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TECNOLOGIA DE CEREALES

@

Facilitador: Ing. Miguel Ángel Quispe Solano

TARMA, 2012

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS TARMA

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

FORMULACION DE MEZCLAS

ALIMENTICIAS

• La producción de alimentos en los Países en Vías de desarrollo,

sobre, todo en el Perú, cada día es, más deficitaria; trayendo

como consecuencia altos niveles de desnutrición prevalecentes

en el País, que afectan mayormente a los grupos

nutricionalmente vulnerables.

• Vale decir madres en estado de gestación y/o lactancia, niños en

edad pre-escolar y escolar, grupos a los cuales se les debe dar

una preferente atención, puesto que sus requerimientos de

nutrientes en calidad y cantidad, debe ser plenamente cubiertos

para una completa formación física mental del individuo, que

constituye el futuro potencial del País.

• Teniendo en cuenta que la desnutrición calórico-proteico en niños pre-

escolares se inicia a partir del destete, con el reemplazo de la leche

materna por papillas, mazamorras y sopas a base de harinas y féculas

y alimentos similares ricos en carbohidratos, resulta de la mayor

importancia contar con alimentos ricos en proteínas de buena

digestibilidad, fácilmente accesibles al poblador de bajos recursos

económicos.

• Hoy en día la obtención de mezclas vegetales a partir de cereales con

leguminosas constituyen una gran alternativa para superar los niveles

de desnutrición que afectan al País. En realidad no todos los cereales y

leguminosas son deficientes en los mismos aminoácidos esenciales.

Esto permite la complementación mutua entre ellos para obtener dietas,

que siendo de bajo costo, contienen un balance adecuado de

aminoácidos y la concentración necesaria de proteínas.

MEZCLAS ALIMENTICIAS DE ALTO VALOR

NUTRICIONAL PARA CONSUMO HUMANO

Generalidades • En lo segunda mitad de la década de 1950, se inicia una corriente de

investigación nutricional para desarrollar y fomentar el consumo de

combinaciones de proteínas de origen vegetal, que sean de bajo costo,

de alta aceptabilidad y de fácil digestibilidad, destinados principalmente

a la alimentación infantil.

• Por el auge que ha cobrado la nutrición por su estrecha relación con el

crecimiento demográfico mundial, y por las teorías de desarrollo,

últimamente se ha relacionado mucho a la nutrición de una población

con el desarrollo del país

La formulación de mezclas alcanza una nueva dimensión

justificatoria, por cuanto pueden generar un ciclo económico

basado en el servicio de nutrición, pero que beneficia a los

agricultores, crea fuentes de trabajo, protege a la población

de la desnutrición, reduce los costos de otros servicios del

Estado, sustituye importaciones, etc. Esto por supuesto será

verdad sólo, en el nivel en que se cumplan con los

respectivos requisitos como el de uso de insumos

nacionales, cubrir un mercado rentable o subsidiado, que el

consumidor acepte el producto, etc.

La producción de mezclas alimenticias, pueden justificarse por lo

siguiente:

• Se protegería biológicamente a grandes grupos poblacionales de bajos ingresos.

• El buen estado de salud consecuente de ello, ahorrará pérdidas del gasto estatal en

educación y salud, por reducción de deserción escolar y mayor rendimiento y reducción

de incidencia de enfermedades respectivamente.

• La gran demanda que se genera, fomentaría el desarrollo de industrias con la

consecuente ocupación de mano de obro.

• Las industrias a su vez constituirán un buen mercado de la Producción Agrícola

Nacional, particularmente de aquellos de origen autóctono adaptados a nuestras difíciles

condiciones ecológicas y que son las únicas capaces de sustituir importaciones sin

afectar lo producción de otros productos de alto contenido proteínico, y que finalmente

son producidos precisamente por la población rural, hoy más deprimida. Esta producción

hoy no es significativa por falta de este mercado (Cuadro 1).

2

CUADRO N° 1: Ciclo Generado por la producción de Mezclas

Alimenticias

INDUSTRIA

• Produce Mezclas

• Ocupa mono de obre

• Copta insumos agropecuarios hoy poco utilizados

CONSUMIDOR

• Mejora su nutrición

• Consume produc.tosnacionales

• Reduce costos de alimentación.

• Aumenta su rendimiento

AGRICULTOR

• Abastece los insumos hoy poco utilizados

• Incrementa producción

• Incrementa sus ingresos.

• ESTADO

• Fomenta la industria de alimentos

• Subsidia etapa de la promoción.

• Reduce costos reales en Educación, Salud.

• Reduce importaciones

FORMULACIÓN DE MEZCLAS PROTEICAS

• La proteína de origen vegetal es de calidad inferior a. la proteína de origen

animal, por presentar esta ultima un balance de aminoácidos esenciales

favorables a la utilización por el organismo mientras que la proteína vegetal es

deficiente en algunos aminoácidos. Puede lograrse un balance, combinando

adecuadamente varias proteínas de composición diversa que provienen de

semillas de cereales, oleaginosas, leguminosas, entre otros (Vargas, 1978).

• Las semillas de leguminosas tienen buena cantidad de proteínas son ricas en

lisina, pero, deficientes en aminoácidos azufrados; los cereales en cambio,

presentan adecuadas cantidades de aminoácidos azufrados, siendo

deficientes en lisina. Para lograr el mejor balance posible en el contenido de

aminoácidos esenciales, las harinas de leguminosas pueden complementarse

satisfactoriamente con las harinas de cereales, las leguminosas proporcionan

la lisina adicional a las proteínas de los cereales; y a su vez el cereal

complementa la metionina deficiente en la leguminosa (Candiotti, 1977). Asi-

mismo la calidad de la dieta no viene únicamente definida por su contenido de

proteínas y por la calidad de ellas, sino también debe haber un adecuado

aporte calórico (Vivas, 1979).

Experiencias en otros Países en desarrollo

. Las investigaciones pioneras surgieron en Centroamérica y en

África, con la producción de la INCAPARIMA en Centroamérica a

base de (algodón/maíz/frijol/levadura) y el PRONUTRO en

Sudáfrica a base de (Soya/ maíz/maní/leche en polvo/germen de

trigo), los cuales han tenido un éxito rotundo (Bemar y Bressani,

1970.)

• En 1964, juntamente con el interés mundial sobre la nutrición, este

tipo de investigación se expandió de tal modo que las mezclas

producidas en los Estados Unidos el C.S.M. (maíz-soya-leche) y la

mezcla (trigo-soya) en 1971 se distribuyeron casi 1,000 millones de

Kilogramos a nivel mundial (Vivas, 1979).

• En Colombia, Brasil, Argelia, Líbano, Túnez, Etiopía y la india,

también se produjeron alimentos formulados algunos comerciales

y otros patrocinados por gobiernos o Agencias Internacionales, tal

es así que en Brasil se produjo el GESTAL, a base de (maíz-soya-

almidón modificado), el mismo que es distribuida actualmente a

madres gestantes en forma gratuita (Bressani, R, et al,1973).

• En 1971, en total se comenzaron aproximadamente 72 proyectos;

y de ellos casi la mitad pertenecía a América Latina. El Proyecto

más grande de todos se desarrolló en la India y produjo “El

BALAHAR" que en hindú significa "Alimento infantil" (Vargas,

1978)

• Según Cabieses (1976.), Guatemala es el País en América con

más trayectoria en la comercialización y Consumo de mezclas de

origen vegetal.

• Colombia es otro país donde se ha producido comercialmente

varias mezclas tales como la COLOMBIARINA, BIENESTARINA

y DURYEA.

• A partir de 1973, se nota un incremento notable en el número de

Países que deciden lanzarse a la producción de mezclas de

origen vegetal. Entre estos se debe citar los siguientes:

• Haití, con el producto AK-1000; Bolivia con el MAISOY, el

Ecuador con el producto AVENA-LECHE; Chile cuenta con la

variedad más grande de productos, mencionándose entre otros

el F0RTESAN a base de (Trigo/ aceite/soya/Cacao en

Polvo/vitaminas y minerales). Asimismo el SUPERCHIC,

FORTALIN y el NUTRILAC/LACTO-DA (Fuentes, 1979).

• La INCAPARINA es una mezcla desarrollada por el Instituto de

Nutrición de Centro América y Panamá (Guatemala) que tuvo

una importante trayectoria.

• En el Cuadro 2, se presentan datos sobre la composición

proximal de algunas mezclas más conocidas (Vivas, 1979).

Cuadro N° 2: Composición Proximal de las Mezclas Formuladas

por Algunos Países en Desarrollo (en 100 gr. de muestra)

Análisis COLOMBIHA

RINA INCAPARINA MAISOYLECHE

Calorías Proteína

Grasa

Carbohidratos Calcio Fósforo Hierro Vit. A Tiamina Riboflavina Niacina Humedad

Ceniza Fibra PER

gr gr gr mg mg mg U.I mg mg mg gr gr gr

331 19.2 0.8

64.7 122 253 18.6

-- 1.65 0,53 4.16 11.3 2.6 1.4

2.21

338 27 6.2 57

108 509 5.5

4.79 0.32 1.43 15.3

-- -- --

2.2

377 18.2 0.7

67.6 126 167 3.0 49

0.25 0.25 1.36 10 2.0 1.4

2.48

Fuente: Vivas (1979)

3

Cuadro N°3:

Valor Proteico de algunas mezclas vegetales

enriquecidas

FORMULA PR0TEINA % PER

INCAPARINA Form 9 INCAPARIMA Form 14 INCAPARIMA Form 15 C.S.M. PERUVITA F0RTESAN

27 25 25 19 35 23

2.5 2.2 2.0 2.4 2.4 2.6

Fuente: Vivas, B.M. (1979)

Mezclas Proteicas Desarrolladas en Nuestro País

El Perú también ha obtenido limitada experiencia con la mezcla

PERUVITA, cuyos ingredientes básicos fueron la harina de semilla de

algodón y la quinua. Esta mezcla fue desarrollada por el Instituto de

Nutrición al año 1965; sin embargo, no tuvo éxito deseable por la dificultad

al extraer completamente la saponina de la corteza del grano de quinua, lo

que le daba un sabor amargo a la mezcla, conforme pasaba el tiempo de

almacenaje y, por otras razones de diversa índole (Fuentes,1979).

Además en nuestro País diversas instituciones se han dedicado a elaborar

productos, formulados, con la finalidad de ofrecer una alternativa al

problema nutricional. La Universidad nacional Agraria La Molina ha venido

realizando investigaciones en el rubro.de sucedáneos (Harina pre-cocida

de maíz, frijol, camote, etc.), desde el año 1960, así como también

mezclas alimenticias a base de quinua, maíz opaco 2, arroz, trigo, arveja;

y a base de maíz amarillo, soya y espinaca, entre muchos otros más.

Actualmente el Instituto Nacional de Nutrición viene realizando

trabajos de investigación sobre mezclas precocidas a base de maíz y

kiwicha, así como también puré a base de frijoles. La Estación

Experimental Agroindustrial (Ex-INDDA) desde el año 1975 hasta la

fecha, viene investigando el rubro de alimentos formulados a base

de cereales, leguminosas, hortalizas y frutas. La fábrica PERULAC es

el que actualmente viene produciendo una serie de productos

formulados, los que son fortificados con agregados de minerales y

vitaminas, estos productos son destinados para bebés y niños. En el

Cuadro N° 4, se indica la composición de algunos productos

producidos por PERULAC.

El Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustrial, en el marco del

Programa Nacional de Alimentación Popular (PRONAP) de la Molina,

desarrolló desde 1977 hasta 1981, once mezclas, a base de cereales

y leguminosas de Producción Nacional, los cuales presentaron una

concentración proteíca de 15-20% y valores elevados de PER.

Cuadro N° 4: Productos Formulados por PERULAC

(Composición media por 100 gr de polvo)

ANALISIS NESTUM

ARROZ

NESTUM

5 CEREALES

CERELAC

PLÁTANO

CERELAC

MANZANA

Grasa (gr)

Prot. (gr)

Carboh. (gr)

Fibra(gr)

Cenizas (gr)

Humed. (gr)

Energ.(Kcal)

Vit A (UI)

Vit B1(mg)

Vit B2(mg)

Niacina(mg)

Vit. C (mg)

Vit. E (mg)

Ca (mg)

P (mg)

Fe (mg)

Na (mg)

0.6

6.0

86.0

2.7

0.7

4.0

373

665

0,4

Trazas

11.0

85.0

7.3

90.0

80.0

18.5

trazas

1.4

10.8

80.2

3.3

1.3

3.0

377

665

0,4

trazas

11.0

85.0

7.3

160.0

130.0

18.5

140.0

9.5

l6.0

68.9

2.6 3.5

3.0

422

1055

0.8

0.3

4.0

35.0

3.0.

500.0

416.0

10.9

220.0

9.0

15,5

66.9

2.6

3.5

2.5

411

1030

0.8

0.3

4.0

35.0

3.0

480.0

390.0

7.5

200.0

Cuadro N° 5: Algunas mezclas Alimenticias Desarrolladas por

el Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustrial del Perú

INSUMOS %

HARINA PRE COCIDA

# Prot.%

- Soya-Quinua-Maíz

Leche en polvo

- Soya-Quinua-Arroz

- Plátano-Soya-Arroz

- Habas-Soya-Cebada

- Frijol Castilla-Soya

Cebada-Plátano

- Soya-Yuca

- Soya-Plátano

32.0 - 36.0 - 24.4 5.0 38.0 - 32.0 - 27.4 10.0 - 50.0 - 38.0 35.0 - 25.0 - 38.0 45.0 - 25.0 20.0 - 8.0 60.0 - 38.0 58.0 - 40.0

2.6 2.6 2.0 2.0

2.0 2.0 2.0

20.10 20.07 20.69 21.34

21.23 21.06 21.31

Criterios que se deben considerar para la elaboración de

una mezcla proteica.

Según Vivas (1979), existen diversos criterios técnicos que

deben tomarse en cuenta al tratar de desarrollar productos

balanceados para consumo masivo, dentro de los cuales se

pueden citar como más importantes los siguientes:

1. Que sea altamente nutritivo, que proporcione una cantidad

adecuada de Calorías y proteínas, una buena distribución

de las Calorías y que las proteínas sean de alto valor

biológico.

2. Que los carbohidratos, grasas y proteínas tengan una alta

digestibilidad para evitar trastornos digestivos.

4

3. Que las materias primas sean producidas ó susceptibles de ser

producidas en el País.

4. Que el producto se adapte muy bien a los hábitos alimentarios

existentes.

5. Que tenga larga vida y no sea afectado por condiciones severas de

clima y que preferiblemente no requiera refrigeración.

6. Que sea de fácil manejo y no requiera preparación adicional.

7. Que sus costos sean aceptablemente bajos, incluyendo los de materia

prima, procesamiento y comercialización.

8. Que su producción industrial presente cierto atractivo para los

inversionistas potenciales (públicos o privados).

Métodos para Formular Mezclas

Protéicas

Kamishikiriyo (l983), reporta 3 métodos para formular

mezclas:

1. Mezclando los componentes según su contenido de

aminoácidos esenciales y en base al patrón de referencia

propuesta por la FAO.

2. Enriqueciendo o fortificando alimentos deficientes,

mediante la adición de vitaminas, minerales y aminoácidos de

tal forma que puedan cubrir dichas deficiencias.

3. Buscando a través de pruebas biológicas el punto de

complementación óptima, entre los aminoácidos de proteínas

de varias fuentes, es decir el organismo animal identifica la

combinación óptima en términos de calidad proteica.

3.4.1 Definición del Método del

Cómputo Químico

Es el método que consiste en

adicionar a una proteína, otras

proteínas en cantidades

necesarias para complementar

las deficiencias de aminoácidos

esenciales de la primera.

APLICACIÓN DEL METODO DE COMPUTO QUÍMICO

Descripción de la metodología

Para explicar con un ejemplo práctico la aplicación del

método de cómputo químico o score químico, se ha

empleado la técnica del cálculo matemático, fundamentado

en el balance de aminoácidos esenciales contenidos en las

proteínas de la Quinua y la soya, con el propósito de obtener

cifras semejantes o proximales a las de la composición de la

proteína de referencia propuesta por el Comité Mixto

FAO/OMS 1973, la cual se muestra en el Cuadro N°6.

La amplia distribución de la histidina en los alimentos

programados permite omitir su estimación, si consideramos

este aminoácido esencial para el niño

Cuadro N° 6: Patrón de Aminoácidos Esenciales para

determinar el Computo Químico (*)

AMINOÁCIDOS COMBINACIÓN PROPUESTA

g/l00g/Prot. mg/g/Prot mg/g de Nit.

Isoleucina 4.0 40 250

Leucina 7.0 70 440

Lisina 5.5 55 340

Metionina + Cistina 3.5 35 220

Fenilalanina + Tirosina 6.0 60 380

Treonina 4.0 40 250

Triptófano 1.0 10 60

Valina 5.0 50 310

TOTAL 36.0 360 2250

(*) Fuente: FAO/OMS (1973)

Cuadro N° 7: Contenido de Aminoácidos Esenciales

de los Alimentos Programados

ALIMENTOS

AMINOÁCIDOS Quinua (1) Frijol Soya (1)

% Proteína 12 % Proteína 38

mg AA

en 12 g

(2)

g AA

en 100 g

(3)

mg AA

en 38 g

(2)

g AA

en 100 g

(3)

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina+ Cistina

Fenilalanina+ Tirosina

Treonina

Triptófano

Valina

432

720

672

460

828

420

127

233

3.6

6.0

5.6

3.0

6.9

3.5

1.1

1.9

1889

3232

2053

1077

3358

1603

532

1995

4.9

8.5

5.4

2.8

8.3

4.2

1.4

5.2

TOTAL 3892 32.4 15739 41.2

5

Cuadro N°8: Valoración del Contenido de Aminoácidos en

Proteínas de la Mezcla QUINUA - SOYA

PROTEINAS GRAMOS Referencia propuesta x FAO QUINUA 100 90 80 70 60 50 40 30 25* 20 10 0

SOYA 0 10 20 30 40 50 60 70 75 80 90 100

I 3.6 3.2 2.8 2.5 2.1 1.8 1.4 1.0 0.9 0.7 0.3 0.0

S 0.0 0.4 0.8 1.5 1.9 2.5 2.9 3.4 3.7 3.9 4.4 4.9

O 3.6 3.6 3.6 4.0 4.0 4.3 4.3 4.4 4.6 4.6 4.7 4.9 4.0

90 90 90 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**

L 6.0 5.4 4.9 4.2 3.6 3.0 2.4 1.8 1.5 1.2 0.6 0.0

E 0.0 0.8 1.7 2.5 3.4 4.2 5.1 6.0 6.3 6.8 7.7 8.5

U 6.0 6.2 6.6 6.7 7.0 7.2 7.5 7.8 7.8 7.8 8.3 8.5 7.0

85 89 95 96 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**

L 5.6 5.0 4.4 4.0 3.3 2.8 2.2 1.7 1.5 1.2 0.6 0.0

I 0.0 0.5 1.2 1.6 2.1 2.6 3.2 3.8 4.0 4.3 4.9 5.5

S 5.6 5.5 5.6 5.6 5.4 5.4 5.4 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5

------------- ----------- ----------- ----------- 98 98 98 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**

Met 3.8 3.4 3.4 2.7 2.3 1.9 1.7 1.1 1.0 0.8 0.4 0.0

+ 0.0 0.2 0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 1.9 2.1 2.2 2.5 2.8

Cist 3.8 3.6 3.9 3.5 3.4 3.3 3.4 3.0 3.1 3.0 2.9 2.8 3.5

------------- ----------- ----------- ----------- 97 94 97 86 88 86 83 80 100%**

Fen 6.9 6.2 5.5 4.9 4.1 3.4 2.7 2.0 1.7 1.3 0.6 0.0

+ 0.0 0.8 1.7 2.6 3.5 4.4 5.2 5.9 6.6 7.0 8.0 8.8

Tir 6.9 7.0 7.2 7.5 7.6 7.0 7.9 7.9 8.3 8.3 8.6 8.8 6.0

------------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**

T 3.5 3.2 2.0 2.5 2.1 1.7 1.4 1.0 0.8 0.7 0.3 0.0

R 0.0 0.4 0.8 1.2 1.7 2.1 2.6 3.2 3.8 4.0 4.3 4.9

E 3.5 3.6 3.6 3.7 3.8 3.8 4.0 4.0 4.0 4.1 4.1 4.2 4.0

88 90 90 93 95 95 ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**

T 1.1 0.9 0.9 0.7 0.6 0.6 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.0

R 0.0 0.1 0.2 0.4 0.5 0.7 0.8 1.0 1.0 1.1 1.3 1.4

I 1.1 1.0 1.1 1.1 1.1 1.3 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.4 1.0

------------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- ----------- 100%**

V 1.9 1.8 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 0.5 0.3 0.1 0.0

A 0.0 0.5 1.0 1.5 2.1 2.6 3.1 3.6 4.0 4.2 4.7 5.2

L 1.9 2.3 2.5 2.8 3.2 3.5 3.8 4.1 4.5 4.5 4.8 5.2 5.0

38 46 50 56 64 70 72 82 90 90 96 100%**

Cuadro N° 9: Determinación del Cómputo químico

(NPU St) de la Mezcla Quinua – Soya 25/75

AMINOÁCIDOS

g AA/100 g

Proteína

Proteína

de

Referencia

FAO

% REF

Isoleucina 4.6 4.0 > 100

Leucina 7.8 7.0 > 100

Lisina 5.5 5.5 = 100

Metionina +

Cistina

3.1 3.5 88*

Fenilalanina +

Tirosina

8.3 6.0 > 100

Treonina 4.0 4.0 = 100

Triptófano 1.2 1.0 > 100

Valina 4.5 5.0 90

* Cómputo Químico de la Mezcla

Cuadro N° 10: Conversión de Proteínas

Gramos a Alimentos Gramos Quinua -

Soya 25/75

Alimento g.

Proteínas 100 g. de

Alimento

g.

Proteínas

en 100 g.

de Mezcla

Proteica

g. Alimento

g.

Alimento

en 100 g.

de Mezcla

- Quinua - Soya

12 38

25 75

208 197

51 49

INSTAMAC

INSTAMAC Es un producto elaborado

a partir harina de maca organica (Lepidium meyenii walp) extruida, azúcar, cocoa, maltodextrina y saborizantes naturales.

RECEPCION DE MATERIA

PRIMA

6

LIMPIEZA Y DESINFECCION SECADO

MOLIENDA GRUESA EXTRUSION

MOLIENDA FINA

PESADO DE INSUMOS

7

MEZCLADO

LLENADO Y PESADO

CERRADO PRODUCTO TERMINADO

CONCLUSIONES - Es posible la obtención de mezclas proteicas de

alto valor biológico mediante una complementación

adecuada de las proteínas, provenientes de las

leguminosas ,cereales y pseudocereales, para cuya

producción el País cuenta con potencial ecológico.

- Las mezclas que tienen un nivel de concentración

proteíca semejante a la que procede de la carne,

pueden competir nutritiva y económicamente con

esta última.

- Dada la importancia del conocimiento del

contenido de aminoácidos y otros nutrientes en los

alimentos nativos del país, es aconsejable

intensificar los estudios sobre este aspecto.