el jalapeño
es uno de los de mayor importancia socioeconómica por su amplio consumo, alta
redituabilidad y gran demanda de mano de obra.
La producción anual de este cultivo en 2015 fue de 1 millón 720 mil toneladas
aproximadamente, los principales estados productores de chile son: Sinaloa con una
producción de 547 mil toneladas, seguido por el estado de Chihuahua con una
producción de 522 mil toneladas, San Luis Potosí con una producción de 110 mil
toneladas, Sonora 99 mil toneladas aproximadamente y Zacatecas 81 mil toneladas
(SIAP, 2015). El chile jalapeño se consume de distintas formas tanto en fresco como
en procesado (rajas en escabeche, mermeladas, salsas, etc
2.2.1 Industrialización del chile Jalapeño
El valor de la producción del chile jalapeño en el año 2014 fue de más de 17
mil millones de pesos (SIAP, 2014).
Una de las formas en que se procesa este fruto es en conserva (escabeche),
correspondiendo al chile jalapeño, el 70% del total de chiles procesados en esta
forma, debido a que el chile jalapeño es un producto de temporada, resulta favorable
su procesamiento y enlatado para el consumo nacional y su exportación durante todo
el año, dando valor agregado a este producto (Alvarez-Parrilla et al., 2010).
A nivel nacional del total cosechado de chile jalapeño, aproximadamente el 25
% se destina a las industrias procesadoras para elaboración de salsas, chipotles y
escabeches, correspondiendo aproximadamente a 235,000 toneladas en el 2014
(Álvarez-Parrilla et al., 2011; SIAP, 2014).
La empresa La Costeña ®, ubicada en Guasave, Sinaloa, procesa anualmente
3,120 toneladas aproximadamente de chile jalapeño para elaboración de chiles en
15
escabeche. El procesamiento industrial deja como subproducto alrededor de 520
toneladas que no son aprovechados tecnológicamente (La Costeña®, 2015).
2.2.2 Subproducto de chile en rajas o troceado
En el procesamiento de chiles jalapeños en rajas, se obtiene una gran cantidad
de subproducto (95% semillas), mismas que no son utilizadas con ningún fin
tecnológico, el subproducto después de retirar el agua, está formado principalmente
de fibra cruda (~ 35%), grasas (~ 22%), proteínas (~ 19%), carbohidratos (~ 17%) y
cenizas (~3%) (Sandoval-Castro et al., 2014). Así mismo se encontró buena
composición nutracéutica, reportando valores de capsaicinoides de 26 mg /100 g de
muestra donde estos se mantuvieron en un 50 % del contenido en semillas, venas y
placenta sin procesar (en las mismas proporciones que el subproducto industrial), se
reportó un total de compuestos fenólicos de 10000 mg equivalentes de ácido gálico /
100 g, un contenido de α-tocoferol de 32 mg/100 g, y una actividad antioxidante 1098
µmoles equivales de trolox/100 g, sugiriendo a este subproducto de chile jalapeño
sea aplicado en la industria alimentaria como un ingrediente funcional (Sandoval-
Castro, 2016).
Valorización de los subproductos a nivel mundial
De acuerdo a la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y
la Agricultura (FAO), un tercio de los alimentos producidos para el consumo humano
se pierde o se desperdicia en todo el mundo, lo que equivale a cerca de 1 300
millones de toneladas al año, los alimentos se pierden o se desperdician a lo largo de
toda la cadena de suministro, desde la producción agrícola inicial hasta el consumo
final en los hogares, esta puede ser accidental o intencional, pero en última instancia
conduce a una menor disponibilidad de alimentos para todos, cuando los alimentos
se pierden o estropean antes de llegar a su fase de producto final o a la venta
minorista, se habla de pérdida de alimentos, estas representan un desperdicio de los
recursos e insumos utilizados en la producción, como tierra, agua y energía,
incrementando inútilmente las emisiones de gases de efecto invernadero (FAO,
16
2011). Debido a esto la FAO en conjunto a otras instituciones desarrollan programas
para reducir la pérdida y el desperdicio de alimentos y así poder sensibilizar sobre el
impacto y soluciones para la pérdida y el desperdicio de alimentos, desarrollando
políticas, estrategias y programas para la reducción de la pérdida y el desperdicio de
alimentos y apoyando a los programas y proyectos de inversión implementados por
los sectores público y privado (FAO, 2011).
Por otra parte, en México, la Cruzada Nacional Sin Hambre del gobierno
mexicano tiene entre sus objetivos «minimizar las pérdidas pos-cosecha de
alimentos durante el almacenamiento, transporte, comercialización y distribución»,
para ello se creó el Grupo de Pérdidas y Mermas de Alimentos, el cual construyó el
Índice de Desperdicio de Alimentos en 2013, para determinar la magnitud y buscar
soluciones a la problemática en el país (FAO, 2015). Dicho índice (37.11%)
constituye una línea base e instrumento de evaluación para el esfuerzo
interministerial contra el hambre, donde las principales causas le atribuyeron a la
falta de certificaciones y falta de estándares de calidad de las industrias alimentarias,
malas prácticas de insumos y productos, así como sistemas inadecuados de
transporte, distribución y almacenaje etc. (FAO, 2015).
2.2.3 Semilla de chile
Con respecto a las partes que integran el fruto del chile se ha encontrado que el
chile jalapeño presenta diferentes compuestos fenólicos, por ejemplo: el ácido
clorogénico y el ácido caféico se encuentran en el fruto completo; el ácido 4, hidroxi-
3, metoxibenzoico se encuentra en el fruto y en la semilla y la importancia de estos
compuestos es su beneficio para la salud. Con respecto al ácido 4, hidroxi-3,
metoxibenzoico se sabe que tiene efecto positivo sobre el cáncer de próstata (Kumar
et al., 2003), es antioxidante (Iwahashi, 2000) y evita la aglutinación de plaquetas en
la sangre (Huh et al., 1998) y es un inhibidor potente de cancerígenos (Borchardt et
al., 1982). En otros estudios se han encontrado compuestos fenólicos en semillas de
uvas y cítricos, se reportan como buena fuente de compuestos fenólicos
17
monoméricos como (+) catequínas, (-) epicatequinas y -3-o-galato de epicatequina
entre otros (Figueroa-Espinoza et al., 2015).
El compuesto químico capsaicina (8-metil-N-vanillil-6-nonenamida) es el
componente activo de los pimientos picantes (Capsicum), responsable de su picor;
es un irritante para los mamíferos; produce una fuerte sensación de ardor en la boca.
La capsaicina y otras sustancias relacionadas se denominan capsaicinoides y se
producen como un metabolito secundario en diversas plantas del género Capsicum,
probablemente para evitar ser comidas por animales herbívoros. La capsaicina pura
es un compuesto lipofílico, inodoro, incoloro, parecido a la cera (Figueroa-Espinoza
et al., 2015). Pertenece al grupo de las alcamidas que son resultado de la
condensación química de un ácido con una amina que resulta en la formación de una
amida. La capsaicina se ha sugerido como quimioprotector, reduciendo el efecto de
algunos compuestos químicos cancerígenos y agentes mutagénicos (Trujillo-
Contreras, 2011).
2.3 Maíz
2.3.1 Origen y distribución del maíz
El maíz ha sido la base de la dieta del mexicano desde tiempos precolombinos.
Maíz, palabra de origen indio caribeño, significa literalmente “lo que sustenta la
vida». El cultivo del maíz tuvo su origen, con toda probabilidad en América Central,
especialmente en México, de donde se difundió hacia el norte hasta Canadá y hacia
el sur hasta la Argentina. La evidencia más antigua de la existencia del maíz, de
unos 7 000 años de antigüedad, ha sido encontrada por arqueólogos en el valle de
Tehuacán (México) pero es posible que hubiese otros centros secundarios de origen
en América (Vélez-Medina, 2004; Jeffrey y Garcia-Casal, 2014).
18
2.3.2 Usos del maíz
El maíz, es junto con el trigo y el arroz uno de los cereales más importantes del
mundo, suministra elementos nutritivos a los seres humanos y a los animales y es
una materia prima básica de la industria de transformación, con la que se producen
almidón, aceite y proteínas, bebidas alcohólicas, edulcorantes alimenticios,
materiales de embarque biodegradables y combustible (Jeffrey y Garcia-Casal,
2014); y en nuestro país es la materia prima de elaboración de las tortillas, un
elemento básico en la alimentación del mexicano.
2.3.3 Composición química de las partes del grano de maíz
Las partes principales del grano de maíz difieren considerablemente en su
composición química. La cubierta seminal o pericarpio se caracteriza por un elevado
contenido de fibra cruda, aproximadamente el 87%, la que a su vez está formada
fundamentalmente por hemicelulosa (67%), celulosa (23%) y lignina (0,1%) (Burge y
Duensing, 1989).
El endospermo, en cambio, contiene un nivel elevado de almidón (87%),
aproximadamente 8% de proteínas y un contenido de grasas crudas relativamente
bajo, como se muestra en el Cuadro 4.
19
Cuadro 4. Composición química proximal de las partes principales de los granos de maíz.
Fuente: Vélez, 2004.
Componente químico Pericarpio
(%)
Endospermo
(%)
Germen
(%)
Proteína 3.7 8.0 18.4
Extracto etéreo 1.0 0.8 33.2
Fibra cruda 86.7 2.7 8.8
Cenizas 0.8 0.3 10.5
Almidón 7.3 87.6 8.3
Azúcar 0.3 0.6 10.8
20
2.4 Tortilla de maíz
La tortilla fue sin duda la industrialización primitiva del maíz; un producto
alimentario que tenía la versatilidad de acompañar a los demás alimentos y aún seca
era comestible, no se descomponía rápidamente y era también fácil de hidratar. La
creación de la tortilla ha perdurado hasta nuestros días y su producción se ha ido
modernizado para adaptarse a los niveles de progreso de las sociedades modernas
(Pinedo y Valenzuela, 2016).
En América Latina, el maíz es procesado de diferentes formas para su
consumo, siendo la tortilla de maíz uno de los principales alimentos. La mayoría de
las tortillas consumidas se elaboran con el método tradicional de nixtamalización
(proceso de cocción del maíz en agua de cal). En su mayoría las tortillas son
utilizadas como acompañantes de platillos o como base de elaboración de otros
platillos. Siendo un vehículo prometedor para la fortificación y/o enriquecimiento de la
dieta con componentes nutracéuticos (Jeffrey y Garcia-Casal, 2014).
2.5 Botanas de maíz
Se podría pensar que las botanas, son productos de reciente aparición en el
ámbito alimentario; pero no es así, hay referencias históricas que hablan de
productos como las palomitas o las tortillas (como base de botana) que datan de
hace ya muchos años.
Desde tiempos precolombinos, los aztecas producían el totopochtli mediante el
tostado de las tortillas en un comal caliente. Después se hizo una práctica común
entre las amas de casa al freír las tortillas sobrantes de la comida para mejorar su
sabor. A las tortillas fritas (en América latina) se les dio el nombre de tostadas
cuando mantenían su forma original y totopos o tortilla chips si se moldean o
seccionaban en partes (Navarro-Cortez, 2010).
21
2.5.1 Clasificación de botanas
A lo largo de toda su historia, las botanas han sido clasificadas de diversas
maneras, con base a su proceso de fabricación o a la materia prima con que son
elaboradas como se muestra en el Cuadro 5.
La industria productora de alimentos botana es cada día más grande e
importante. La manufactura de botanas se puede dividir en tres grandes categorías:
a) productos enteros, b) productos nixtamalizados y c) productos extrudidos. El
consumo per cápita de botanas continúa creciendo; la comida y diversión están
juntas todo el tiempo, las botanas de todo tipo han sido aceptadas socialmente
(Navarro-Cortez, 2010).
Los factores que han incrementado el consumo de botanas son factores
sociales tales como: el aumento de la proporción de las madres que trabajan y de
niños en edad escolar que escogen sus propios alimentos, los cambios en el tipo de
empleos que obligan a tener vidas más nómadas y la alta disponibilidad de las
botanas en tiendas vecinales y mercados de abarrotes. Una diversidad de productos
que alguna vez fueron consumidos por impulso, está considerados como platillos
secundarios o entremeses. Por ejemplo: las frituras de maíz se han convertido en el
platillo clásico de la gama de bocadillos en fiestas y reuniones (Navarro-Cortez,
2010). La creación de botanas saludables se ha vuelto un imperativo en estos
tiempos donde el estilo de vida obliga a una gran parte de la población a consumir
alimentos de los llamados comida rápida, que generalmente son poco saludables.
22
Cuadro 5. Clasificación de botanas de acuerdo a su proceso.
PROCESO BOTANAS
Frituras
Papas fritas, plátano frito, zanahoria frita, chicharrón de cerdo,
derivados de papa, frituras de harina, etc.
Extruidos Pellets de harina, extruidos de masa: corn-sticks, corn –chips, collets.
Troquelados
Botanas de tortilla.
Recubiertos
Cacahuates recubiertos, extruidos compuestos.
Explotados
Palomitas de maíz.
Tostados
Cacahuates, almendras, habas, semillas de girasol, semillas de calabaza, garbanzos.
Horneados
Pretzels.
Fuente: Tomado de Ríos, 1989.
23
2.5.2 Tostada de maíz
Se denomina tostada al producto elaborado a partir de tortilla o masa que
puede ser mezclada con ingredientes opcionales, sometido a un proceso de
horneado, freído, deshidratado o cualquier otro, hasta obtener una consistencia
rígida y crujiente (NOM-187-SSA1/SCFI-2002).
Se han encontrado algunos estudios donde las tostadas son fortificadas con el
fin de incrementar su valor nutricional, obteniéndose productos que han sido
aceptados por los consumidores; pero algunos de ellos han tenido problemas
técnicos para comercializarse masivamente. Los más sobresalientes se describen a
continuación.
2.5.3 Botanas funcionales de base de maíz
Vélez-Medina (2004) realizó una caracterización de tostadas elaboradas con
maíces pigmentados y diferentes métodos de nixtamalización, con el objetivo de
evaluar fisicoquímicamente de harinas y tostadas, elaboradas con dos procesos de
nixtamalización y tres diferentes maíces de colores azul, rojo y amarillo y por último
se analizaron sus características fisicoquímicas, las cuales presentaron diferencias
entre el método de nixtamalización integral y tradicional, en la concentración de
antocianinas, fibra, absorción de grasa y textura.
Caña-Espinoza (2010) patentó un producto de investigación generado en el
Instituto Politécnico Nacional (WO2011119013 A1). Este consiste en una masa
compuesta para tortilla elaborada con maíz y harina de nopal deshidratado en polvo,
observando que esta combinación incrementa de forma importante el contenido de
calcio y de fibra en el producto final. A su vez obteniendo una tortilla con una vida de
anaquel superior a los productos encontrados en el estado de la técnica, siendo apto
para consumo humano.
24
Cuatzo-Lozano et al., 2010, elaboraron una botana alta en proteína a partir de
harina de soya-maíz. Donde primero se elaboró una harina de maíz – soya en la
misma proporción y la mezcla fue extruida con tres variaciones de temperatura: 110,
120 y 130 °C, y tres variaciones de humedad: 24, 26 y 28%. Se realizaron análisis
sensoriales y las calificaciones de aceptabilidad general se consideraron aceptables.
En el trabajo concluyeron que es factible la elaboración de una botana de maíz-
soya, con o sin freído, ofreciendo una alternativa nutritiva por el alto contenido
proteico que ofrece la mezcla de harinas.
Bravo-Rivera, 2012 y Gutiérrez et al., 2014, caracterizaron una tostada
elaborada con maíz y alga Ulva clathrata, se realizaron análisis químico proximales y
de elementos inorgánicos a la harina del alga. Posteriormente se elaboró un alimento
funcional (tostada), para lo cual se preparó masa de harina de maíz a la que se le
adicionó harina de U. clathrata en diferentes proporciones (8%, 10%, 12% y 15%),
con base a los resultados sensoriales se decidió utilizar la concentración 8% para el
producto final, después fue caracterizada fisicoquímicamente. La tostada se evaluó
sensorialmente mediante una escala hedónica y se obtuvo una aceptación general
para la tostada sustituida con U. clathrata.
Vázquez-López, 2013 hizo una evaluación de mezclas de harina de maíz y
malanga para la elaboración de tortillas, la investigación se enfocó a sustituir parcial o
totalmente la harina de maíz nixtamalizado, obteniendo como producto final la
aceptación de los consumidores.
Vazquez-Duran et al., 2014 caracterizaron fisicoquímica, nutricional y
sensorialmente una tostada elaborada con maíz y harina de brócoli, utilizando
diferentes porcentajes de inclusión, siendo el 4% mejor calificado con 76% de
aceptabilidad; posteriormente fue analizada resultando con gran incremento de
proteína, fibra y calcio.
25
Actualmente en el mercado existen múltiples productos a base de maíz
fortificados con diferentes ingredientes desde ajonjolí, chipotle, nopal entre otros,
siendo de gran aceptación por el consumidor.
2.6 Análisis sensorial
La aceptación de los alimentos por los consumidores, está directamente
relacionada con la percepción sensorial de los mismos, y es común que existan
alimentos altamente nutritivos, pero que no son aceptados por los consumidores, de
ahí la importancia del proceso de evaluación sensorial de los alimentos, siendo ésta
una técnica de medición muy importante (Olivas-Gastélum et al., 2009).
El análisis sensorial es una ciencia multidisciplinaria en la que se utilizan
panelistas humanos, quienes a través de los sentidos de la vista, olfato, gusto, tacto
y oído miden las características sensoriales y la aceptabilidad de los productos
alimenticios y de otros materiales. Actualmente no existe ningún instrumento que
pueda reproducir o reemplazar la respuesta humana, debido a esto la evaluación
sensorial resulta un factor de suma importancia y esencial en cualquier estudio sobre
alimentos (Watts et al., 1992).
La evaluación sensorial de alimentos se lleva a cabo por medio de diferentes
pruebas, dependiendo del tipo de información que se busque obtener. Existen tres
tipos principales de pruebas: las pruebas afectivas, las de discriminación y las
descriptivas (Olivas-Gastélum et al., 2009).
Las pruebas afectivas: son aquellas que buscan estableces el grado de
aceptación de un producto a partir de la reacción del juez evaluador.
Las pruebas de discriminación: son aquellas en las que se desea establecer si
dos muestras son lo suficientemente diferentes para ser catalogadas como tal.
26
Las pruebas descriptivas: son aquellas que intentan definir las propiedades de
un alimento y medirlas de la manera más objetiva posible.
El análisis sensorial es utilizado como herramienta para el mejoramiento de
productos ya existentes, para el desarrollo de nuevos productos y sirve como un
control de calidad de los mismos así; como herramienta en algunos estudios de vida
de anaquel de un producto o en su desarrollo mismo, las técnicas del análisis
sensorial para pruebas que buscan medir o describir en detalle las características
organolépticas de un producto que van desde 1-50 evaluadores y las pruebas que
buscan que se emplean para evaluar las preferencias de los consumidores y medir
la satisfacción que les proporciona el producto, utilizando un mínimo de 100
evaluadores para que sea representativo, el tipo de análisis a utilizar en este trabajo
es el tipo de análisis descrito primero, utilizando una escala LAM (Labeled Affective
Magnitude) la cual es una escala bidireccional de 100 mm con una descripción verbal
con rangos que van desde: -100= máximo valor de disgusto imaginable, +100=
máximo gusto imaginable, 0 = ni me gusta, ni me disgusta (González-Regueiro et al.,
2014).
27
III JUSTIFICACIÓN
En Sinaloa la agroindustria genera residuos en gran cantidad y muchos de
estos no son aprovechados, uno de ellos es durante el procesamiento de chile
jalapeño en rajas, generándose alrededor de 520 toneladas de subproducto,
compuesto en un 95% por semillas de chile, que no son aprovechadas con fines
tecnológicos y que a pesar de ser una buena fuente de nutrimentos y compuestos
con potencial beneficio a la salud humana, su principal uso es para elaboración de
composta.
Por otro lado una alimentación sana es uno de los pilares de salud que debe
consolidarse en nuestro estilo de vida, ya que actualmente las dietas altas en
carbohidratos y grasas saturadas adoptadas por gran parte de la población se han
relacionado con la incidencia y prevalencia de enfermedades crónicas degenerativas
como: obesidad, diabetes, enfermedades cardiovasculares, entre otras.
El desarrollo de alimentos funcionales que sean benéficos para mantener o
incrementar un estado adecuado de salud en la población y/o contrarrestar
padecimientos relacionados con la dieta y que además sean atractivos al
consumidor, debe ser primordial para la ciencia de los alimentos. La tortilla es un
alimento básico en la dieta del mexicano y la tostada es una de sus variantes de
amplia aceptación por el consumidor; aunque sus características nutrimentales son
atractivas, éstas podrían mejorarse enriqueciendo y/o fortificando este alimento con
fuentes alternativas de compuestos nutracéuticos, como es el subproducto de chile
jalapeño, este contiene porcentajes altos de fibra cruda y compuestos con actividad
antioxidante; además el subproducto de chile contiene capsaicina, compuesto que
otorga pungencia, que en cantidades moderadas podría darle cualidades actractivas
y junto con la fibra y los demás compuestos antioxidantes, podrían aumentar
significativamente el valor nutrimental y nutracéutico del alimento al que sea
incorporado.
28
IV HIPÓTESIS
La fortificación de tortillas tostadas de maíz con subproducto de chile jalapeño
mejora las propiedades nutrimentales, el contenido de compuestos bioactivos y la
actividad antioxidante in vitro de este producto, y le proporciona pungencia con
cualidades sensoriales aceptables, manteniendo sus atributos de color y vida de
anaquel.
29
V OBJETIVOS
5.1 GENERAL
- Diseñar y caracterizar tortillas tostadas de maíz fortificadas con subproducto
de chile jalapeño.
5.2 ESPECÍFICOS
1. Determinar la mejor combinación de variables de proceso (porcentaje de
inclusión de subproducto y tiempo de freído) que permitan optimizar la
elaboración de tortillas tostadas funcionales a base de maíz y fortificadas con
subproducto de chile jalapeño, sensorialmente aceptables, y con contenido de
fenoles totales y actividad antioxidante mejorados.
2. Validar las condiciones optimizadas del proceso de elaboración de las tortillas
tostadas funcionales.
3. Caracterizar química, nutracéuticamente y fisicoquímicamente las tortillas
tostadas funcionales elaboradas con las condiciones de proceso optimizadas.
4. Determinar la vida de anaquel de las tortillas tostadas funcionales elaboradas
con las condiciones de proceso optimizadas.
30
VI MATERIALES Y METODOS
6.1 Material biológico
El subproducto del proceso de enlatado de chile jalapeño en rajas en
escabeche fue donado por Conservas La Costeña®, ubicada en el municipio de
Guasave, Sinaloa, durante marzo del año 2015. El subproducto se lavó con agua
potable, con el fin de eliminar la salmuera con la que proviene del proceso de
elaboración de chiles escabeche, puesto que esta salmuera aumenta la velocidad de
enranciamiento del subproducto. Después del lavado se escurrió, se colocó en
bolsas y se almacenó a -20 °C hasta su secado y molienda (realizado en un tiempo
menor a una semana). Para la elaboración de la tostada se utilizó la pasta de
subproducto de chile jalapeño, harina de maíz nixtamalizado (Maseca®) y aceite
comercial de maíz.
6.2 Metodología general
La estrategia general se presenta en la Figura 1, el primer paso fue la obtención
de la pasta que constituye el ingrediente (subproducto) de chile jalapeño,
posteriormente se determinaron los límites inferiores y superiores del porcentaje de
inclusión y tiempo de freído a usar en el diseño experimental, se realizaron las
tostadas según los tratamientos generados por el diseño experimental (central
compuesto rotable) y se evaluaron las variables respuesta. Una vez obtenidos los
datos de las variables respuesta se realizó el proceso de optimización utilizando el
software (Desing Expert 7.0.0) para obtener un producto con características
deseables.
31
Figura 1. Estrategia general de trabajo.
Determinar
intervalo de %
de inclusión de
SCHJ
Obtener harina de
subproducto de chile
jalapeño (SCHJ)
Preparar tortillas tostadas con
diferentes % de inclusión de
SCHJ y diferentes tiempos de
freído de acuerdo a diseño
experimental
Evaluar las variables de respuesta
Capacidad antioxidante (CAox),
contenido de compuestos fenólicos
totales (CFT) y aceptabilidad general
(ACG) de las tostadas
Obtener modelos de
regresión adecuados
para cada variable
de respuesta
Obtener % de inclusión de SCHJ y
tiempo de freído óptimos para preparar
tostadas con CAox, CFT y ACG altos
Elaborar tostadas con
condiciones de proceso
optimizadas
Validar las condiciones
óptimas
Análisis químico-proximal
Análisis nutracéutico
Análisis fisicoquímico
Análisis microbiológicos e índice de peróxidos
32
6.3 Preparación de la harina de subproducto de chile jalapeño
El subproducto fue secado en un horno rotativo a 110 °C, por 1.5 h, para reducir
la humedad de un 60% a 3.59%. Posteriormente, pasó por un proceso de molienda
en un molino de martillo (ambos proceso se llevaron a cabo en la empresa CENTLI,
S.A. de C.V.) hasta obtener una harina (con ligera consistencia pastosa) que se
almacenó a -20 °C protegida de la luz y humedad.
6.4 Optimización del proceso de preparación de tortillas tostadas a base de
maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño
6.4.1 Diseño experimental
Para determinar las condiciones óptimas para el proceso de elaboración de las
tostadas se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR) y un diseño
central compuesto rotable.
Primero, se determinaron experimentalmente y con base en la literatura, los
límites inferiores y superiores del porcentaje de inclusión del subproducto de chile
jalapeño y de tiempos de freído. Las variables de respuesta evaluadas fueron:
capacidad antioxidante in vitro, compuestos fenólicos totales y aceptabilidad general
(medida en un análisis sensorial).
El diseño incluyó dos factores o variables de proceso: porcentaje de inclusión
(PI) y tiempo de freído (Tf) y cinco niveles de variación. El diseño experimental
generó en total 13 tratamientos a evaluar (Cuadro 6), de los cuales, cuatro
correspondieron a combinaciones factoriales, otros cuatro a combinaciones axiales
de las variables de proceso y cinco a puntos centrales correspondientes a las
réplicas del proceso. Los datos son codificados debido a que el producto de este
proyecto se encuentra en solicitud de registro de patente.
33
Cuadro 6. Diseño experimental1 empleado para obtener diferentes las combinaciones (tratamientos) de porcentaje de inclusión de subproducto de chile jalapeño, y tiempo de freído para la elaboración de tostadas funcionales.
Tratamientos Orden
aleatorio
Porcentaje
de inclusión
Tiempo de
freído (s)
1 Factorial 7 II B
2 Factorial 2 IV B
3 Factorial 12 II E
4 Factorial 13 IV E
5 Axial 9 I C
6 Axial 4 V C
7 Axial 1 III A
8 Axial 3 III E
9 Central 11 III C
10 Central 6 III C
11 Central 8 III C
12 Central 10 III C
13 Central 5 III C
1Diseño Central Compuesto Rotable. Los valores de los niveles de inclusión y tiempo de freído fueron
omitidos en la presente tabla debido a que se ha iniciado el trámite de registro de una patente.
.
34
6.4.2 Preparación de tortillas tostadas
En la Figura 2 se muestra el proceso de preparación de tortillas tostadas. Una
vez generadas las mezclas de los tratamientos se procedió a la preparación de la
masa para la obtención de tortillas tostadas.
Primero se pesaron 250 g de harina de maíz, posteriormente se agregó el
porcentaje previamente determinado de ingrediente de subproducto de chile jalapeño
y por último 400 mL de agua potable tibia; se mezclaron manualmente los
ingredientes hasta formar una masa.
Posteriormente se colocaron en los rodillos de la laminadora para ser extendida
hasta llegar a 1 mm de ancho y se utilizó un cortador en forma de discos aplanados
de 4 a 5 cm de diámetro.
Después las tostadas se colocaron en un horno de secado con aire forzado
marca BINDER a 110 °C, por 10 min, con el fin de reducir la humedad a 5%
aproximadamente y posteriormente se sometieron a un proceso de freído a una
temperatura de 190 °C (Bravo-Rivera, 2012) y tiempos de acuerdo al diseño
experimental.
Una vez elaboradas, la tostadas se enfriaron a temperatura ambiente y se
almacenaron en bolsas de plástico selladas a temperatura ambiente hasta la
evaluación de las variables respuesta (Bravo-Rivera, 2012).
35
Figura 2. Procedimiento para la elaboración de la tostada a base de maíz fortificado con subproducto de chile jalapeño: fotografías 1 y 2, aplanado de la masa en placa tradicional; fotografías 3 y 4, obtención de láminas de masa con un grosor de 1 mm; ilustraciones 5 y 6, cortado con un diámetro de 5 cm; fotografía 7 cocido en del alimento; ilustraciones 8 y 9, deshidratado de la muestra en un horno de convección forzada: fotografías 10 y 11 freído de la muestra; e ilustración 12, empacado y almacenado de la muestra.
36
Las variables respuesta fueron evaluadas con las metodologías siguientes:
6.4.3 Evaluación de las variables respuesta
6.4.3.1 Evaluación de la Capacidad Antioxidante (CAox) y Compuestos
Fenólicos Totales (CFT)
Ciertos ácidos fenólicos tienen la capacidad de formar enlaces con
macromoléculas de la pared celular como el almidón, celulosa, pentosas, etc., éstos
pueden ser liberados mediante la ayuda de álcalis, ácidos o tratamientos enzimáticos
(Adom et al., 2003; Yu et al. ,2009).
Es por ello que se decidió someter las muestras a un tratamiento hidrólitico
con el fin de obtener fitoquímicos libres y ligados. Se obtuvieron los extractos de
fitoquímicos libres y ligados, para evaluar la capacidad antioxidante y compuestos
fenólicos de los diferentes tratamientos dados por el diseño experimental.
6.4.3.1.1 Extracción de fitoquímicos libres
La extracción de fitoquímicos libres se realizó de acuerdo al método descrito
por Adom y Liu (2002).
Los fitoquímicos libres se extrajeron a partir de 0.5 g de muestra en 10 mL de
etanol al 80% (v/v), se agitaron en una incubadora orbital (Thermo Fisher Scientific) a
velocidad 200 rpm, a 25 ºC, durante 10 min en posición horizontal, se centrifugaron a
3,000 x g, a 10 °C, durante 10 min. El sobrenadante se colocó en un tubo cónico y se
concentró en horno de convección forzada (BINDER) a 45 °C hasta alcanzar un
volumen de 2 mL, se almacenó a -20 °C hasta su utilización en la determinación de
capacidad antioxidante y fenólicos correspondientes a fitoquímicos libres. El
precipitado se guardó para la obtención de los extractos fitoquímicos ligados.
37
6.4.3.1.2 Extracción de fitoquímicos ligados
Para la extracción de fitoquímicos ligados se utilizó el método de Adom y Liu
(2002), con ligeras modificaciones (Mora-Rochin et al., 2010). El precipitado fue
digerido con 10 mL de NaOH 2 M, se eliminó el oxígeno usando N2 gas, se sometió a
tratamiento térmico en baño maría a 95 °C/30 min, se agitó durante 1 h a
temperatura ambiente en una incubadora orbirtal (Thermo Fisher Scientific). La
mezcla se neutralizó con 2 mL de HCl concentrado, se agitó por 2 min en un
sonicador y posteriormente se incubo por 10 min, posteriormente se realizó una
extracción con hexano para remover lípidos se agregó 10 mL de este solvente, se
repitió la misma operación de agitación mediante el sonicador e incubación orbital y
se centrifugó a 3,000 x g a 10°C por 10 min, se desechó el sobrenadante y se
adicionaron 10 mL deL acetato de etilo, se agitó por 2 min (vortex) y se centrifugó a
3,000 x g a 10 °C, por 10 min, recuperar el acetato de etilo y se almacenó en un tubo
cónico; esta extracción se realizó 4 veces hasta la obtención de un volumen de 40
mL. El acetato de etilo se evaporó en su totalidad. El extracto seco fue reconstituido
con metanol al 100% y se almacenó a -20 °C hasta su posterior utilización en la
determinación de capacidad antioxidante y compuestos fenólicos correspondiente a
fitoquímicos ligados.
6.4.3.1.3 Cuantificación de fenoles totales (Folin-Ciocalteau)
El contenido de fenólicos totales (fitoquímicos libres y ligados) se determinó
empleando el método del reactivo Folin-Ciocalteau de acuerdo Swain y Hills (1959)
con modificaciones para placa (Nurmi et al., 1996), midiendo
espectrofotométricamente a 760 nm. Este ensayo cuantifica todos los compuestos
fenólicos sin ninguna diferenciación. Se colocaron 140 µL de agua desionizada más
10 µL de muestra o estándar y 10 µL de reactivo Folin Ciocalteau diluido 1:1 con
agua destilada. Se dejó reposar por tres minutos en la oscuridad y se añadieron 40
µL de carbonato de sodio al 7.5 %. Se mezcló e incubó la reacción a 45 °C durante
15 min en la oscuridad (espectro). Se leyó la absorbancia a 760 nm en un
38
espectrofotóetro (Multiskan™ GO Microplate Spectrophotometer). Se construyó una
curva de ácido gálico (AG), Los resultados se expresaron como mg equivalentes de
ácido gálico (EAG) por 100 g de muestra.
6.4.3.1.4 Capacidad antioxidante por el método del DPPH
El DPPH es un radical estable de color violeta, que disminuye su absorbancia al
ser reducido por un antioxidante. La actividad antirradical DPPH de los extractos de
fitoquímicos libres y ligados de las muestras se determinó utilizando la metodología
descrita según lo reportado por Cardador-Martínez et al., 2006. El radical DPPH se
preparó el mismo día del ensayo a una concentración 150 µM, protegiéndolo de la
luz. Se utilizaron microplacas de 96 pozos donde se colocaron 20 µL de muestra,
blancos y estándar, agregando a estos 200 µL de DPPH y se leyó la absorbancia a
517 nm, de 0 hasta los 60 min, en intervalos de 10 min. Se calculó el porcentaje de
actividad antirradical mostrado por los extractos de las muestras. Se utilizó como
estándar una curva de Trolox (0 a 800 µM). Los datos se expresaron como
micromoles equivalentes de Trolox por 100 g de muestra (µmol de ET/100 g).
6.4.3.2 Aceptabilidad general
Para evaluar esta variable se utilizó un análisis sensorial (utilizando una escala
LAM), en esta técnica participaron jueces no entrenados que evaluaron las
características sensoriales a través de los sentidos de vista, olfato, gusto y tacto,
para dar una calificación subjetiva a objetiva y con ello establecer el grado de
aceptabilidad de los productos alimenticios (Bravo-Rivera, 2012).
La evaluación se realizó con 50 panelistas no entrenados de ambos sexos,
utilizando una planilla de evaluación para el alimento, donde se evaluaron los
atributos: aceptabilidad global, textura y pungencia haciendo uso de una escala
hedónica de 11 puntos, posteriormente las respuestas fueron convertidas a una
39
escala LAM (Labeled Affective Magnitude) la cual es una escala bidireccional de 100
mm con una descripción verbal con rangos que van desde:
-100= máximo valor de disgusto imaginable.
+100= máximo gusto imaginable.
0 = ni me gusta, ni me disgusta.
Después los valores fueron transformados a una escala de 0 a 100:
0= máximo valor de disgusto imaginable
100= máximo gusto imaginable
50= ni me gusta, ni me disgusta
Esta transformación se realizó para poder obtener modelos matemáticos de
predicción para cada una de las respuestas de aceptabilidad (Cardello y Schutz,
2004).
Se realizó en un lugar con buena iluminación, libre de ruidos y cada evaluador
estaba aislado de los demás evaluadores, con el fin de que no se vieran influidos por
los otros evaluadores. Cada uno de los evaluadores probaron una formulación por
tiempo, al cambiar de producto se les pidió beber un sorbo de agua.
6.4.4 Análisis de varianza y regresión
Se realizó un análisis de varianza y regresión a los valores experimentales
obtenidos para capacidad antioxidante (CAox), contenido de compuestos fenólicos
totales (CFT) y aceptabilidad general (ACG), de las tostadas con inclusión de
subproducto de chile jalapeño de acuerdo al diseño experimental central compuesto
rotable de la metodología de superficie de respuesta (MSR), con dos variables de
proceso, seleccionado para este estudio.
40
Proceso Variables de
respuesta
Y1 = Capacidad
antioxidante
X1 = Porcentaje de
inclusión (%)
X2 = Tiempo de
freído (s)
Variables de
proceso
Y2 = Contenido de
fenólicos totales
Y3 = Aceptabilidad
general
La siguiente “caja negra” con el modelo empírico de segundo orden muestra la
relación entre las variables de proceso [X1 = porcentaje de inclusión (%), X2 =
Tiempo de freído (s)] y las variables de respuesta (CAox, CFT y ACG).
La expresión dentro de la “caja negra” representa la capacidad antioxidante,
contenido de fenoles totales y la aceptabilidad general, cuando el valor de k cambia
de 1 a 3; βko, βki, βkii y βkij representan la constante y los coeficientes de los efectos
lineales, cuadráticos y de interacción, respectivamente, Xi, Xi2 y XiXj representan los
efectos lineales, cuadráticos y de interacción de las variables de proceso,
respectivamente y ε es el error experimental.
Al realizar el análisis de regresión los términos no significativos (p> 0.1) se
eliminaron y se recalculó un nuevo polinomio (modelo de predicción) para cada una
de las variables de respuesta (Khuri y Cornell, 1987). A partir de cada modelo de
predicción se construyeron gráficas de superficie de respuesta y de contornos, para
estudiar el efecto de las variables de proceso sobre cada una de las variables de
respuesta analizadas. El análisis de datos y la obtención de las gráficas de superficie
y contornos se realizó con la ayuda del software estadístico Design Expert versión
7.0.0.
41
6.4.5 Optimización
Para la optimización se aplicó el método numérico de deseabilidad descrito
por De la Vara y Domínguez (2002) para encontrar la mejor combinación de las
variables de proceso (% de inclusión y tiempo de freído) que resultan en un alimento
con valores óptimos de las variables respuesta (CAox, CFT y ACG).
La combinación de las respuestas en una función de deseabilidad se necesita
el cálculo de la función de deseabilidad de forma individual. Se predijeron los valores
para cada variable de respuesta [Y1(X), Y2(X) y Y3(X)] a partir de los modelos
matemáticos correspondientes, mediante la selección de un punto de la zona
experimental X= (X1, X2). Cada Ŷi (X) se transformó en una valor de deseabilidad
individual di(X), el cual está en el intervalo (0,1) y mide el grado de deseabilidad de
la respuesta en referencia al valor óptimo al cual se desea alcanzar. En este estudio
se deseó que las variables de respuesta alcanzaran valores tan altos como fuera
posible, una vez calculadas las tres deseabilidades individuales, se utilizaron para el
cálculo de la deseabilidad global con la función matemática D = (d1*d2*d3*)1/3,
donde el valor óptimo ideal es D=1; un valor aceptable para D puede estar entre 0.6 y
0.8. Mediante la utilización del software estadístico Design Expert versión 7.0.0. el
valor fue encontrado.
6.4.6 Validación de las condiciones óptimas del proceso de elaboración de
tostadas funcionales a base de maíz fortificadas con subproducto de chile
jalapeño
Se realizaron nuevamente la determinación de aceptabilidad general (método
descrito en el apartado 6.5), capacidad antioxidante (método descrito en apartado
6.6.2.4) y contenido de fenólicos totales (método descrito en el apartado 6.6.2.3) al
alimento optimizado con el fin de validar el proceso de optimización.
7.1 Caracterización del alimento funcional a base de maíz fortificado con
subproducto de chile jalapeño obtenido con el proceso de optimización.
42
Posteriormente se realizó la caracterización química solamente al alimento
optimizado con y sin subproducto de chile jalapeño mediante los siguientes análisis.
7.1.1 Caracterización química.
7.1.1.1 Análisis químico-proximal.
Se determinó análisis químico-proximal del alimento funcional a base de maíz con
y sin subproducto de chile jalapeño con el fin de conocer el contenido de humedad,
proteína cruda, lípidos, fibra dietaria, cenizas y extracto libre de nitrógeno La
metodología para los análisis se llevó a cabo según la descrita por los métodos
oficiales de análisis normalizados de la AOAC (1984). Estos análisis se realizaron por
triplicado para cada una de las muestras.
7.1.1.1.1 Humedad
Se pesaron aproximadamente 2 g de muestra en un crisol de porcelana a peso
constante pesado previamente (Método 934.01, AOAC), posteriormente, la muestra
se introdujo en una estufa TELAB a 105 °C durante 4 h, tras las cuales se trasladó a
un desecador durante 40 min para que la muestra enfriara, por último se pesó el
crisol con la muestra en una balanza analítica y se registraron los valores. El
porcentaje de humedad de la muestra se calculó empleando la siguiente fórmula:
Contenido de humedad (%): 100*((B-C)/A)
Dónde:
A: Peso de la muestra (g)
B: Peso del crisol + muestra húmeda (g)
C: Peso del crisol + muestra seca (g)
43
7.1.1.1.2 Proteína cruda
Para este análisis se utilizó el método de Kjeldahl (Método 32.1.22, AOAC). Para
este procedimiento, se pesaron aproximadamente 100 mg de muestra en papel
Whatman, posteriormente se introdujeron en un tubo para digestión. Despues se
añadieron 5 mL de ácido sulfúrico concentrado y una tableta catalizadora, y se
colocó en un digestor (SEAL Analitics BD50 Block) a máxima temperatura durante 25
min, tras lo cual la muestra tomó un color verde menta transparente indicando el final
de la digestión; en este momento se apagó el digestor y se dejó enfriar durante 10
min.
Luego se añadieron cerca de 30 mL de agua destilada caliente al tubo con la
muestra fría y se agitó en un vortex hasta despegar la muestra de las paredes, con el
fin de transferirla al tubo del destilador. Este procedimiento de lavado se repitió tres
veces más para asegurar que se transfiriera la muestra completa, tras lo cual se
procedió a destilar (FOSS Kjeltec 8200). Pasados cinco min aproximadamente, se
obtuvo la muestra destilada, la cual presentaba un color azul intenso.
Finalmente, se procedió a titular adicionando a la muestra destilada, HCl 0.1 N
hasta que el color azul cambiara a un color rosa-canela, tras lo cual se registró la
cantidad de HCl empelado para saturar la solución y se aplicó la siguiente fórmula:
% Nitrógeno: 100*((A-B)*N*14.007)/C
Donde:
A: mL utilizados en la muestra
B: mL utilizados en el blanco
C: peso de la muestra (mg)
N: Normalidad de HCl
14.007: Constante-equivalente del HCl
44
% Proteína: % Nitrógeno*Factor (6.25)
7.1.1.1.3 Lípidos
El contenido de lípidos se obtuvo por el método de Soxhlet (Método 991.10,
AOAC). Para llevarlo a cabo, se pesaron aproximadamente 2 g de muestra en papel
filtro y se colocaron dentro de un cartucho de celulosa, el cual se introdujo en un
depósito de extracción. El matraz balón donde se recolecta la muestra fue
previamente puesto a peso constante y pesado, después se le añadió 175 mL de
éter de petróleo. Posteriormente se dio inicio al procedimiento, abriendo el sistema
de refrigeración y prendiendo el sistema de calentamiento, donde permaneció hasta
que se realizaron ocho lavados de la muestra con el disolvente (aproximadamente 4-
5 h). Luego, se retiró la muestra del equipo, se escurrió el exceso de éter y se dejó
airear en la campana de extracción durante 2 h, tras las cuales, se trasladó el matraz
balón con los lípidos a la estufa por 2 h a 100 °C para evaporar el éter que pudo
haber quedado diluido en los lípidos. Finalmente, se sacó el matraz de la estufa, se
dejó en el desecador durante 40 min para enfriarlo, y se pesó y registró el valor para
aplicar la siguiente fórmula:
% Extracto etéreo: 100*((A-B)/C)
Dónde:
A: Peso vaso con lípidos (g)
B: Peso del vaso (g)
C: peso de la muestra (g)
7.1.1.1.4 Fibra dietaria
Se determinó de acuerdo al método oficial 985.29 (AOAC 1999), y siguiendo las
instrucciones del kit de análisis de fibra dietaria total (K-TDFR, ©Megazyme
45
International Ireland 2015). Se pesó aproximadamente 1 g de muestra seca se
gelatinizo en presencia de alfa-amilasa termoestable, posteriormente se hizo una
digestión enzimática con proteasa y amiloglucosidasa para degradar las proteínas y
almidón presentes en la muestra. Se precipito la fibra adicionando cuatro volúmenes
de etanol. El residuo total se filtró y lavó con etanol al 78%, etanol al 96% y acetona.
Posteriormente el residuo se secó a 70C por 12 h, se registró el peso, se determinó
el contenido de proteína y cenizas del residuo. El contenido de fibra dietética total se
calculó empleando la siguiente formula:
Peso del residuo - P – A
Peso de la muestra
Dónde:
Peso del residuo: es el promedio de los pesos (mg) de los residuos de las
muestras.
P y A: son los pesos (mg) de proteína y cenizas de los residuos.
Peso de la muestra: es el promedio de los pesos (mg) de las muestras crudas.
7.1.1.1.5 Cenizas
Las cenizas se determinaron por diferencia de peso (Método 942.05, AOAC). Se
pesaron aproximadamente 2 g de muestra en un crisol previamente pesado, y se
introdujo en la mufla (Thermolyne 6000) a una temperatura de 600 °C durante 5 h,
tras lo cual se esperó un día a que la muestra se enfriara y se trasladó a un
desecador durante 40 min. Finalmente se pesó la muestra en una balanza analítica y
se registró el dato que fue empleado en la siguiente fórmula:
Contenido de cenizas (%): 100*((B-C)/A)
Dónde:
A: Peso de la muestra (g)
X 100
%FDT
==
46
B: Peso del crisol + cenizas (g)
C: Peso del crisol (g)
7.1.1.1.6 Extracto libre de nitrógeno
Este parámetro se obtuvo mediante la sumatoria de los valores porcentuales
determinados para la proteína cruda, lípidos, fibra cruda y ceniza, substrayendo el
total de 100. La fórmula es la siguiente:
ELN: 100 - (% proteína cruda + % extracto etéreo + % fibra dietaria + %cenizas)
7.1.1.1 Análisis de componentes minerales
Para el análisis de contenido de micro nutrientes del alimento funcional a base
de maíz con y sin subproducto de chile jalapeño, cada muestra fue molida en un
molino eléctrico Thomas científica ®. Posteriormente se realizaron los análisis de
digestión húmeda correspondientes a cada elemento, mediante los métodos Kjeldahl
de Piper (1942) y Johnson y Ulrich (1959).
A partir de la digestión húmeda:
Para la determinación de potasio (K), se realizó con el método de emisión de
llama flamométrica mediante un flamómetro Buck Scientific PFP-7.
Para la determinación de fósforo (P) se aplicó el método vanadato-molibdato
amarillo y para su lectura se realizó espectrofotometría de luz UV visible en
espectrofotómetro Genesys Varian.
Por último para determinar Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y micro elementos (Cu,
Fe, Zn, Mn), se realizó el método de espectrofotometría de absorción atómica
en un espectrofotómetro Varian.
47
7.1.2 Caracterización nutracéutica.
Se realizó nuevamente la extracción de fitoquímicos libres y ligados al alimento
funcional con y sin subproducto de chile jalapeño mediante los métodos ya
previamente descritos en los apartados 6.4.3.1.1 y 6.4.3.1.2 a los que posteriormente
se les determino los siguientes parámetros.
7.1.2.1 Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos.
7.1.2.1.1 DPPH
La capacidad antioxidante se realizó al alimento funcional a base de maíz con
y sin subproducto de chile jalapeño mediante el método previamente descrito en
apartado 6.4.3.1.4.
7.1.2.1.2 ORAC
La capacidad antioxidante también fue determinada por este método, que
consiste en un ensayo cinético de fluorescencia ORAC-FL (Oxygen Radical
Absobance Capacity with Fluoresceine) de acuerdo al método propuesto por Prior et
al., 2003. En este método la fluoresceína es usada como fluoróforo y el radical
biológico 2,2-azobis 2-aminodino-propano dihidroclorado (AAPH) como generador de
radicales peróxido. Se mide mediante un ensayo cinético de fluoresceína, este
método combina el tiempo y el grado de inhibición en una sola cuantificación. La
reacción se monitoreo en un espectrofluorómetro a una longitud de onda de
excitación de 485 y 530 nm de emisión, me midió la fluorescencia cada 2 min durante
3 h a partir de la adición de la sustancia oxidante a 37 °C, los resultados se
calcularon a partir del área bajo la curva, construida con la cinética realizada y
expresada en μmol equivalentes de Trolox (ET)/100g de muestra.
48
7.1.2.1.3 Cuantificación de fenoles totales (Folin-Ciocalteau)
El contenido de compuestos fenólicos totales se realizó al alimento funcional a
base de maíz con y sin subproducto de chile jalapeño mediante el método
previamente descrito en apartado 6.4.3.1.3.
7.1.3 Caracterización fisicoquímica
7.1.3.1 Color
El color fue medido al alimento funcional con y sin subproducto de chile
jalapeño. Para su medición se empleó un colorímetro Konica Minolta Chroma Meter
CR-400 (Tokyo Japón). Los resultados se reportaron en el sistema CIE-Lab con los
parámetros L*, a* y b* (Casassa y Sari., 2006). Se tomó como referencia el mosaico
blanco (L*=94.81, a*=0.00, b*=2.31 y ΔE*=43.55). Las lecturas se realizaron por
triplicado (siendo una lectura el promedio de cinco repeticiones). Donde L mide la
luminosidad que representa la brillantez y varia de 100 para un blanco perfecto a 0
para negro. El valor positivo de a está asociado al color rojo y el negativo con el
verde. El valor positivo de b está asociado al color amarillo y el negativo con el azul.
7.1.4 Vida de anaquel de la tostada funcional
Para determinar la vida de anaquel del producto se realizaron las siguientes
pruebas microbiológicas e índice de peróxidos durante un lapso de 3 meses:
7.1.4.1 Cuenta de coliformes totales en placa, mediante el método referenciado
en la NOM-113-SSA1-1994
Para determinar coliformes totales se homogenizó la muestra y se tomó 1 g de
muestra, posteriormente se diluyó en 9 mL de buffer (cloruro de sodio [8.5 g/ L]),
posteriormente se colocó 1 mL de la muestra en una placa con agar rojo violeta bilis
estéril, posteriormente se pasó a incubar a 35 ± 2 °C durante 24 h. Se realizó el
49
conteo de colonias en las placas, y se reportó como unidades formadoras de
colonias por g de muestra (UFC/ g).
7.1.4.2 Hongos y levaduras en placa, método referenciado en la NOM-111-
SSA1-1994
Para determinar hongos y levaduras primero se homogenizó la muestra y se
tomó 1 g de la misma muestra, posteriormente se diluyó en 9 mL de (cloruro de sodio
[8.5 g/ L]) posteriormente se colocó 1 mL de la muestra en una placa con agar
dextrosa de papa estéril, posteriormente se incubó a 35 ± 2 °C durante 24 a 48 h. Se
realizó el conteo de colonias en las placas, y se reportó como unidades formadoras
de colonias por g de muestra (UFC/ g).
7.1.4.3 Mesófilos aerobios, método referenciado en la NOM-092-SSA1-1994
Se tomó 1 g de muestra y se diluyó en 9 mL de buffer (cloruro de sodio [8.5 g/
L]), posteriormente se colocó 1 mL de la muestra en una placa con agar estándar
métodos estéril, posteriormente se incubó a 35 ± 2 °C durante 24 a 48 h. Se realizó
el conteo de colonias en las placas, y se reportó como unidades formadoras de
colonias por g de muestra (UFC/g).
Para todos los análisis microbiológicos se utilizaron Placas 3M Petrifilm las
cuales contienen los medios para la determinación de cada indicador (coliformes
totales, hongos y levaduras, y mesófilos aerobios) siguiendo las indicaciones
mencionadas en los párrafos anteriores.
7.1.4.4Índice de peróxidos
Primeramente se realizó una extracción de grasa del alimento. Para la
extracción se utilizó el método establecido por el PROY-NOM-187-SSA1-2000, se
pesaron aproximadamente 40 g de muestra y se agregaron 150 mL de éter de
petróleo y 10 g de sulfato de sodio anhídrido, se dejó en agitación por una hora y
media, con el fin de recuperar el éter de petróleo el filtrado posteriormente fue
50
evaporado al vacío en un equipo Yamato RE300 (Tokyo, Japón) (10 rpm) sin
temperatura. Por último se pesó la grasa obtenida de la extracción.
El índice de peróxidos se determinó de acuerdo a los Métodos Oficiales de la
American Oil Chemists’ Society (AOCS) Cd 8-53 (1990); donde se pesaron 5 g de
grasa en un matraz Erlenmeyer con tapón esmerilado al que previamente se le
expulsó el aire con una corriente de nitrógeno, después se agregaron 30 mL de la
solución de ácido acético:cloroformo (3:2 v/v) junto con 500 μL de la solución
saturada de yoduro de potasio; el matraz se tapó, agitó y se dejó reposar por 2 min
en oscuridad. Después se le agregaron 30 mL de agua destilada y 0.5 mL de
solución de almidón (1%) posteriormente se tituló el yodo liberado con tiosulfato de
sodio ( Na2S2O3) 0.1 N hasta que el azul-violeta desapareciera. Se corrió un blanco
conjuntamente con las muestras. Para calcular el índice de peróxidos se utilizó la
siguiente fórmula:
Donde:
V: es el volumen de Na2S2O3 gastado por la muestra menos el blanco.
N: es la normalidad de la solución.
m: es la masa de la grasa en gramos.
Los resultados se expresan como meq de O2/kg de grasa.
7.2 Análisis estadístico
A los resultados de la caracterización química y nutracéutica del alimento
funcional con y sin subproducto de chile jalapeño se les realizó un análisis de
varianza (ANDEVA). Si se observaba diferencia estadísticamente significativa, se
51
realizó una comparación de medias por la prueba de Tukey, con un valor de
significancia de p ≤ 0.05. Se utilizó el software Minitab® 17.
52
VIII RESULTADOS
8.1 Modelos experimentales de predicción
A partir de los datos experimentales de capacidad antioxidante (CAox),
contenido de compuestos fenólicos totales (CFT) y aceptabilidad general (ACG) de
las tortillas tostadas (Tx) mostrados en el Cuadro 7 se obtuvieron modelos de
predicción, como resultado de ajustar el polinomio Ŷi = β0 + β1X1 + β2X2 + β12X1X2 +
β11X12 + β22X22, el cual relaciona las variables de respuesta (CAox, CFT y ACG)
evaluadas a las Tx con las variables del proceso de la elaboración del alimento
(porcentaje de inclusión de harina de subproducto de chile jalapeño (PI, %) y tiempo
de freído (Tf, s)). A estos modelos de predicción se les probó su idoneidad y ajuste
por análisis de varianza (ANDEVA, Cuadro 8). Myers en 1971 y Montgomery en
1991, reportaron que un buen modelo de predicción debe tener una R2 ajustada
(coeficiente de determinación) ≥ 0.80, un nivel de significancia de p < 0.05, un valor
de coeficiente de varianza (CV) ≤ 10%, y prueba de falta de ajuste > 0.1; todos estos
parámetros fueron usados para decidir el nivel de satisfacción del modelado.
8.1.1 Capacidad antioxidante (CAox)
Las tostadas (Tx) presentaron valores experimentales de CAox entre 345.39 y
432.07 µmol equivalentes de trolox (ET)/100 g de harina de Tx (Cuadro 7).
53
Cuadro 7. Diseño experimental1 y valores experimentales de las variables de respuesta evaluadas a las tostadas elaboradas a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño obtenidas bajo distintas condiciones de proceso.
.
1Diseño de composición central rotable con dos factores y cinco niveles; 13 tratamientos. 2 No corresponde al orden de procesamiento. 3 CAox= Capacidad antioxidante; CFT= Compuestos fenólicos totales; ACG= Aceptabilidad general. Los valores de los niveles de inclusión y tiempo de freído fueron omitidos en la presente tabla debido a que se ha iniciado el trámite de registro de una patente
Tratamiento2
Variables de proceso
Variables de respuesta3
Nivel de
inclusion
(%)
Tiempo
de freído
(s)
CAox
(µmol ET/100 g)
CFT
(mg EAG/ 100g) ACG
1 II B 432.07 162.10
65.96 2 IV B
408.11 149.52 68.10
3 II E 381.24 161.22
70.49 4 IV E
345.39 164.57 51.02
5 I C 345.39 154.19
62.59 6 V C
350.10 155.87 66.67
7 III A 432.07 156.75
58.68 8 III E
406.27 170.00 75.06
9 III C 394.98 167.28
64.66 10 III C
421.74 162.23 64.30
11 III C 412.81 165.82
66.46 12 III C
416.76 164.09 64.62
13 III C 417.06 160.23
62.98
54
Cuadro 8. Coeficientes de regresión y análisis de varianza de los modelos experimentales de predicción que muestran la relación entre las variables de respuesta (CAox, CFT y ACG) y variables de proceso (PI y Tf) para la elaboración de tortillas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño.
* Nivel de significancia a p≤ 0.1 ** Nivel de significancia a p≤ 0.05 ** Nivel de significancia a p≤ 0.01 NS= No significativo
Coeficientes
CAox
CFT
ACG
Intercepto
β0
416.36
163.76
64.74
Lineal
β1
β2
-6.64NS
-18.75***
-0.86NS
4.11***
1.44***
5.79***
Cuadrático
β11
β22
-31.09***
NS
-4.38***
NS
NS
NS
Interacciones
β12
β112
β122
NS
-
-
3.98**
-
-
-5.40***
-8.93***
-5.77***
Pmodelo 0.0009 0.0013 0.0002
P falta de ajuste 0.1489 0.6655 0.1890
CV 3.84 1.57 2.49
R2 0.83 0.87 0.95
R2ajustada 0.77 0.80 0.92
R2predicha 0.52 0.59 0.60
55
El análisis de varianza mostró un modelo cuadrático significativo (p < 0.0009)
para CAox. Este análisis también mostró que la CAox de Tx fue significativamente
dependiente del término lineal de Tf, y del término cuadrático de PI (p < 0.01). El
término lineal de PI no fue significativo (P>0.1), sin embargo, este término fue
incluido en el modelo de predicción para esta respuesta para alcanzar un mejor nivel
de satisfacción (idoneidad y ajuste) del modelado.
El modelo de predicción para CAox De tortillas tostadas funcionales elaboradas
a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño fue:
Utilizando variables codificadas
CAox= 416.36 -6.64X1 -18.75X2 – 31.09X12
Utilizando variables originales
CAox= 398.25 + 7.66 (PI) -4.08 (Tf) – 0.28 (PI) 2
Este modelo de predicción explicó el 83% de variación total (p < 0.0009) en los
valores de capacidad antioxidante (Cuadro 8). El coeficiente de determinación R2
ajustada del modelo fue 0.77 y la falta de ajuste no fue significativa (P=0.1489).
Además, la dispersión relativa de los puntos experimentales con respecto a los
valores predichos con el modelo (CV) fue de 3.84%. Estos valores indican que el
modelo experimental para la CAox de las tostadas funcionales fue adecuado y
reproducible. A partir de los modelos matemáticos de predicción se construyeron
gráficos (Figura 3) en las cuales se observa el efecto de las variables de proceso (PI
y Tf) sobre los valores de CAox en las Tx.
56
Figura 3. Efecto de las variables de proceso (PI y Tf) sobre la capacidad antioxidante (µmol ET/100 g) de las tostadas funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño. A) Gráfica de superficie de respuesta, (B) Gráfica de contornos.
A)
B)
57
Los valores menores de CAox (345.394 y 345.3945 µmol ET/100 g) se
localizaron a un porcentaje de inclusión bajo e intermedio alto y tiempo de freído de
bajos e intermedios. En la grafica se observa que el máximo valor de CAox se
encuentra a un nivel de inclusion intermedio asi como un tiempo de freido bajo,
mientras que a tiempos de freido altos, el porcentaje de inclusion no ejerció efecto
significativo sobre la CAox.
8.1.2 Contenido de compuestos fenólicos totales (CFT)
Las Tx presentaron valores experimentales de 149.51 y 169.99 mg EAG/100 g
de Tx (Cuadro 7). El análisis de varianza mostró un modelo cuadrático significativo
de (p < 0.0013) para CFT. Este análisis mostró que el CFT de Tx fue
significativamente dependiente del término lineal de Tf (p < 0.01), de la de la
interacción de los términos lineales de PI y Tf (p < 0.05) y del término cuadrático de
PI (p < 0.01). El término lineal de PI no fue significativo (P>0.1), sin embargo, este
término fue incluido en el modelo de predicción para esta respuesta para alcanzar un
mejor nivel de satisfacción (idoneidad y ajuste) del modelado.
El modelo de predicción para CFT de tortillas tostadas funcionales elaboradas a
base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño fue:
Utilizando variables codificadas:
CFT= 163.76-0.86X1 + 4.11X2 + 3.98 X1 X2 – 4.38X12
Utilizando variables originales
CFT= 159.02 + 0.39 (PI) - 0.33 (Tf) + 0.08 (PI)(Tf) - 0.04 (PI) 2
Este modelo de predicción explicó el 87% de variación total (p < 0.0013) en los
valores en el contenido de compuestos fenólicos totales (Cuadro 8).
58
El coeficiente de determinación R2 ajustada del modelo fue 0.80 y la falta de
ajuste no fue significativa (P>0.05). Además, la dispersión relativa de los puntos
experimentales con respecto a los valores predichos con el modelo (CV) fue de
1.57%. Estos valores indican que el modelo experimental para el CFT de las tostadas
funcionales fue adecuado y reproducible. A partir de los modelos matemáticos de
predicción se construyeron graficas en las cuales se observa el efecto de las
variables de proceso sobre el contenido de CFT en las Tx (Figura 4).
El valor mínimo de CFT (149.51 mg EAG/100 g) se localizó a un porcentaje de
inclusión de alto y un tiempo de freído bajo. En la gráfica se observa que el valor
máximo de CFT se encuentra a niveles de inclusión intermedio alto asi como un
tiempo de freído altos, mientras que a diferencia de CAox a tiempos bajos de freído
el porcentaje de inclusión no ejerce efecto significativo sobre el CFT.
8.1.3 Aceptabilidad general (ACG)
Las Tx presentaron valores experimentales de aceptabilidad general en el rango
de 51.02 a 75.06 al ser evaluados en una escala LAM (Cuadro 7, Anexo 1). Estos
valores de aceptabilidad general equivalen a “no me gusta ni me disgusta” y “me
gusta mucho”, respectivamente, en una escala hedónica de 11 puntos. El análisis
de varianza mostró un modelo cúbico significativo de (p < 0.0002). En este análisis
se mostró que la ACG de las Tx fue significativamente dependiente de los términos
lineales de porcentaje de inclusión y tiempo de freído, así como la interacción de los
términos lineales de PI y Tf, la interacción de los términos cuadrático de PI y lineal de
Tf, y la interacción de los términos lineal de PI y cuadrático de Tf.
59
Figura 4. Efecto de las variables de proceso (PI y Tf) sobre el contenido de fenólicos totales (mg EAG/100 g) de las tostada funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño. A) Gráfica de superficie de respuesta, (B) Gráfica de contornos.
A)
B)
60
El modelo de predicción para ACG de tortillas tostadas funcionales elaboradas
a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño fue:
Utilizando variables codificadas:
ACG= 64.74 + 1.44X1 + 5.79X2 - -5.40 X1 X2 – 8.93X12 X2 – 5.77 X1 X2
2
El modelo empleando variables originales no fue arrojado debido a que los
grados de libertad no fueron suficientes para obtener este modelo, ya que el diseño
central compuesto rotable usado para este análisis es específico para modelos
cuadráticos y no para modelos cúbicos.
Este modelo de predicción explicó el 95% de variación total (p < 0.0002) en los
valores de aceptabilidad general (Cuadro 8). El coeficiente de determinación R2
ajustada del modelo fue 0.92 y la falta de ajuste no fue significativa (P>0.05).
Además, la dispersión relativa de los puntos experimentales con respecto a los
valores predichos con el modelo (CV) fue de 2.49%. Estos valores indican que el
modelo experimental para la ACG de las tostadas funcionales fue adecuado y
reproducible. A partir de los modelos matemáticos de predicción se construyeron
gráficas (Figura 5) en donde se observa el efecto de las variables de proceso sobre
la aceptabilidad general de las Tx.
61
Figura 5. Efecto de las variables de proceso (PI y Tf) sobre la aceptabilidad general de las tostadas funcionales elaboradas a base de maíz y fortificadas con subproducto de chile jalapeño. A) Gráfica de superficie de respuesta, (B) Gráfica de contornos.
A)
B)
62
Se localizaron tres regiones donde se encontró buena aceptabilidad general,
una región fue localizada a bajos porcentajes de inclusión y altos tiempos de freído,
así mismo a porcentajes de inclusión intermedios y altos tiempos de freído se
encontró la aceptabilidad máxima (75.06), y la última región con buena aceptabilidad
general se localizó a porcentaje de inclusión alto pero tiempo de freído bajos.
El valor predicho de aceptabilidad general (75.06) en una escala LAM está entre
“me gusta moderadamente” y “me gusta mucho” en una escala hedónica de 11
puntos, indicando una aceptabilidad favorable para Tx.
8.2 Optimización del proceso de elaboración de tostadas funcionales a base de
maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño
Se aplicó el método numérico de deseabilidad (D) para la elaboración de
tortillas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz fortificado con subproducto
de chile jalapeño (Cuadro 9). En la Figura 6 A) se muestra el gráfico de deseabilidad
global (D) en el cual la región roja representa los valores predichos máximo posibles,
máximo posibles, de entre los cuales se seleccionó un valor óptimo (D = 0.78) con
las condiciones de fermentación ácido láctica (PI y Tf) que dieron por resultado los
valores de CAox, CFT y ACG máximos posibles. Los valores de deseabilidad
individual para cada respuesta, asociados con este valor de D máximo seleccionado
fueron: dCFT= 0.93, dCAox= 0.52 y dACG= 1 (Figura 6 B).
Los valores de las variables del proceso de fermentación ácido láctica (PI= A%
y Tf= B s) asociados con la deseabilidad global máxima obtenida fueron omitidos en
la presente tesis debido a que se ha iniciado el trámite de registro de una patente. La
deseabilidad obtenida (D= 0.78) en esta investigación se considera aceptable (0.6 <D
<0.8) de acuerdo con De la Vara y Domínguez (2002). Los valores predichos de
CAox, CFT y ACG usando los modelos de predicción de cada variable de respuesta
y las condiciones óptimas de fermentación fueron: CAox= 390.53 µmol ET/100 g,
CFT= 168.73 mg EAG/ 100g y ACG= 75.06.
63
Cuadro 9. Valores para calcular la deseabilidad de cada variable de respuesta en la optimización de tortillas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz fortificado con subproducto de chile jalapeño.
Nombre
Nivel de
inclusión de
subproducto
de chile
(%)
Tiempo
de freído
(%)
CAox1
(µmol ET/100 g)
CFT2
(mg EAG/100 g) ACG3
Objetivo Rango Rango Máximo Máximo Máximo
Límite inferior 0 2 345.39 149.53 51.02
Límite
superior
30 15 432.07 169.99 75.06
1 CAox= Capacidad antioxidante; 2 CFT= Compuestos fenólicos totales; 3 ACG=
Aceptabilidad general.
64
Figura 6. (A) Deseabilidad global (D= 0.78) para obtener la mejor combinación de variables de proceso (PI y Tf) y (B) Deseabilidad individual de las variables de respuesta (CAox, CFT y ACG) evaluadas en tortillas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño.
A)
B)
65
8.3 Validación de las condiciones óptimas del proceso de elaboración de
tostadas funcionales a base de maíz fortificadas con subproducto de chile
jalapeño
Para validar las condiciones óptimas del proceso de elaboración de tostadas
funcionales a base de maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño se
elaboraron tostadas, aplicando la mejor combinación de las variables de proceso (PI=
A% y Tf= B s), por triplicado.
Posteriormente se realizaron los análisis experimentales por triplicado (tres
extracciones independientes) de CAox y CFT y un análisis sensorial para la
evaluación de ACG bajo las metodologías descritas en materiales y métodos.
Los valores experimentales obtenidos de CAox (396.3 ± 34.3 µmol ET /100 g),
CFT (179.6 ± 7.14 mg EAG/100 g) y ACG (74.55 ± 1.28) en tostadas funcionales
elaboradas a base de maíz fortificadas con subproducto de chile jalapeño fueron
similares a los valores predichos en el proceso de optimización, indicando que las
condiciones óptimas las condiciones óptimas de fermentación fueron apropiadas y
reproducibles
8.4 Características químicas, nutracéuticas, fisicoquímicas y vida de anaquel
de la tostada funcional elaborada con condiciones optimizadas de
procesamiento
8.4.1 Composición química
Se realizó la caracterización química a las tostadas elaboradas a base de maíz
con y sin subproducto de chile jalapeño y los resultados se describen a continuación:
8.4.1.1 Análisis químico-proximal
En el Cuadro 10 se muestra la composición química-proximal de las tostadas
funcionales elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile
66
jalapeño bajo condiciones óptimas de proceso (PI= A% y Tf= B s). En el contenido de
proteína no se presentaron diferencias significativas (p ≤ 0.05) entre ambas tostadas;
el contenido de proteína fue de 3.41% y 2.88%, para las tostadas funcionales a base
de maíz con y sin subproducto de chile jalapeño, respectivamente. Con respecto al
contenido de lípidos totales tampoco se presentaron diferencias significativas (p ≤
0.05) entre los dos alimentos antes mencionados. El porcentaje de lípidos obtenido
en el alimento con subproducto fue de 13.04% y en el alimento sin subproducto el
valor de lípidos encontrado fue de 13.88%.
El contenido de fibra dietética, cenizas y humedad de la tostada con
subproducto de chile jalapeño fue de 15.02%, 2.37% y 3.11% en promedio,
respectivamente; estos valores fueron significativamente (p ≤ 0.05) mayores que el
contenido de dichos nutrimentos en la tostada elaborada sin subproducto de chile
jalapeño donde el valor para fibra dietética fue de 11.34%, para cenizas 2.29% y para
humedad de 2.81%.
En lo que respecta al extracto libre de nitrógeno (ELN), a diferencia de los
valores anteriores, se encontró un contenido significativamente (p ≤ 0.05) menor de
ELN en el alimento funcional con subproducto de chile jalapeño que en el alimento
funcional sin subproducto de chile jalapeño.
67
Cuadro 10. Composición química- proximal1 de tortillas tostadas elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño.
Componente Químico
Tostadas funcionales
elaboradas con subproducto de chile jalapeño2
(%, base húmeda)
Tostadas elaboradas sin
subproducto de chile jalapeño3
(%, base húmeda)
Humedad
Proteína
3.11 ± 0.03*
3.41 ± 0.05
2.81 ± 0.02*
2.88 ± 0.44
Lípidos 13.04 ± 0.31 13.28 ± 0.25
Fibra dietaria 15.02 ± 0.36* 11.34 ± 0.22*
Cenizas 2.37 ± 0.01* 2.29 ± 0.02*
ELN4 63.06 ± 0.26* 67.4 ± 0.16*
1 promedio de tres repeticiones ± desviación estándar. El análisis estadístico (p ≤ 0.05) se realizó por
renglones.*Diferencia significativa. 2 Tostadas funcionales elaboradas bajo condiciones óptimas de
proceso (PI= A% y Tf= B s). 3 Tostadas elaboradas con tiempo de freído óptimo (Tf= B s).
4 Extracto
libre de nitrógeno.
68
8.4.1.2 Contenido de minerales.
El contenido de minerales presentes en la tostada elaborada con y sin
subproducto de chile jalapeño bajo condiciones óptimas de proceso se encuentra en
el Cuadro 11. El contenido de P, K, Ca, y Fe en la tostada funcional con subproducto
de chile jalapeño fueron significativamente (p ≤ 0.05) mayores, 0.68 (P), 2.14 (K),
7.20 (Ca) y 14.22 (Fe) g/kg de muestra, que el contenido de P, K, Ca, y Fe
encontrado en la tostada sin subproducto de chile jalapeño, donde el valor para P fue
de 0.53 g/kg, para K fue 1.51, Ca 6.36 y Fe 11.23 g/kg de muestra. En lo que
respecta a los valores de Mg, Cu, Zn y Mn (0.98, 3.97, 10.29 y 1.00 g/kg,
respectivamente), encontrados en el alimento funcional con subproducto de chile
jalapeño y los valores que contiene el alimento funcional sin subproducto de chile
jalapeño (Mg 1.01, Cu 3.72, Zn 11.88 y Mn 1.00 g/kg), no fueron significativamente
diferentes (p ≤ 0.05).
Cabe destacar que los resultados mencionados en los párrafos anteriores del
contenido químico-proximal y contenido de minerales todos están expresados en
base húmeda.
8.4.2 Caracterización nutracéutica
Se realizó la caracterización nutracéutica a la tostada a base de maíz con y sin
subproducto de chile jalapeño y los resultados se describen a continuación:
8.4.2.1 Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos del alimento funcional
bajo las condiciones optimizadas
En el Cuadro 12 se muestran los valores de capacidad antioxidante evaluada
mediante los métodos de DPPH y ORAC, y los valores de compuestos fenólicos
totales evaluados mediante el método de Folin-Ciocalteau.
69
Cuadro 11. Composición mineral 1 de tortillas tostadas elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño.
Componente Mineral
Tostadas
funcionales con subproducto de chile jalapeño2
(g/kg)
Tostadas sin
subproducto de chile jalapeño3
(g/kg)
Aumento / Reducción
(%)
Fosforo (P)
6.8 ± 0.42* 5.3 ± 0.14*
28.30
Potasio (K)
21.4 ± 1.04* 15.5 ± 1.17*
41.72
Calcio (Ca)
72 ± 2.83* 63.6 ± 0.85*
13.21
Magnesio (Mg)
9.8 ± 0.31 10.1 ± 0.0
-2.97
Hierro (Fe)
0.71 ± 0.02* 0.56 ± 0.01*
26.63
Cobre (Cu)
0.20 ± 0.01 0.19 ± 0.001 6.72
Zinc (Zn)
0.51 ± 0.04 0.59 ± 0.02 -13.38
Manganeso
(Mn)
0.6 ± 0.01 0.05 ± 0.004 17
1 Promedio de tres repeticiones ± desviación estándar. El análisis estadístico (p ≤ 0.05) se realizó por
renglones.* Diferencia significativa. 2 Tostadas funcionales elaboradas bajo condiciones óptimas de
proceso (PI= A% y Tf= B s).3 Tostadas elaboradas con tiempo de freído óptimo (Tf= B s).
70
Cuadro 12. Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos totales1 de tortillas tostadas elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño.
Propiedad
Tostadas funcionales con
subproducto de chile jalapeño2
Tostadas sin
subproducto de chile jalapeño3
Capacidad antioxidante 4
ORAC
4038.32 ± 610.4
3101.95 ± 364.47
DPPH
396.3 ±.34.3*
341.1 ± 18.9*
Compuestos fenólicos totales5
Folin-Ciocalteau
179.6 ± 7.14* 158.38 ± 5.52*
1 Promedio de tres repeticiones ± desviación estándar. El análisis estadístico (p ≤ 0.05) se realizó por
renglones.*Diferencia significativa.
2 Tostadas funcionales elaboradas bajo condiciones óptimas de proceso (PI= A% y Tf= B s).
3 Tostadas elaboradas con tiempo de freído óptimo (Tf= B s).
4μmol equivalentes de Trolox (ET)/100g.
5 mg equivalentes de ácido gálico (EAG)/100g.
71
Los valores de capacidad antioxidante de la tostada elaborada con y sin
subproducto de chile jalapeño mediante el método de ORAC, 4038.32 y 3101.95
µmol ET/100 g, respectivamente, no fueron estadísticamente diferentes (p ≤ 0.05). A
diferencia de los resultados obtenidos mediante el método de DPPH, donde los
valores de la tostada funcional con subproducto de chile jalapeño fueron
significativamente mayores ( p ≤ 0.05) (396.3 µmol ET/100g) que los encontrados en
la tostada sin la inclusión de subproducto de chile jalapeño (341.1 µmol ET/100g).
Adicionalmente, se encontró que los valores de compuestos fenólicos totales
fueron significativamente mayores en (p ≤ 0.05) la tostada funcional con subproducto
de chile jalapeño con un contenido de 179.6 EAG/100 g que el encontrado en la
tostada sin subproducto de chile jalapeño 158.38 mg EAG/100 g.
8.4.3 Color
Se realizó la determinación de color a la tostada con y sin subproducto de
chile jalapeño. En el Cuadro 13 se muestran los resultados de L*, a* y b*. Los
resultados indican que los parámetros de color del alimento funcional con
subproducto de chile jalapeño y del alimento sin subproducto de chile jalapeño
fueron significativamente diferentes. El alimento con subproducto presento menor
luminosidad con un valor L* de 65.92 que el alimento sin subproducto 71.3. Con
respecto al valor de a* el alimento sin subproducto presentó un valor de - 0.80
indicando un color que apunta tonalidades verdes y el alimento con subproducto
apunta más al color rojo con 2.35. Los valores del parámetro b* positivos apuntan a
tonalidades amarillas, en este caso el alimento con subproducto obtuvo el mayor
valor 26.66, seguido de la tostada sin subproducto de chile jalapeño 22.78.
72
Cuadro 13. Parámetros de color1 evaluados a las tortillas tostadas elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño.
Parámetro de color
Tostadas funcionales con subproducto de
chile jalapeño2
Tostadas sin
subproducto de chile jalapeño3
L* 65.92 ± 1.5*
71.3 ± 0.6*
a* 2.35 ± 0.5*
- 0.80 ± .07*
b* 26.66 ± 1.3*
22.78 ± 0.4*
1 Promedio de tres repeticiones ± desviación estándar. El análisis estadístico (p ≤ 0.05) se realizó por
renglones.*Diferencia significativa. 2 Tostadas funcionales elaboradas bajo condiciones óptimas de
proceso (PI= A% y Tf= B s). 3 Tostadas elaboradas con tiempo de freído óptimo (Tf= B s).
73
8.4.4 Vida de anaquel
Con el propósito de medir la vida de anaquel del alimento con y sin subproducto
de chile jalapeño se realizaron las pruebas microbiológicas y de índice de peróxidos
mencionados en el apartado 7.2, con el fin de observar si el subproducto mejoraba o
afectaba la vida de anaquel del alimento.
Los análisis microbiológicos así como el análisis de índice de peróxidos se
realizaron en tiempo 0, 30 días, 60 días y 90 días. Los resultados de coliformes
totales, hongos y levaduras (Cuadro 14) se consideran negativos para este indicador
microbiológico en ambos alimentos analizados. En lo que se refiere al resultado de
mesófilos aerobios en la tostada funcional con y sin subproducto de chile jalapeño
los valores estuvieron por debajo de 10 UFC/100 g.
Los valores de índice de peróxidos (Cuadro 14) encontrados en los tiempos 0,
30 y 60 días fueron de 4.04, 20.9 y 46.2 meq O2/kg de grasa; respectivamente, en la
tostada con subproducto de chile jalapeño (Figura 7); en lo que se refiere al índice de
peróxidos encontrado en la tostada sin subproducto de chile jalapeño a lo largo de
los tiempos 0, 30 y 60 días fueron mucho menores con valores de 4.08, 4.2 y 8.2
meq O2/kg de grasa, respectivamente.
74
Cuadro 14. Vida de anaquel1 de tortillas tostadas elaboradas a base de maíz fortificado con y sin subproducto de chile jalapeño.
Determinación
Tostadas funcionales con
subproducto de chile jalapeño
2
Tostadas sin
subproducto de chile jalapeño
3
Referencias Tiempo
(días)
0 30 60 90 0 30 60 90
Coliformes totales
UFC/g
0
0
0
0
0
0
0
0
< 30 NOM-187-
SSA1/SCFI-2002
Hongos y levaduras
UFC/g
0
0
0
0
0
0
0
0
< 300 NOM-147-
sSA1/SCFI-2002
Mesófilos aerobios
UFC/g
< 10
<10
< 10
10
< 10
< 10
< 10
20
< 10,000 NOM-187-
SSA1/SCFI-2002
Índice de peróxidos
meq/kg
4.04
20.9
46.2
NS
4.08
4.2
8.2
NS
< 10 PROY-NOM-187-
SSA1-2000 / CODEX STAN 19-1981
1 Promedio de tres repeticiones. NS no se realizó.
2 Tostadas funcionales elaboradas bajo condiciones
óptimas de proceso (PI= A% y Tf= B s). 3 Tostadas elaboradas con tiempo de freído óptimo (Tf= B s).
75
Figura 7. Oxidación lipídica de la tostada funcional con subproducto de chile jalapeño bajo las condiciones óptimas de proceso, desde tiempo 0 y 60 días. El valor
11.875 representa la oxidación lipídica de la tostada funcional con subproducto de chile jalapeño bajo las condiciones óptimas de proceso a los 15 días.
76
IX DISCUSION
9.1 Modelos experimentales de predicción
9.1.1 Capacidad antioxidante
La capacidad antioxidante de extractos de fitoquímicos libres y ligados de
tortilas tostadas funcionales elaboradas a base de maíz con subproducto de chile
jalapeño (Tx) varió entre 345.39 y 432.07 µmol equivalentes de trolox (ET)/100 g, y
tuvo una dependencia significativa (p < 0.0009) del porcentaje de inclusión de
subproducto de chile y el tiempo de freído.
La capacidad antioxidante más alta encontrada (432.07 µmol equivalentes de
trolox (ET)/100 g) se obtuvo a un porcentaje de inclusión de subproducto de chile
intermedio y tiempo de freído bajo, lo cual significa que la capacidad antioxidante se
vio afectada por el tiempo de freído al que fue expuesto, ya que a medida que
incrementaba el tiempo de freído la capacidad antioxidante disminuía, aun
incrementando el porcentaje de inclusión si el tiempo de freído es elevado ésta es
afectada. De la Parra et al., 2007 observaron una reducción de actividad antioxidante
al preparar totopos con diferentes tipos de maíz y concluyeron que los tratamientos
térmicos secuenciales de nixtamalización, la cocción de las tortillas y el freído de los
totopos afectaron la actividad antioxidante; sin embargo, el freído fue el tratamiento
térmico que más perjudicó la capacidad antioxidante del alimento.
Así mismo los resultados también coinciden con los reportados por Sánchez-
Madrigal et al., 2014 en totopos fortificados con maíz azul dónde se menciona que se
puede ver afectada la capacidad antioxidante con los procesos térmicos expuestos al
momento de ser elaborados.
A partir de datos reportados por la USDA en 100 diferentes tipos de alimentos,
se encontró que el proceso de cocción puede aumentar o disminuir la actividad
antioxidante de los alimentos, dependiendo de la estructura y la naturaleza molecular
77
del compuesto antioxidante encontrado en sus materias con las cuales son
elaborados (Wu et al., 2004).
9.1.2 Compuestos fenólicos totales.
Las Tx presentaron valores de compuestos fenólicos totales entre 149.51 y
169.99 mg EAG/ 100g obtenidos de la suma de los valores de extractos de
fitoquímicos libres y ligados evaluados en este alimento funcional; estos valores de
CFT tuvieron una dependencia significativa (p < 0.0013) del porcentaje de inclusión
de subproducto de chile y del tiempo de freído.
El valor mayor de compuestos fenólicos totales (170 mg EAG/100 g)
localizado a niveles intermedios de porcentaje de inclusión y al tiempo más alto de
freído, lo opuesto al comportamiento de capacidad antioxidante, lo cual significo que
a más tiempo de freído se incrementaba el contenido de compuestos fenólicos
totales. Sánchez-Madrigal et al., en 2014 mencionaron que el someter algunos
alimentos a procesamientos térmicos en su elaboración, puede ayudar a la formación
de algunos compuestos fenólicos o liberación de los mismos, de tal moldo que en
este trabajo se utilizaron dos tratamientos térmicos a temperaturas de 110 °C al
momento de deshidratar el alimento y 200 °C durante el proceso de freído. De la
Parra et al., 2007, reportaron valores de 111-155 mg EAG/100 g aproximadamente
en totopos elaborados con diferentes tipos de maíz, siendo superiores los valores
encontrados en la tostada funcional del presente trabajo.
9.1.3 Aceptabilidad general
La tercera variable de respuesta evaluada fue la aceptabilidad general de las
Tx, esta se evaluó utilizando una escala LAM desde 0 a 100 y se obtuvieron valores
entre 51.02 y 75.06 que de acuerdo a Cardello y Schutz (2004), éstos valores
corresponden a “ni me gusta ni me disgusta” y “me gusta mucho”, respectivamente,
en una escala hedónica de 11 puntos, con una dependencia significativa (p < 0.0002)
del porcentaje de inclusión y el tiempo de freído.
78
La mejor calificación de aceptabilidad general fue de 75 localizado a niveles
intermedios de porcentaje de inclusión y al tiempo más alto de freído, teniendo una
mejor evaluación que el alimento que no contenía nada de adición del subproducto
de chile jalapeño con 62.59 de calificación.
9.2 Optimización del proceso de elaboración de una tostada funcional a base
de maíz fortificada con subproducto de chile jalapeño
El objetivo de optimizar el proceso de elaboración de tortillas tostadas
funcionales elaboradas a base de maíz fortificado con el subproducto chile jalapeño,
fue encontrar la mejor combinación de porcentaje de inclusión de subproducto de
chile jalapeño y de tiempo de freído que diera como resultado la mejor posible
capacidad antioxidante y contenido de compuestos fenólicos; pero sobre todo tener
muy buena aceptabilidad general del producto.
Las variables de respuesta individuales fueron modeladas para crear una
superficie de respuesta del área experimental. Posteriormente, las variables de
respuesta fueron transformadas en un problema de optimización y esto se logró
mediante una función de deseabilidad, la cual mide que tan adecuado es el valor de
la respuesta en cada punto de la región experimental, promediando mediante un
método numérico las deseabilidades individuales de cada variable de respuesta y así
se obtuvo una deseabilidad global, la condición de proceso donde la deseabilidad
global fue la más alta, fue la condición que se considera óptima.
La mejor combinación de elaboración que arrojo el sistema estadístico fue una
deseabilidad global máxima de 0.78 la cual nos indica que a un porcentaje de
inclusión de subproducto de chile jalapeño de A% y un tiempo de freído de B s, se
obtendrá una tostada funcional con una capacidad antioxidante de 390.53 µmol
ET/100 g, un contenido de compuestos fenólicos totales de 168.73 mg EAG/ 100g y
una aceptabilidad global de 75.06.
79
Diversos estudios han utilizado la metodología de superficie de respuesta
(MRS) como herramienta para optimizar el proceso de elaboración de totopos o
chips, tal es el caso de Kumar et al., 2015 donde optimizaron el proceso de
elaboración de chips utilizando taro, asi mismo Esan et al., 2015 optimizaron el
proceso para la realización de chips de camote amarillo (Ipomoea batatas L)
utilizando freído al vacío; y, Yuksel y Kayacier en 2016 optimizaron el proceso de
elaboración de chips a base de trigo y pan duro.
9.3 Características químicas, nutracéuticas, fisicoquímicas y de vida de
anaquel de tostadas funcionales elaboradas con condiciones optimizadas de
procesamiento
9.3.1 Composición química
9.3.1.1 Análisis químico-proximal
De acuerdo al valor obtenido de proteína en la tostada funcional con y sin
subproducto de chile jalapeño bajo las condiciones óptimas de proceso, no se
presentaron diferencias significativas (p ≤ 0.05); los valores obtenidos para la
tostada funcional con y sin subproducto fueron 3.41% y 2.88%, respectivamente,
estando por debajo de lo reportado por Vazquez-Duran et al., (2014), en frituras de
maíz (corn chips) fortificadas con brócoli al 4% de sustitución, la cual presentó 8.5%
de proteína. Asimismo, frituras de maíz (corn chips) fortificadas con al 15% con
subproducto de coliflor (Stojceska et al., 2008) y con garbanzo al 9% (Rababah et al.,
2012) presentaron valores de proteína (19.5 y 8%, respectivamente) superiores al
valor reportado para las tostadas elaboradas a base de maíz fortificadas con chile
jalapeño.
El contenido bajo de proteína en las Tx puede deber a diferentes factores, ya
sea que el contenido de proteína de la materia prima de fortificación usado en otros
alimentos sea mayor a la del subproducto de chile jalapeño, que presenta alrededor
de 19% (Sandoval-Castro, 2016), por ejemplo, se ha reportado un contenido de
proteína en brócoli del 27% (Vazquez-Duran et al., 2014) y garbanzo del 22%
80
(Tejeda-Miramontes, 2015) superior al del subproducto, o bien al momento de
realizar el experimento pudo haber un error en la forma de manejar la muestra o
realización de alguno de los pasos del análisis.
De acuerdo al contenido de lípidos encontrado en las dos tostadas con y sin
subproducto de chile jalapeño, se obtuvieron valores de 13.04% y 13.88%,
respectivamente, no encontrándose diferencia estadísticamente significativa y
obteniéndose valores similares en cuanto al extracto etéreo, lo cual nos indica que el
subproducto de chile jalapeño con un porcentaje de grasa del 22% (Sandoval-
Castro, 2016) no incrementó los valores de grasa en el alimento. Cabe destacar que
el valor encontrado en la tostada funcional con subproducto es mucho menor al
reportado por Al-Okbi et al. (2014), en frituras de maíz (corn chips) fortificadas con
arroz en un 30% de sustitución, reportando valores superiores de grasa 23.21%.
Mientras que Vazquez-Duran et al., 2014, reportaron en frituras de maíz (corn chips)
fortificadas con brócoli al 4% de sustitución, valores de 10.2% de grasa, estando
ligeramente por encima el contenido de grasa de la tostada funcional con
subproducto de chile jalapeño (13.04 %). Así mismo, se compararon los resultados
con algunas marcas comerciales, las cuales tiene un contenido de lípidos entre 22%
y 25%, donde la tostada funcional con subproducto está muy por debajo, indicando
que en cuanto al contenido de grasa, este se ve reducido, a comparación de estas
marcas altamente aceptadas por los consumidores, siendo una condición favorable
para la tostada funcional desarrollada en el presente trabajo.
La reducción de contenido de grasa se puede deber por diferentes factores,
como se mencionó anteriormente, influye mucho el contenido de grasa de la materia
prima, así como el contenido de grasas totales se puede ver influido por el tiempo de
pre-tratamiento del alimento, el tiempo de freído del mismo y por el tamaño de
partícula de la harina, se ha reportado la influencia de la reducción de los poros
formados en las harinas para frituras, debido a los tratamientos térmicos que sufren
como cocción y deshidratado, comprobándose que si el alimento pasa por pre-
tratamiento térmicos (cocción y deshidratado) se reducen los poros y la red de
81
cavidades en el interior, de tal manera que al momento de freír, la absorción de
aceite se reduce (Vazquez-Duran et al., 2014).
Con respecto al contenido de fibra dietética total se encontraron diferencias
significativas entre la tostada con subproducto de chile jalapeño y la tostada sin
subproducto, con valores de 15.02% y 11.34%, respectivamente. Como se puede
observar, el añadir el subproducto al alimento incrementó el contenido de fibra. De
acuerdo al subproducto caracterizado por Sandoval-Castro en 2016, el contenido de
fibra cruda es del 35%, este contenido alto en fibra cruda total puede deberse a que
está constituído mayoritariamente de semillas. Los valores de fibra dietética total
encontrados en este trabajo, están por encima de lo reportado por Al-Okbi et al.
(2014) para frituras de maíz (corn chips) fortificadas con 30% de arroz con valores de
0.63% de fibra dietética total; Vazquez-Duran et al., 2014 reportaron valores de 2.6%
de fibra dietética total en frituras de maíz (corn chips) fortificadas con brócoli con un
4% de sustitución. Así mismo Stojceska et al., en 2008 reportaron valores de 10.5%
en tostadas a base de maíz pero fortificadas con subproducto de coliflor al 15%,
encontrándose superior la tostada funcional elaborada en el presente proyecto con
respecto en todos los casos mencionados.
En cuanto al contenido de cenizas y humedad los porcentajes encontrados en
la tostada fortificada con subproducto de chile jalapeño fueron: 2.37 y 3.11%, los
cuales superaron los porcentajes cuantificados en la tostada sin la adición del
subproducto de chile jalapeño (2.29 y 2.81%, respectivamente) y estadísticamente
hubo diferencia significativa. El aumento del contenido de cenizas en la tostada
funcional (con inclusión de subproducto) fue favorable debido a que un incremento
de este componente nutrimental puede significar un mayor contenido de minerales.
Yuksel y Kayacier en 2016, reportaron valores de 1.04 % de cenizas en frituras de
trigo fortificadas con pan duro en un 50% de sustitución, Al-Okbi et al., 2014 en
frituras de maíz (corn chips) fortificadas con arroz en un 30%) reportó valores de
1.71 % de cenizas estando por encima nuestro contenido de cenizas totales en la
tostada funcional fortificada con subproducto de chile jalapeño, pudiendo garantizar
82
que el subproducto al contener un 3.58% de cenizas incrementa los valores de este
parámetro al ser utilizado como ingrediente de elaboración para este tipo de
alimento. Así mismo al ser incrementado el contenido de cenizas en la tostada
funcional con subproducto, nos indica indirectamente un incremento del contenido de
minerales en el alimento.
El contenido de humedad aumentó con la adición del subproducto de chile
jalapeño, lo cual no resulta favorable, porque entre más humedad contenga un
alimento que en este caso son tostadas, puede afectar la vida de anaquel del mismo,
debido a que son alimentos susceptibles al enranciamiento el cual se acelera o
incrementa con humedad o agua presente en el alimento. El valor obtenido fue de
3.11 % que resulta mayor a lo reportado por Al-Okbi et al., 2014, reportaron valores
de humedad de un 2.43% en frituras de maíz (corn chips) fortificadas con arroz (en
un 30%) a pesar que la tostada funcional del presente trabajo estuvo ligeramente
superior al trabajo antes mencionado, esta mínima diferencia de humedad pudiera
afectar considerablemente la calidad del alimento (textura, sabor, vida de anaquel,
etc.) debido a que esta puede ayudar a incrementar la carga microbiana del alimento,
así como influir en la oxidación lipídica presente en el alimento (Meneses y
Valenzuela, 2008).
9.3.1.2 Contenido de minerales
Con respecto al contenido de minerales de la tostada con subproducto bajo
condiciones óptimas de elaboración, el contenido de fosforo (P), potasio (K), calcio
(Ca) y hierro (Fe) fueron mayores que el contenido de estos minerales encontrado en
la tostada sin subproducto de chile jalapeño (Cuadro 11).
En el Cuadro 11 se puede observar el grado de aumento o reducción de estos
micro nutrientes, el porcentaje de aumento fue Ca 13.21%, K 41.72%, Fe 26.63 % y
P 28.30%. En general, estos componentes aumentaron más de un 25%, con
excepción del Ca; el valor encontrado de este último es superior al reportado por
83
Vazquez-Duran et al., en 2014, quienes elaboraron frituras fortificadas con brócoli, y
reportaron valores de calcio de 0.65 g/kg. Bravo-Rivera en 2012 reportó en tostadas
de maíz fortificada con alga Ulva clathrata contenidos de Ca de 15.8 g/kg que son
menores a los cuantificados en la tostada elaborada en el presente trabajo; la
UNICEF establece la importancia de este mineral, debido a que está involucrado en
muchas funciones fisiológicas como la coagulación de la sangre y actividad
neuromuscular, entre otras. Los valores de K encontrados en la tostada funcional
fueron similares a lo reportado por Bravo-Rivera en 2012, en relación al K el
contenido en la tostada funcional fue muy similar a lo reportado por Bravo-Rivera
(2012), siendo el contenido de K de la tostada funcional de 21.72 g/kg, este micro
elemento tiene la función biológica de contrarrestar el efecto negativo del sodio y
prevenir la hipertensión arterial (Durán et al., 2002).
De manera contraria al Ca y K, el contenido de Fe (0.71 g/kg) fue ligeramente
inferior a lo reportado por Bravo-Rivera, en 2012, con valores de 1.08 g/kg. De
acuerdo con la ingesta diaria recomendada en adultos de Fe (14 mg por día) una
porción de 11 g de la tostada funcional estaría proporcionando aproximadamente el
55%. De acuerdo a lo reportado por la UNICEF este micro nutriente es de gran
importancia, debido a que su deficiencia puede ocasionar anemia, la cual se
encuentra en altos niveles de incidencia en México tanto en niños como en
adolecentes (Cruz-Góngora et al., 2013).
En cuanto al fósforo se encontró un contenido de 6.8 g/kg en Tx que
representa aproximadamente un 11% de la ingesta diaria recomendada con una
porción de 10 g de alimento.
Todas las recomendaciones de ingesta diaria recomendada se obtuvieron del
informe “La recomendación de la reunión de consulta de expertos” organizada por la
FAO y la OMS en Helsinki en 1988 y modificada por el Comité Científico sobre la
Alimentación Humana (“Scientific Committee on Food”, SCF), de la Comisión
Europea, en su dictamen emitido el 5 de marzo de 2003.
84
En lo que respecta a los valores de magnesio, cobre, zinc y manganeso, los
valores en Tx fueron: 9.8, 0.2, 0.51 y 0.6 g/kg, respectivamente, y no presentaron
diferencia estadísticamente significativa con la tostada elaborada sin subproducto.
Para el caso de Mg hubo una deficiencia del 2.97%, para Zinc un -13.38%, aunque
para Cu hubo un aumento de 6.72% y para Mn un 17% estos no fueron significativos.
Uno de los minerales que hubo una deficiencia fue el Zinc el cual es un mineral que
en ausencia puede afectar el sistema inmunológico y aumenta las infecciones
gastrointestinales (Rosado, 1998; Torres y Bahr, 2004).
9.3.2 Caracterización fisicoquímica
9.3.2.1 Color
El color es una percepción humana de la luz reflejada por un objeto,
tratándose de una apreciación, que depende de cómo nuestros ojos detectan la luz
reflejada y de cómo nuestro cerebro la procesa (Delmoro et.al., 2010). Wyszecki y
Stiles en 1982 establecieron una definición precisa del color percibido: “es el aspecto
de la percepción visual por el cual un observador puede distinguir diferencias entre
dos campos de visión del mismo tamaño, forma y estructura, causada por diferencias
en la composición espectral de la radiación incidente, de la capacidad del objeto para
transformarla y de la fisiología del observador”.
El color es un atributo de apariencia de los productos; su observación permite
detectar ciertas anomalías y defectos (Abdullah et.al., 2004), en la industria
alimentaria el color es un parámetro base, en el cual sirve para medir diferentes
factores: como clasificar productos, control de procesos, así mismo medir
indirectamente otros parámetros de calidad (oxidación o degradación del producto,
cenizas en harinas, capacidad de retención de agua en algunos productos) o una
evaluación de materias primas (Delmoro et.al., 2010).
85
Sandoval Castro en 2016, analizó dos subproductos de diferentes
procedencia: Chihuahua y Sinaloa (este último utilizado en el presente trabajo) de
acuerdo a los datos de color obtenidos de las muestras de los subproducto de chile
jalapeño, estos no presentaron diferencias significativas en Luminosidad (L*) y
tampoco en b* (+b indica tonalidad amarilla y –b azul), pero si presento diferencia en
el valor a* (indica +a tonalidad verde y -a rojo), si se colocaran los valores de las
coordenadas L* (76.52 y 73.89), b* (16.17 y 16.24) y a* (-0.48 y -1.1) para los
subproductos de Chihuahua y Sinaloa, respectivamente, en una escala CIE-Lab, no
habría diferencia en la percepción del conjunto de valores para la vista humana en
general.
En cuanto a los valores obtenidos en la tostada con y sin subproducto, se
detectaron diferencias para todos los parámetros de color L*, a* y b*. En general, el
agregar el subproducto dio lugar a la reducción de luminosidad en las tostadas
(L*=65.92 y 71.3 para tostadas con y sin fortificación de subproducto de chile,
respectivamente); algunos autores indican que el oscurecimiento del alimento se
puede deber a los procesos de cocción o de fritura, debido a que puede haber
ocurrido la reacción de Maillard o caramelización (Rababah et al., 2012). Así mismo,
la adición del subproducto incrementó la tonalidad roja del alimento puesto que el
alimento sin subproducto tuvo un valor negativo en a* (- 0.80) que apunta a
tonalidades verdes. En lo que respecta al valor b* los dos alimentos apuntaron a
tonalidades amarillas siendo el alimento con subproducto de chile jalapeño superior.
Aunque en el presente trabajo solo se utilizó subproducto procedente del
estado de Sinaloa, ambos subproductos podrían utilizarse para elaborar la tostada
funcional, ya que estos presentaron muy poca variación de dichos parámetros; y
teóricamente la tostada no cambiaría sus atributos de calidad en relación al color.
Entonces, de ahí la importancia de monitorear este parámetro en el subproducto y
poder en un futuro, establecer los rangos en los cuales, se considera que puede
darse esta variación para desarrollar un producto con características muy
homogéneas independiente del lote de producción.
86
9.3.3 Caracterización nutracéutica
9.3.3.1 Capacidad antioxidante y compuestos fenólicos totales
Para determinar la capacidad antioxidante y contenido de compuestos
fenólicos totales se realizaron los ensayos: ORAC-FL y DPPH para el caso de
capacidad antioxidante y Folin Ciocalteau para fenoles totales.
La capacidad antioxidante medida en los extractos de fitoquímicos libres y
ligados del alimento de las tostadas con y sin subproducto mediante al método de
ORAC-FL no presentó diferencia estadística significativa (p≤0.05) como resultado de
la inclusión del subproducto, los valores encontrados fueron de 4038.3 µmol ET/100g
y 3101.95 µmol ET/100g, respectivamente.
Anton et al., en 2009 reportaron en una botana a base de maíz fortificada con
diferentes variedades de frijol, valores de 508.22 µmol ET/100 g cuando la botana
fue fortificada con frijol blanco y 1164.93 µmol ET/100 g cuando la botana fue
fortificada con frijol rojo, en ambos casos el valor de capacidad antioxidante que se
obtuvo en la tostada funcional con subproducto de chile jalapeño elaborada bajo las
condiciones óptimas de proceso resultó mucho mayor. Cárdenas-Hernández en
2013, en una pasta elaborada a base de harina de trigo fortificada con amaranto y
hojas de amaranto, reportó valores de 7286 µmol ET/100 g, que en comparación con
la tostada con subproducto se obtuvo una capacidad antioxidante mucho menor.
Esto se puede deber primeramente a las materias primas utilizadas en los trabajos
antes mencionados que tienen una capacidad antioxidante inicial mucho mayor que
la encontrada en el subproducto de chile jalapeño, así mismo también se podría
deber al porcentaje de inclusión o de sustitución sea mucho mayor al porcentaje
utilizado en el presente trabajo.
La capacidad antioxidante mediante el método de DPPH en el alimento
funcional con y sin subproducto a diferencia del método ORAC-FL, mostró diferencia
87
estadísticamente significativa donde se reportaron valores de 396.3 µmol ET/100 g y
341.1 µmol ET/100 g respectivamente.
Al medir la capacidad antioxidante por el método de DPPH, esta fue muy
similar a lo reportado por Anton et al., 2009, en botana a base de maíz fortificada con
diferentes variedades de frijol el valor más similar fue cuando se fortificó con la
variedad de frijol rojo con valores de 399.38 µmol ET/100 g; sin embargo, la tostada
funcional posee una capacidad antioxidante menor que lo reportado por Amador-
Amador-Rodríguez et al., en 2015, quienes reportaron valores de 702 µmol ET/100 g
en frituras de maíz fortificadas con huitlacoche donde la materia prima incrementó
considerablemente el contenido de capacidad antioxidante en el alimento.
Cabe destacar que distintos autores reportan la gran afectación que se da a la
capacidad antioxidante debido a los tratamientos térmicos a los que son sometidos,
que puede tener desde el inicio de la preparación de las harinas primas así como su
cocción para consumo (Sánchez-Madrigal et al., 2014; Nemś et al., 2015), así mismo
el origen de cada materia prima es distinto por lo que algunas materias primas
pueden incrementar más que otras el contenido de este parámetro (Sánchez-
Madrigal et al., 2014).
Con respecto al resultado del contenido de compuestos fenólicos totales se
observó diferencia estadísticamente significativa entre el valor encontrado en la
tostada funcional (179.6 mg EAG/100 g) y la tostada sin subproducto de chile
jalapeño (158.38 mg EAG/100 g), comprobando que la adición del subproducto que
contiene alrededor de 200 mg EAG/100 g (Sandoval-Castro, 2014) incrementó el
contenido de estos compuestos en la tostada elaborada con subproducto.
De la Parra et al., en 2007, reportaron valores de CFT en totopos fritos de
maíz blanco de 143.6 mg EAG/100 g. De acuerdo a los valores reportados, el valor
de CFT en la tostada funcional desarrollada en este proyecto está por encima de los
totopos que no tienen ningún tipo de ingrediente adicional. Sánchez-Madrigal et al.
88
en 2014 reportaron valores de 150 mg EAG/100 g en totopos a base de maíz azul
fortificados con calcio y Nemś et al., 2015 en botana con papa azul (variedad Blue
Congo) reportaron valores de 290 mg EAG/100 g. Como se puede observar con base
a lo descrito, la tostada funcional se encuentra en el rango reportado en productos
similares en relación al contenido de compuestos fenólicos totales.
9.3.4 Vida de anaquel
La vida de anaquel de un producto es el período de tiempo durante el cual se
espera que un producto mantenga determinado nivel de calidad bajo condiciones de
almacenamiento específicas, la calidad del producto engloba muchos aspectos del
alimento, como sus características físicas, químicas, microbiológicas, sensoriales
nutricionales y referentes a inocuidad, en el instante en que alguno de estos
parámetros de calidad se considera como inaceptable y el producto ha llegado al fin
de su vida útil (Enriquez-Soto y Vilcapoma-Vilcapoma, 2012).
Para predecir la vida de anaquel de un producto es necesario identificar la
variable cuyo cambio es el que primero identifica el consumidor como una baja en la
calidad del producto, las variables utilizadas en este trabajo para evaluar la vida de
anaquel del producto fueron la aparición de poblaciones inaceptables de
microorganismos ( indicadores microbiológicos) e índice de peróxidos.
Los valores permitidos por la NOM-187-SSA1/SCFI-2002 y la NOM-147-
SSA1/SCFI-2002 para coliformes totales son < 30 UFC/g, para hongos y levaduras
300 UFC/g de muestra y para mesófilos aerobios 10,000 UFC/g, los valores de estos
indicadores microbiológicos obtenidos en este proyecto para la tostada funcional
durante 90 días (evaluados al tiempo 0, 30, 60 y 90 días) estuvieron por debajo de lo
permitido (coliformes totales 0 UFC/g, hongos y levaduras 0 UFC/g de muestra y
mesófilos aerobios <30 UFC/g) indicando que el alimento fue elaborado con buenas
prácticas de higiene y tiene buena calidad microbiológica durante este lapso de
tiempo.
89
Otra variable utilizada para determinar la vida de anaquel fue el índice de
peróxidos el cual indica la oxidación lipídica que contiene un producto, la cual es muy
importante ya que es una de las principales causas de deterioro químico, su
consecuencia organoléptica más importante es la aparición de olores y sabores
desagradables, haciendo que el alimento sea inaceptable para el consumidor y
reduciendo o limitando su vida de anaquel. Los peróxidos son los productos iniciales
mayoritarios de la auto oxidación de los lípidos y por ello su determinación está
indicada para evaluar el grado de oxidación lipídica en los alimentos (Valenzuela et
al., 2003), es por ello la importancia de medir este parámetro en la tostada funcional
puesto que tuvo un proceso de freído en su elaboración; así mismo, el subproducto
con el cual fue fortificado presenta un grado alto de contenido de grasa alrededor del
22% (Sandoval-Castro, 2016).
De acuerdo al límite establecido por el PROY-NOM-187-SSA1-2000 y al
CODEX STAN 19-1981 que es de <10 meq de oxigeno/kg de grasa, la tostada
funcional en tiempo cero tiene 4.04 meq de oxigeno/kg de grasa lo cual de inicio está
dentro de lo permitido, pero al pasar 30 días desde su elaboración se midió
nuevamente y se obtuvo un valor de 20.9 meq de oxigeno /kg de grasa, que
sobrepasa el límite establecido por esta norma. Con la finalidad de verificar que en
todos los lotes de tostada funcional elaborada, estuviera sucediendo el fenómeno de
peroxidación lipídica, se siguió midiendo hasta el tiempo 60, en este se obtuvo un
valor de 46.2 meq de oxígeno /kg de grasa lo cual indicó claramente el fin de la vida
útil del alimento del presente trabajo. Los valores encontrados en los tiempos
mencionados en la tostada sin el subproducto (control) fueron mucho menores al
tiempo 0, 30 y 60, obteniéndose valores de 4.08, 4.2 y 8.2 meq de oxigeno/kg de
grasa obteniendo una oxidación lipídica considerablemente menor, lo que nos indica
que el subproducto utilizado en este trabajo, redujo la vida de anaquel de la tostada
con subproducto, haciéndolo más susceptible a la oxidación lipídica. Sin embargo de
acuerdo al tiempo que establece la NOM-187-SSA1/SCFI-2002 que deben durar las
tortillas y tostadas a granel (caso de la tostada elaborada) es por lo menos de 15
90
días, se obtuvo un comportamiento un comportamiento lineal como se puede
observar en la Figura 7, en la gráfica si se interpolara a los 15 días, sería
aproximadamente de 11.875 meq de oxígeno/kg de grasa (Figura 7), en la cual la
tostada con subproducto estaría sobrepasando justo el límite superior permitido y
podría tener una vida de anaquel como lo recomienda la norma.
91
X CONCLUSIONES
La metodología de superficie de respuesta fue una herramienta útil para la
optimización del proceso de elaboración de tortillas tostadas funcionales elaboradas
a base de maíz con subproducto de chile jalapeño alto en capacidad antioxidante,
compuestos fenólicos totales y buena aceptabilidad general.
Se validó la concentración de fenoles totales, capacidad antioxidante y
aceptabilidad sensorial general de la tostada elaborada bajo las condiciones
optimizadas.
El subproducto incrementó significativamente los niveles fibra dietética y
cenizas en un 32.45% y 3.49%, respectivamente, de la tostada funcional.
La tostada funcional a base de maíz elaborada bajo las condiciones óptimas,
presentó un incremento significativo en el contenido de fósforo (28.3%), potasio
(41.72%), calcio (13.21%) y hierro (26.63%) al fortificarla con subproducto de chile
jalapeño.
El contenido de fenoles totales y capacidad antioxidante in vitro de la tostada
funcional fue incrementado en un 11.7% y 14.38%, respectivamente.
La tostada funcional a base de maíz fortificada con subproducto de chile
jalapeño presentó alto índice de peróxidos, indicando enranciamiento oxidativo en el
alimento, por lo que se sugiere un mejor manejo durante el almacenamiento del
subproducto.
La tostada funcional cumplió con los parámetros de calidad microbiológica
establecidos por la NOM-187-SSA1/SCFI-2002.
92
XI BIBLIOGRAFÍA
Abdullah, M.Z, Guan, L.C., Lim, K.C y Karim, A.A. 2004. The aplications of computer
vision and tomographic radar imaging for assessing physical propieties of food.
Journal of Food Engineering. 61: 125-135.
Achilonu, M.C., y Umesiobi, D.O. 2015. Bioactive Phytochemicals: Bioactivity,
Sources, Preparations, and/or Modifications via Silver Tetrafluoroborate
Mediation. Journal of Chemistry.
Adom, K. K., y Liu, R. H. 2002. Antioxidant activity of grains. Journal of agricultural
and food chemistry. 50(21): 6182-6187.
Adom, K. K., Sorrells, M. E., y Liu, R. H. 2003. Phytochemical profiles and antioxidant
activity of wheat varieties. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51(26):
7825-7834.
Alvarez-Parrilla, E., de la Rosa, L. A., Amarowicz, R., y Shahidi, F. 2010. Antioxidant
activity of fresh and processed Jalapeno and Serrano peppers.Journal of
Agricultural and Food Chemistry. 59(1): 163-173.
Al‐Okbi, S. Y., Hussein, A., Hamed, I. M., Mohamed, D. A., y Helal, A. M. (2014).
Chemical, Rheological, Sensorial and Functional Properties of Gelatinized
Corn‐Rice Bran Flour Composite Corn Flakes and Tortilla Chips. Journal of
Food Processing and Preservation. 38(1): 83-89.
Amador-Rodríguez, K. Y., Martínez-Bustos, F., Pérez-Cabrera, L. E., Posadas-Del-
Río, F. A., Chávez-Vela, N. A., Sandoval-Cardoso, M., y Guevara-Lara, F.
2015. Effect of huitlacoche (Ustilago maydis DC Corda) paste addition on
functional, chemical and textural properties of tortilla chips. Food Science and
Technology (Campinas). 35(3): 452-459.
Andlauer, W., y Fürst, P. 2002. Nutraceuticals: a piece of history, present status and
outlook. Food Research International. 35(2): 171-176.
Anton, A. A., Fulcher, R. G., y Arntfield, S. D. 2009. Physical and nutritional impact of
fortification of corn starch-based extruded snacks with common bean
(Phaseolus vulgaris L.) flour: Effects of bean addition and extrusion cooking.
Food Chemistry. 113(4): 989-996.
93
Bad, Y., y Fenwick, R. 2004. Phytochemicals in health and disease. Marcel Dekker,
New York.
Bartrina, J. A. 2010. Alimentos funcionales y salud en la etapa infantil y juvenile /
Nutritional Value and Health in Infants and Youth Stages. Ed. Médica
Panamericana.
Bello, J. 2005. La alimentación básica. Editorial día de santos. España, 304-305 p.
Bravo-Rivera, G. 2012. Caracterización de una tostada elaborada con maíz y alga
Ulva clathrata. Doctoral dissertation. Centro de desarrollo de productos
bióticos, IPN.
Borchardt, R.T., Huber, J.H., y Houston, M. 1982. Catechol O-methyltransferase. 10.
5-Substituted, 3-hydroxy-4-methoxybenzoic acids (isovanillic acids) and 5-
substituted, 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehydes (isovanillins) as potential
inhibitors. Journal of medicinal chemistry. 25(3): 258-263.
Caña-Espinoza G. 2010. Masa compuesta para tortilla elaborada con maíz y harina
de nopal deshidratado en polvo. Patente N°: WO2011119013 A1.
Cardello, A.V., y Schutz, H.G. 2004. Research note numerical scale‐point locations
for constructing the lam (labeled affective magnitude) scale. Journal of Sensory
Studies. 19(4): 341-346.
Cardador-Martínez, A., Albores, A., Bah, M., Calderón-Salinas, V., Castaño-Tostado,
E., Guevara-González, R., Shimada-Miyasaka, A. and Loarca-Piña, G. 2006.
Relationship among antimutagenic, antioxidant and enzymatic activities of
methanolic extract from common beans (Phaseolus vulgaris L). Plant Foods for
Human Nutrition. 61: 161-168.
Cárdenas-Hernández, A. D. S. 2013. Composición química, características de
calidad y actividad antioxidante de pasta enriquecida con harina de amaranto y
hoja de amaranto deshidratada (Doctoral dissertation).
Cervantes-Paz, ., Yahia, E. M., Ornelas-Paz, J. . J., Gardea- éjar, A. A., Ibarra-
Junquera, V., y Pérez-Martínez, J. D. 2012. Effect of heat processing on the
profile of pigments and antioxidant capacity of green and red jalapeño
peppers. Journal of agricultural and food chemistry. 60(43): 10822-10833.
94
Choudhary, M., y Grover, K. 2012. Development of functional food products in
relation to obesity. Functional Foods in Health and Disease. 2(6): 188-197.
Chuah, A. M., Lee, Y. C., Yamaguchi, T., Takamura, H., Yin, L. J., y Matoba, T. 2008.
Effect of cooking on the antioxidant properties of coloured peppers. Food
chemistry. 111(1): 20-28.
Codex Alimentarius Commision. 1991. STAN 19-1981. Codex standard for edible fats
and oils not covered by individual standards. Codex Alimentarius Official
Standards, Canada.
Codex Alimentarius Commision. 2009. Report on the 30th session of the Codex
Committee on Nutrition and Foods for Special Dietary Uses. Appendix I, p. 49-
50. In: Codex Alimentarius Commission, ALINORM 09/32/29 Rome, Italy.
Comunicación personal. (2015). Conservas La Costeña, S.A. de C.V Guasave,
Sinaloa.
Cruz-Góngora, V. D. L., Villalpando, S., Mundo-Rosas, V., y Shamah-Levy, T. 2013.
Prevalence of anemia in Mexican children and adolescents: Results from three
national surveys. Salud Pública de México. 55: S180-S189.
Cuatzo-Lozano, M.I., López-García, F., Briones-Bermúdez, J.E., Gallardo-Navarro,
Y.T. 2010. Elaboración de una botana alta en proteína a partir de harina soya-
maíz. Tesis maestría. Universidad de Guanajuato.
DeFelice, S. L. 1989. The NutraCeutical Revolution: Fueling a Powerful. New
International Market.
DeFelice, S. L. 1995. "The nutraceutical revolution: its impact on food industry RyD."
Trends in Food Science y Technology. 6(2): 59-61.
Delmoro, J., Muñoz, D., Nadal, V., Clementz, A., & Pranzetti, V. (2010). El color en
los alimentos: determinación de color en mieles. Invenio: Revista de
investigación académica. (25): 145-152.
De la Parra, C., Serna Saldivar, S. O., y Liu, R. H. 2007. Effect of processing on the
phytochemical profiles and antioxidant activity of corn for production of masa,
tortillas, and tortilla chips. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 55(10):
4177-4183.
95
De la Vara, S. R., y Domínguez, D. J. 2002. Métodos de superficie de respuesta; un
estudio comparativo. Rev. Matem. Teoría y Aplic. 1: 47-65.
Diario Oficial de la Federación. 1994. NOM-092-SSA1, bienes y servicios. Método
para la cuenta de bacterias aerobias en placa.
Diario Oficial de la Federación. 1994. NOM-111-SSA1, bienes y servicios. Método
para la cuenta de mohos y levaduras en alimentos.
Diario Oficial de la Federación. 1994. NOM-113-SSA1, bienes y servicios. Método
para la cuenta de microorganismos coliformes totales en placa.
Diario Oficial de la Federación. 1996. NOM-147-SSA1, bienes y servicios. Cereales y
sus productos. Harinas de cereales, semolas o semolinas. alimentos a base
de cereales, de semillas comestibles, harinas, semolas o semolinas o sus
mezclas. productos de panificacion. disposiciones y especificaciones
sanitarias y nutrimentales.
Diario Oficial de la Federación. 2002. NOM-187-SSA1/SCFI, productos y servicios.
Masa, tortillas, tostadas y harinas preparadas para su elaboración y
establecimientos donde se procesan. Especificaciones sanitarias. Información
comercial. Métodos de prueba.
Durán, F., Soto, A., Asenjo, G., Labraña, T., María, A., Quiróz, G., y Pradenas, P.
2002. Ingesta dietaria de sodio, potasio y calcio en embarazadas
normotensas. Revista chilena de nutrición. 29(1): 40-46.
Enriquez-Soto, R., y Vilcapoma-Vilcapoma, D. 2012. Evaluación de vida útil en
anaquel de tres variedades de maíz (Zea Mays L.) nativo tostado y envasado
en tres tipos de envases. Tesis de Licenciatura. Facultad De Ingeniería en
Industrias Alimentarias.
Esan, T. A., Sobukola, O. P., Sanni, L. O., Bakare, H. A., y Munoz, L. 2015. Process
optimization by response surface methodology and quality attributes of vacuum
fried yellow fleshed sweetpotato (Ipomoea batatas L.) chips. Food and
Bioproducts Processing. 95: 27-37.
Escudero Álvarez, E., y González Sánchez, P. 2006. La fibra dietética.Nutrición
hospitalaria. 21: 61-72.
96
FAO. 1993. El maíz en la nutrición humana. Organización de las Naciones Unidas
para la Agricultura y Alimentación. Roma, Italia. 25:15-83.
FAO. 2011. Pérdida y desperdicio de alimentos. Acceso 12 de octubre de 2016.
Disponible en: http://www.fao.org/food-loss-and-food-waste/es/
FAO. 2015. Pérdidas y desperdicios de alimentos en américa latina y el caribe.
Acceso 12 de octubre de 2016. Disponible en : http://www.fao.org/3/i4655s.pdf
Figueroa-Espinoza, M. C., Zafimahova, A., Alvarado, P. G. M., Dubreucq, E., y
Poncet-Legrand, C. 2015. Grape seed and apple tannins: Emulsifying and
antioxidant properties. Food chemistry. 178: 38-44.
Flores-Silva, P.C., Rodriguez-Ambriz, S.L., Bello-Pérez, L.A. 2015. Gluten-Free
snacks using plantain–chickpea and maize blend: chemical composition,
starch digestibility, and predicted glycemic Index. Journal of the Food Science.
80: 961-966.
González-Regueiro, V., Rodeiro-Mauriz, C., Sanmartín-Fero, C., Vila Plana, S. 2014.
Introducción al análisis sensorial. SGAPEIO.
Gordon, M.H. 2001. El desarrollo del enranciamiento oxidativo en los alimentos.
Acribia, Zaragoza. 7-21p.
Hasler, C.M. 2000. The changing face of functional foods. Journal of the American
College of Nutrition. 19:499S-506S.
Howard, L.R., y Wildman, R. 2007. Isoflavones: source and metabolism. Handbook of
nutraceuticals and fuctional foods. Boca Raton, EUA. 165-191p.
Huh, H., Kim, H. K., y Lee, H. K. 1998. PAF antagonistic activity of 2-hydroxy-3-
methoxybenzoic acid glucose ester from Gentiana scabra. Archives of
Pharmacal research. 21(4): 436-439.
Iwahashi, H. 2000. Some polyphenols inhibit the formation of pentyl radical and
octanoic acid radical in the reaction mixture of linoleic acid hidroperoxide with
ferrous ions. Biochemistry Journal. 2: 265-73.
Jeffrey, A.G., Garcia-Casal, M.N. 2014. Processing maize flour and corn meal food
products. Annals of the New York Academy of Sciences. 1312: 66–75.
97
Kotilainen, L. 2006. Health Enhancing Foods: Opportunities for Strengthening the
Sector in Developing Coutries. International Bank for Reconstruction and
Development: The World Bank..
Kumar, A. P., Garcia, G. E., Ghosh, R., Rajnarayanan, R. V., Alworth, W. L., y Slaga,
T. J. 2003. 4-Hydroxy-3-methoxybenzoic acid methyl ester: a curcumin
derivative targets Akt/NFκB cell survival signaling pathway: potential for
prostate cancer management. Neoplasia. 5(3): 255-266.
Kumar, S., y Pandey, A. K. 2013. Chemistry and biological activities of flavonoids: an
overview. The Scientific World Journal.
Kumar, V., Sharma, H. K., Singh, K., y Singh, R. P. 2015. Optimization of process
parameters for the production of taro chips using RSM with fuzzy
modeling. Journal of Food Measurement and Characterization. 9(3): 400-413.
López-Munguía, A., García, M., y Quintero, R. 2002. Biotecnología
Alimentaria. Editorial Limusa. México, DF México.
Martínez-Flórez, S., González-Gallego, J., y Culebras, J. M. 2002. Los flavonoides:
propiedades y acciones antioxidantes. Nutrición hospitalaria.17:06.
Mazza, G. 2000. Alimentos funcionales: aspectos bioquímicos y de procesado.
Zaragoza. Editorial Acribia S.A. España.
Meneses, S. M. O., y Valenzuela, J. R. C. 2008. La atmósfera modificada: una
alternativa para la conservación de los alimentos. Revista Lasallista de
Investigación. 5(2): 112-123.
Montgomery, D.C. 1991. Diseño y Análisis de experimentos. Grupo Editorial
Iberoamericana Cop. México, DF. 45-85 p.
Mora-Rochin, S., Gutiérrez-Uribe, J. A., Serna-Saldivar, S. O., Sánchez-Peña, P.,
Reyes-Moreno, C., y Milán-Carrillo, J. 2010. Phenolic content and antioxidant
activity of tortillas produced from pigmented maize processed by conventional
nixtamalization or extrusion cooking. Journal of Cereal Science. 52(3): 502-
508.
Mueller, C. 1999. The Regulatory Status of Medical Foods and Dietary Suplements in
the United States. Nutrition. 15(3): 249-251.
98
Myers, R.H. 1971. Response Surface Methodology. Allyn and Bacon Publisher,
Boston. MA, EUA. 26-106 p.
Nardini M., Ghiselli A. 2004. Determination of free and bound phenolic acids in beer.
Food Chemistry. 84(1): 137–143.
Navarro-Cortez, O.R. 2010. Elaboración de una botana de tercera generación por
extrusión a partir de harina de maíz (Zea may L.) azul y almidón de maíz.
Tesis maestría. Universidad Autonoma de Sinaloa.
Nemś, A., Pęksa, A., Kucharska, A. Z., Sokół-Łętowska, A., Kita, A., rożdż, W., y
Hamouz, K. 2015. Anthocyanin and antioxidant activity of snacks with coloured
potato. Food chemistry. 172: 175-182.
Olivas-Gastélum, R., Nevárez-Moorillón, G.V., Gastélum-Franco, M.G. 2009. Las
pruebas de diferencia en el análisis sensorial de los alimentos. Tecnociencia
Chihuahua. 3(1): 1-7.
Padilla-Bon, B.K. 2016. Bioconversión en estado sólido de garbanzo (Cicer arietinum
L) para la obtención de un alimento funcional con potenciales antioxidante y
antihipertensivo. Tesis de maestría. Universidad Autónoma de Sinaloa.
Facultad de Ciencias Químico Biológicas.
Pence, G.E. 2002. Desirner Food. Mutant Harvest or Breadbasket of words Gregory
E. Pence. Rowman and Publisers, Inc., New York, Oxford.
Pinedo, M. C., y Valenzuela, M. B. 2016. La tortilla como identidad culinaria y
producto de consumo global Journal Región y sociedad. 28(66).
Prior, R. L., Hoang, H. A., Gu, L., Wu, X., Bacchiocca, M., Howard, L., ... y Jacob, R.
2003. Assays for hydrophilic and lipophilic antioxidant capacity (oxygen radical
absorbance capacity (ORACFL)) of plasma and other biological and food
samples. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51(11): 3273-3279.
Proyecto de Norma Oficial Mexicana. PROY-NOM-187-SSA1-2001, Productos y
servicios. Masa, tortillas, tostadas y harinas preparadas para su elaboración y
establecimientos donde se procesan. Especificaciones sanitarias.
Rababah, T. M., Brewer, S., Yang, W., AL‐MAHASNEH, M. A. J. D. I., AL‐U'DATT, M.
U. H. A. M. M. A. D., Rababa, S., y Ereifej, K. 2012. Physicochemical
99
properties of fortified corn chips with broad bean flour, chickpea flour or
isolated soy protein. Journal of Food Quality. 35(3): 200-206.
Ramírez, J. N. 2012. Efecto del consumo de fibra en la dieta del paciente
diabético. Revista médica de Costa rica y Centroamérica. 69(600): 21-23.
Ríos, R. 1989. Apuntes no Publicados de Tecnología de Botanas. Barcel del centro.
México.
Rodríguez-Palenzuela, P., García, J., y de Blas, C. 1998. Fibra soluble y su
implicación en nutrición animal: enzimas y probióticos. Curso de
Especialización FEDNA. 14: 227-240.
Rosado, J. L. 1998. Deficiencia de zinc y sus implicaciones funcionales. Salud
pública de México. 40(2): 181-188.
Sánchez-Madrigal, M. Á., Quintero-Ramos, A., Martínez-Bustos, F., Meléndez-
Pizarro, C. O., y Ruiz-Gutiérrez, M. G. 2014. Effect of different calcium sources
on the antioxidant stability of tortilla chips from extruded and nixtamalized blue
corn (Zea mays L.) flours. Food Science and Technology (Campinas). 34(1):
143-149.
Sandoval-Castro, C.J., Valdez-Morales, M., Perea-Domínguez, X.P., Medina-Godoy,
S., Espinosa-Alonso, L.G. 2014. Antioxidant activity of processed and raw
seed byproducts from jalapeño pepper. Journal of Chemical, Biological and
Physical Sciences. 4(5): 26-34.
Sandoval-Castro CJ. 2016. Evaluación del potencial bioactivo de extractos
hidrofílicos y lipofílicos obtenidos del subproducto del procesamiento de chile
jalapeño (Capsicum annuum). Tesis de maestría. Instituto Politécnico
Nacional. Maestría en recursos naturales y medio ambiente.
SIAP [Servicio de alimentación agroalimentaria y pesquera]. 2014. Producción
agrícola, Cíclicos y Perennes, modalidad riego + temporal. Acceso octubre 25
de 2015. Disponible en:
http://infosiap.siap.gob.mx:8080/agricola_siap_gobmx/AvanceNacionalCultivo.
do
SIAP [Servicio de alimentación agroalimentaria y pesquera]. 2015. Producción
agrícola, Cíclicos y Perennes, modalidad riego + temporal. Acceso octubre 25
100
de 2015. Disponible en:
http://infosiap.siap.gob.mx:8080/agricola_siap_gobmx/AvanceNacionalCultivo.
do
Slavin, J.L. 2008. Position of the American Dietetic Association: health implications of
dietary fiber. Journal of the American Dietetic Association. 108(10): 1716-1731.
Spence, J. 2006. Challenges related to the composition of functional foods. Journal of
Food Composition and Analysis. 19: S4-S6.
Stojceska, V., Ainsworth, P., Plunkett, A., İbanoğlu, E., y İbanoğlu, Ş. 2008.
Cauliflower by-products as a new source of dietary fibre, antioxidants and
proteins in cereal based ready-to-eat expanded snacks. Journal of Food
Engineering. 87(4): 554-563.
Thomas, P.R., Eart, R. 1994.Enhancing the food supply.,Washington. Oportunities in
the Nutrition and Food Scinces. 98-142.
Torres Acosta, R., y Bahr Valcarcel, P. 2004. El zinc: la chispa de la vida.Revista
cubana de pediatría. 76(4): 0-0.
Treviño-Mejía, D. 2015. Desarrollo y evaluación nutrimental y nutracéutica de tortillas
a base de harina de maíz nixtamalizado y frijol común (Phaseolus vulgaris
L.) (Doctoral dissertation).
Trujillo-Contreras, M.I. 2011. Cuantificación de compuestos antioxidantes, capsaicina
y capasidad antioxidante en chile serrano (Capsicum annum) bajo distinto
manejo agronómico y sistema de cultivo. Tesis de ingeniería. Facultad de
química. Universidad Autonoma de Querétaro.
UNICEF 2015. United Nations International Children's Emergency Fund. Acceso en
2016 septiembre 14. Disponible en:
http://www.unicef.org/spanish/nutrition/index_iodine.html
Valenzuela, A., Sanhueza, J., Nieto, S., Petersen, G., y Tavella, M. 2003. Estudio
comparativo, en fritura, de la estabilidad de diferentes aceites
vegetales. Aceites y Grasas Magazine, Rosario-Argentina. 53(4): 568-573.
Valenzuela, A., Valenzuela, R., Sanhueza, J., y Morales, G. 2014. Alimentos
funcionales, nutraceúticos y foshu:¿vamos hacia un nuevo concepto de
alimentación?. Revista chilena de nutrición. 41(2): 198-204.
101
Vazquez-Duran, A., Gallegos-Soto, A., Bernal-Barragan, H., Lopez-Perez, M., y
Mendez-Albores, A. 2014. Physicochemical, nutritional and sensory properties
of deep fat-fried fortified tortilla chips with broccoli (Brassica oleracea L.
convar. italica Plenck) flour. Journal of Food y Nutrition Research. 53(4).
Vázquez-Flores AA, Álvarez-Parrilla E, López-Díaz JA, Wall-Medrano A y De la Rosa
LA. 2012. Taninos hidrolizables y condensados: naturaleza química, ventajas y
desventajas de su consumo. Tecnociencia Chihuahua. 6(2).
Vázquez-López, L.C. 2013. Evaluación de mezclas de harina de malanga y maíz
para elaborar tortillas. Tesis de maestría. Colegio de postgraduados. Instituto
de enseñanza e investigación en ciencias agrícolas, campus Tabasco.
Vélez-Medina, J.J. 2004. Caracterización de tostadas elaboradas con maíces
pigmentados y diferentes métodos de nixtamalización. Tesis de Maestría.
Centro de investigación en ciencia aplicada y tecnología avanzada.
Watts, B.M., Ylimaki, G.L., Jeffery, L.E., Elías, L.G. 1992. Métodos sensoriales
básicos para la evaluación de alimentos. Universidad de Manitoba, Canadá.
Instituto Nacional de Nutrición de Centroamérica y Panamá; Guatemala.
Wu, X., Beecher, G. R., Holden, J. M., Haytowitz, D. B., Gebhardt, S. E., y Prior, R. L.
2004. Lipophilic and hydrophilic antioxidant capacities of common foods in the
United States. Journal of agricultural and food chemistry. 52(12): 4026-4037.
Wyszecki, G. y Stiles, W.S. 1982. Color Science. Concepts and Methods Quantitative
Data and Formulae. 2nd Edition. John Wileny & Son, New York. 117-248.
Xu, Y. 2001. Perspectives on the 21st. century development of fuctional foods:
bringing Chinese medicatet diet and fuctional foods. International Journal of
food Science and Techonogy. 36: 229-242
Yuksel, F., y Kayacier, A. 2016. Utilization of stale bread in fried wheat chips:
Response surface methodology study for the characterization of textural,
morphologic, sensory, some physicochemical and chemical properties of
wheat chips. LWT-Food Science and Technology. 67: 89-98.
102
ANEXOS
Anexo 1. Panelistas no entrenados, realizando el análisis sensorial de las tostadas
con diferentes % de inclusión de subproducto de chile jalapeño y diferentes tiempos
de freído de acuerdo al diseño experimental.
