USO DE LA QUINUA EN LA ELABORACION DE YOGUR VEGANO
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL USO DE LA QUINUA (Chenopodium quinoa) EN LA ELABORACIÓN DE YOGUR VEGANO TRABAJO EXPERIMENTAL Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de INGENIERO AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL AUTOR ALCIVAR ARREAGA CARLOS GABRIEL TUTOR ING. GAIBOR VALLEJO LADY MARÍA, M.SC MILAGRO – ECUADOR 2020
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
USO DE LA QUINUA (Chenopodium quinoa) EN LA ELABORACIÓN DE YOGUR VEGANO
TRABAJO EXPERIMENTAL
Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de
INGENIERO AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
AUTOR
ALCIVAR ARREAGA CARLOS GABRIEL
TUTOR
ING. GAIBOR VALLEJO LADY MARÍA, M.SC
MILAGRO – ECUADOR
2020
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
APROBACIÓN DEL TUTOR
Yo, LADY MARÍA GAIBOR VALLEJO, docente de la Universidad Agraria del
Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: USO
DE LA QUINUA (Chenopodium quinoa) EN LA ELABORACIÓN DE YOGUR
VEGANO, realizado por el estudiante ALCIVAR ARREAGA CARLOS GABRIEL;
con cédula de identidad N°094208786-7 de la carrera INGENIERÍA AGRÍCOLA
MENCIÓN AGROINDUSTRIAL, Unidad Académica Milagro, ha sido orientado y
revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la
Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.
Atentamente,
Ing. Gaibor Vallejo Lady, M.Sc.
Milagro, 10 de septiembre del 2020
3
UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE NOMBRE DE LA CARRERA
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como
miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de
titulación: “USO DE LA QUINUA (Chenopodium quinoa) EN LA ELABORACIÓN
DE YOGUR VEGANO”, realizado por el estudiante ALCIVAR ARREAGA CARLOS
GABRIEL, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad
Agraria del Ecuador.
Atentamente,
Dr. Arcos Ramos Freddy. PRESIDENTE
PhD. Gavilánez Luna Freddy. Ing. Núñez Rodriguez Pablo, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL
Ing. Gaibor Vallejo Lady, M.Sc. EXAMINADOR SUPLENTE
Milagro, 10 de septiembre del 2020
4
Dedicatoria
A Dios por haberme guiado en todo este camino
recorrido, encaminando mi vida familiar, personal y
profesional.
A mi madre Dalila Arreaga que con su esfuerzo y
dedicación consiguió sacarme adelante haciéndome
cumplir con mis objetivos de manera honrada y
responsable.
A mi hermana Briggid Alcivar por ser el pilar
fundamental de superación.
5
Agradecimiento
A la Universidad Agraria del Ecuador, Facultad de
Ciencias Agrarias, por facilitándome la oportunidad de
lograr educarme y desenvolverme en el mundo.
A la Ing. Lady Gaibor Vallejo, Directora de Tesis, que
con su asesoría y apoyo se logró concluir el presente
trabajo de manera satisfactoria.
6
Autorización de Autoría Intelectual
Yo ALCIVAR ARREAGA CARLOS GABRIEL en calidad de autor(a) del proyecto
realizado, sobre “USO DE LA QUINUA (Chenopodium quinoa) EN LA
ELABORACIÓN DE YOGUR VEGANO” para optar el título de INGENIERO
AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL, por la presente autorizo a la
UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que
me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente
académicos o de investigación.
Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Milagro, septiembre 10 del 2020
ALCIVAR ARREAGA CARLOS GABRIEL
C.I. 094208786-7
7
Índice de tablas
Tabla 1. Aminoácidos esenciales para el hombre. ........................................... 57
Tabla 2. Taxonomía de la Quinua. ................................................................... 58
Tabla 3. Producción de quinua en los países exportadores. ............................ 58
Tabla 4. Cantidad de microorganismos vivos en Yogur. .................................. 59
Tabla 5. Tratamientos a estudiar. ..................................................................... 59
Tabla 6. Modelo de análisis de varianza para las variables cuantitativa. ......... 59
Tabla 7. Modelo de análisis de varianza para el análisis sensorial .................. 60
Tabla 8. Lectura de °Brix durante la fermentación. .......................................... 60
Tabla 9. Lectura de pH durante la fermentación. ............................................ 61
Tabla 10. Lectura de acidez durante la fermentación. .................................... 62
Tabla 11. Promedios de las variables cualitativas medidas a los tratamientos en
estudio. ............................................................................................................ 63
Tabla 12. Costo de producción de Yogur vegano. ........................................... 64
Tabla 13. (1A) Datos de la variable olor. .......................................................... 65
Tabla 14. (1B) Análisis estadístico del olor. ..................................................... 66
Tabla 15. (2A) Datos de la Variable color. ....................................................... 67
Tabla 16. (2B) Análisis estadístico del color..................................................... 68
Tabla 17. (3A) Datos de la variable sabor. ....................................................... 69
Tabla 18. (3B) Análisis estadístico del sabor. .................................................. 70
Tabla 19. (4A) Datos de la variable textura. ..................................................... 71
Tabla 20. (4B) Análisis estadístico de la textura. ............................................. 72
8
Índice de figuras
Figura 1. Evaluador adónico sensorial. ............................................................ 73
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de yogur............................................ 74
Figura 3. Curvas de fermentación pH vs tiempo. ............................................. 75
Figura 4. Determinación de °Brix en función del tiempo fermentativo. ............. 75
Figura 5. Determinación de acidez en los tratamientos de yogur..................... 76
Figura 6. Recepción de materia prima e insumos. ........................................... 77
Figura 7. Pesado de materia prima del proceso. .............................................. 77
Figura 8. Selección y lavado de la materia prima. ............................................ 77
Figura 9. Pesado de la materia prima. ............................................................. 78
Figura 10. Control de temperaturas durante la etapa de cocción. .................... 78
Figura 11. Proceso de triturado de quinua sometida a cocción........................ 78
Figura 12. Extracción de leche vegetal por filtrado. ......................................... 79
Figura 13. Peso de merma restante de leche de quinua. ................................. 79
Figura 14. Pesado de los aditivos utilizados en el proceso. ............................. 79
Figura 15. Inoculación y fermentación de la bebida vegetal. ........................... 80
Figura 16. Selección de muestras para análisis físico. .................................... 80
Figura 17. Análisis físico de los tratamientos en estudio. ................................. 80
Figura 18. Desarrollo de análisis sensorial a jurados. ...................................... 81
Figura 19. Análisis microbiológico de bacterias probióticas. ............................ 82
9
Índice de Anexos
Anexo 1. Test de evaluación sensorial realizados por el panel de jueces. ...... 83
Anexo 2. Norma técnica INEN 2397: 2011 de leches fermentadas. .............. 113
Anexo 3. Norma técnica INEN 13: 1984 determinación de acidez titulable. .. 123
Anexo 4. Normativa técnica INEN 1842: 2013 determinación de pH. ............ 130
10
Resumen
La investigación consistió en la elaboración de yogur con base pura de quinua con
diferentes concentraciones de edulcorantes y microorganismos. En el laboratorio
de lácteos y cárnicos, elaboramos yogur con nueve tratamientos (Azúcares 0% 8%
16%), (Microrganismos 3% 5% 7%). El tamaño de la muestra de degustación para
los jueces fue de 0,30 ml de yogur por tratamiento. Partió la investigación
formulando las distintas concentraciones para cada tratamiento, aplicando la
caracterización física química: pH, °Brix, acidez. El análisis sensorial se realizó con
una escala hedónica de siete puntos, utilizándose un diseño experimental de
Bloques Completos al Azar para estimar las variables sensoriales con un panel de
30 jueces no entrenados. Se valoraron las variables organolépticas: olor, color,
sabor, textura. El análisis microbiológico de bacterias probióticas del yogur
elaborado, se lo realizó como lo dispone la norma técnica INEN 2395:2011
determinando como resultado una concentración de 4,5 x 108 UFC/g de
microorganismos presentes. El costo de producción en escala piloto del yogur de
quinua que se estableció, para lo obtenido en la presentación de un litro refleja un
coste de $1,25 y la presentación de 250ml en $0,31.
Palabras clave: Fermento madre, Microorganismos, probiótico, quinua, yogur.
11
Abstract
The research consisted in the production of yoghurt based on pure quinoa with
different concentrations of sweeteners and microorganisms. In a dairy and meat
laboratory, we made yoghurt with nine treatments (Sugars 0% 8% 16%),
(Microorganisms 3% 5% 7%). The size of the tasting sample for the judges was 0.30
ml of yogurt per treatment. The research started by formulating the different
concentrations for each treatment, applying the physical-chemical characterization:
pH, °Brix, acidity. The sensory analysis was carried out with a seven-point hedonic
scale, using an experimental design of Random Complete Blocks to estimate the
sensory variables with a panel of 30 untrained judges. Organoleptic variables were
evaluated: smell, color, taste, texture. The microbiological analysis of probiotic
bacteria in the yogurt was carried out as required by the technical standard INEN
2395:2011, determining a concentration of 4.5 x 108 CFU/g of microorganisms
present. The cost of pilot-scale production of quinoa yoghurt was established, for
the one liter presentation reflects a cost of $1.25 and the 250ml presentation at
$0.31.
Keywords: Motherwort, Microorganisms, probiotic, quinoa, yogurt.
12
Índice general
1. Introducción ................................................................................................... 16
1.1 Antecedentes del problema ...................................................................... 16
1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................. 17
Planteamiento del problema. ............................................................... 17
Formulación del problema ................................................................... 18
1.3 Justificación de la investigación .............................................................. 18
1.4 Delimitación de la investigación ............................................................... 19
1.5 Objetivo general ......................................................................................... 20
1.6 Objetivos específicos ................................................................................ 20
1.7 Hipótesis ..................................................................................................... 20
2. Marco teórico .................................................................................................. 21
2.1 Estado del arte ........................................................................................... 21
2.2 Bases teóricas ............................................................................................ 23
Quinua .................................................................................................... 23
Producción de quinua en Ecuador ...................................................... 24
Producción mundial. ............................................................................. 24
Propiedades y beneficios de la quinua ............................................... 24
Derivados de quinua ............................................................................. 25
Yogur ...................................................................................................... 25
Tipos de yogur. ..................................................................................... 25
Yogur vegano ........................................................................................ 27
Fermentadores ...................................................................................... 27
Beneficios de los microorganismos fermentadores ........................ 27
Tipos de fermentadores ...................................................................... 27
13
Bacterias lácticas ............................................................................ 27
Importancia de las bacterias ácidos lácticas. ............................... 28
Lactobacillus bulgaricus ................................................................ 28
Streptococcus thermophilus .......................................................... 29
Cantidad de microorganismos en leches fermentadas sin
tratamiento térmico posterior a la fermentación. ........................................ 29
Implicación en la Industria alimentaria ............................................. 30
Edulcorante ......................................................................................... 30
Sacarosa .............................................................................................. 30
Glucosa ................................................................................................ 31
Jarabe de glucosa ............................................................................... 31
Uso en la industria alimentaria .......................................................... 31
Bebidas veganas ................................................................................. 31
Tipos de bebidas veganas .................................................................. 32
2.3 Marco legal ................................................................................................. 33
3. Materiales y método ....................................................................................... 35
3.1 Enfoque de la investigación ...................................................................... 35
Tipo de investigación ............................................................................ 35
Diseño de investigación ....................................................................... 35
3.2 Metodología ................................................................................................ 35
Variables ................................................................................................ 35
Variable independiente ..................................................................... 35
Variable dependiente ........................................................................ 35
Tratamientos .......................................................................................... 35
Diseño experimental ............................................................................. 36
14
Recolección de datos ........................................................................... 36
Recursos ............................................................................................ 36
Recursos humanos. ........................................................................ 36
Recursos bibliográficos ................................................................. 36
Recursos institucionales ................................................................ 37
Recursos materiales ....................................................................... 37
Reactivos del proceso .................................................................... 37
Materiales del proceso .................................................................... 37
Equipos del proceso ....................................................................... 38
Métodos y técnicas ........................................................................... 38
Detalle del proceso para la obtención de yogur. .......................... 38
Análisis estadístico ............................................................................... 40
Características del experimento. ..................................................... 40
Esquema del análisis de varianza. ................................................... 40
4. Resultados ...................................................................................................... 41
4.1 Detalle de resultados ................................................................................. 41
4.2 Características físico química (°Brix, pH, Acidez) de los tratamientos. 41
Determinación de °Brix ......................................................................... 41
Cinética en el proceso de fermentación pH. ....................................... 42
Determinación de acidez. ..................................................................... 43
4.3 Valoración sensorial de los tratamientos ................................................ 44
Análisis de varianza en el parámetro de olor ..................................... 44
Análisis de varianza en el parámetro de color ................................... 44
Análisis de varianza en el parámetro de sabor .................................. 45
Análisis de varianza en el parámetro de textura ................................ 45
15
4.4 Viabilidad de los microorganismos en la bebida .................................... 45
Análisis de bacterias probióticas ........................................................ 45
4.5 Análisis de costos de producción a escala piloto del producto. ........... 46
5. Discusión ........................................................................................................ 47
6. Conclusión ...................................................................................................... 50
7. Recomendaciones ......................................................................................... 51
8. Bibliografía ..................................................................................................... 52
9. Anexos ............................................................................................................ 57
16
1. Introducción
1.1 Antecedentes del problema
En la actualidad la sociedad ha tomado conciencia de la relación existente entre
la correcta alimentación y una óptima nutrición, por eso se busca consumir
productos alimenticios que ayuden con la contribución de nutrientes y elementos
esenciales para las funciones metabólicas.
Las intolerancias alimentarias en muchas ocasiones pasan desapercibidas,
debido que los síntomas que generan se confunden con otras dolencias, la alergia
a la proteína de la leche de vaca es la más frecuente en menores de 5 años,
principalmente porque suele ser la primera proteína a la cual se exponen los niños
alimentados con fórmula. La alergia alimentaria más frecuente en los primeros
meses de la vida y su prevalencia oscila entre 1 a 17.5 % en este grupo de edad.
Siendo menor del 1 % en niños de seis años o más, y hacia la edad adulta
disminuye progresivamente (Ministerio de salud pública del Ecuador, 2016). Debido
a que existen alimentos que afectan de forma diferente a cada persona. Por ello, lo
que para un individuo es beneficioso o inocuo, para otro puede ser perjudicial.
Las personas que presentan intolerancia a la lactosa o están bajo el régimen
alimenticio especial por motivo de la salud, existen productos que están
sustituyendo a la leche vacuna, tal es el caso de leche de soya, el veganismo
excluye el consumo de carne y sus derivados, incluyendo lácteos, huevos, miel y
cualquier otro producto que implique la explotación animal “adoptando una dieta y
consumiendo productos de origen vegano se prevendría la muerte de 20,565
personas por diversos riesgos asociados en la alimentación” (El Comercio, 2018).
Implementando la ingesta de nuevos productos, altos en fibra y nutrientes hacen
un aporte importante a la salud.
17
El mercado de producción y fabricación de productos veganos es poca, estos
productos mantienen los niveles altos de nutrición y que al mismo tiempo puedan
ser consumidos por personas que quieran dietas especiales como las personas
celiacas e intolerante a la lactosa. Las técnicas utilizadas actualmente cumplen con
el propósito tradicional de elaborar productos de diferentes orígenes con excelentes
características sensoriales y no con una óptima funcionalidad fisiológica, también
algunos productos están diseñados con características para conseguir máxima
aceptabilidad (Fernadez, 2016). “La mayor parte de los derivados se mantiene de
manera preferencial en el consumo de estos productos [...], se pueden encontrar,
alternativas para elaborar alimentos con valor nutricional agregado a partir de
extractos de vegetales” (Piskulich, 2017, p.4-7).
1.2 Planteamiento y formulación del problema
Planteamiento del problema.
En los últimos años las personas han mostrado gran interés hacia el consumo
de alimento que además del valor nutritivo aporten beneficios a las funciones
fisiológicas del organismo humano.
La quinua, grano de origen andino de alto valor nutritivo, con una amplia
adaptación en el mundo, con gran potencial de transformación y producción de
nuevos productos para el uso en la alimentación humana, especialmente en niños
y adultos intolerantes a la lactosa, celiacas que brinde satisfacción de tener una
alimentación sana, natural y nutritiva que disponga de proteínas de alta calidad
proporcionando por el balance de aminoácidos esenciales además la presencia de
vitaminas y minerales (Vimos y Nieto, 2015).
Es así que surge la inquietud de evaluar el efecto de la quinua durante la
fermentación adicionando microorganismos vivos estudiando las características
18
sensoriales del yogur vegano. Mujica y Jacobsen (2006) indican que el presente
cereal posee los 10 aminoácidos esenciales para el hombre. (Tabla N°1). Las
poblaciones en la actualidad están acostumbrada a la ingesta de alimentos altos en
grasas, que son de baja calidad nutricional, aumentando el riesgo de obesidad y
otras enfermedades, esto hace necesaria la búsqueda de productos que puedan
sustituirlos, para los veganos y personas que deseen tener una mejor salud. Álvarez
y Álvarez (2009) confirman que en el campo de las bebidas fermentadas vegetales
y lácteas, se demuestra gran interés en el consumo de estos productos gracias que
tiene un aporte alto de proteína beneficioso para la salud. De ahí que Guerrero
(2011) plantea la creación de alimentos ricos y beneficiosos cubriendo la demanda
de este pequeño grupo de personas intolerantes a la lactosa, veganas, celiacas.
Formulación del problema
¿Será posible desarrollar yogur vegano con propiedades nutricionales y
sensoriales aceptables a partir de la fermentación de una bebida de quinua
(Chenopodiun quinoa)?
1.3 Justificación de la investigación
Según el INEC (2012) “Servicio Ecuatoriano de Normalización nuestro país,
cuenta con más de dieciséis millones de habitantes, en él no se encuentra un
número exacto de personas que sean veganas, pero los vegetarianos están más
enfocados en productos de dulce, sal y postres para su consumo diario”.
El incremento acelerado de la población ha generado que a menudo se necesiten
nuevas fuentes de alimentación, considerando los gustos de las personas. En
Ecuador no se registran una cifra exacta, pero la demanda de estos productos ha
estado en aumento según (MIP, 2017). Ministerio de Industria y Productividad en el
19
año 2017 creció un 1 % en productos con base vegetal, cereales, orgánicos en el
mercado ecuatoriano.
El presente proyecto de investigación experimental surge de la necesidad de
elaborar un producto con poca grasa, contenido de lípidos insaturados, la leche de
quinua remplaza la leche de origen animal, recomendado en dietas para personas
intolerantes a la lactosa, veganos, infantes, debido que para su desarrollo requieren
consumir leche o sus derivados para un desarrollo físico y mental adecuado.
La semilla de quinua tiene dentro fibra dietaria, es libre de gluten y además tiene
dentro dos fitoestrógenos, daidzeína y cenisteína, no es deficiente en aminoácidos
lisina por lo cual es más balanceada, asisten a impedir la osteoporosis y muchas
de las modificaciones orgánicas y funcionales ocasionadas por la carencia de
estrógenos a lo largo de la menopausia, además de beneficiar la correcta actividad
metabólica del organismo y la precisa circulación de la sangre. La “leche vegetal”
según lo detalla el referido la quinua tiene dentro un contenido elevado proteico,
resaltando por el aporte de vitaminas por esto es muy apreciada en las dietas
veganas (Bojanic, 2011).
1.4 Delimitación de la investigación
El presente trabajo experimental se limita al estudio y desarrollo de un
procedimiento que permita la obtención de un yogur a partir de bebida vegetal de
quinua, la propuesta se realizará en el laboratorio de tecnología de alimentos y
lácteos de la Universidad Agraria del Ecuador de la ciudad de Milagro, el tiempo
propuesto para la elaboración y desarrollo de la tesis se explica en el cronograma
de actividades, estando beneficiados las personas intolerantes a lactosa, veganos
y toda persona que deseen tener una alimentación saludable.
20
1.5 Objetivo general
Uso de la quinua (Chenopodium quinoa) en la elaboración de yogur vegano.
1.6 Objetivos específicos
- Analizar las características físico química (°Brix, pH, Acidez) de los
tratamientos.
- Evaluar sensorialmente los tratamientos para medir el grado de aceptación.
- Determinar la viabilidad de los microorganismos en la bebida.
- Realizar un análisis de costos de producción a escala piloto del producto.
1.7 Hipótesis
Al menos una de las formulaciones desarrolladas tendrá aceptación por los
consumidores, cumpliendo con los parámetros como °Brix, pH y acidez.
21
2. Marco teórico
2.1 Estado del arte
En la actualidad los yogures veganos están experimentando un crecimiento en
demanda debido a que estos nuevos productos de buen sabor, olor que se puede
consumir de diferentes maneras, incluso acompañado de varios alimentos. Se debe
estar al tanto que la mayor parte están enriquecidos con nutrientes (vitaminas,
calcio, etc.), recientemente se están produciendo yogures enriquecidos con
semillas de cereales como avena, arroz, sin embargo, la elaboración de yogur
vegano utilizando tres concentraciones de edulcorantes como alternativa
alimentaria considerando que es un alimento con alto potencial nutricional,
industrial y económico (Ahumada, Ortega, Chito, y Benítez, 2016).
En la presente investigación se tomarán en cuenta los efectos y terminaciones
de los siguientes estudios realizados:
Se afirman el uso de (Chenopodiun quinoa) en la elaboración de yogur en la
investigación realizada, utilizada con el propósito de mejorar las condiciones de
fermentación, valor nutricional, promoviendo la multiplicación de la bacterias ácido
lácticas, los recuentos de la BAL de los tratamientos fueron de 3,61 x 106 (E), 5,13
x 106 (EQ) 4,85 x 106 (D) y 4,61 x 106 (DQ) en el que no se encontró diferencias
significativas en los tratamientos, el pH disminuyó lentamente al inicio esto debido
al crecimiento del S. thermophilus, crece más rápido L. ácidophilus lo que genera
la disminución del pH final de la fermentación reduciendo la población de S.
thermophilus, La proteína que debe poseer un yogur debe ser como mínimo 2,6 %,
en todos los tratamientos se cumplió este parámetro, además se observó que al
adicionar la quinua, se presentó un incremento alrededor del 30 %, el color
presentado se nota por la naturalidad de la quinua. La acidez titulable también
22
aumentó con la adición de la quinua alcanzando el requerimiento, seguramente
producido por la mayor actividad del cultivo ·ácido láctico debido que se observó
mayor crecimiento de BAL (5,2 x 105 UFC/g) en los tratamientos con adición de
quinua, lo que sugiere un posible efecto prebiótico Arenas, Zapara, Fernández y
Gutiérrez Cortez (2016).
Lo planteado según Ramos se elaboró un yogur griego a partir de la leche de
vaca fresca con adición de harina de quinua con una formulación del 8 %, en este
estudio las características fisicoquímicas evaluados acidez 0.77 %, cenizas 0.86 %,
grasa 1.8 %, humedad 73.4 %, proteína 5.8 %, sólidos totales 26.8 %, pH 4.41 %,
el nivel de pH del yogur elaborado varía por el tipo de microrganismo utilizado, los
mismos que aromatizan y son acidificantes no altera la fermentación con la
inclusión de la harina de quinua, sino más bien da una propiedad característica del
producto, el olor presentado es característico de la quinua, tiene una densidad de
1.035 ± 0.003 g/ml y el valor promedio de cenizas encontradas en la muestra se
debe a la presencia de la fibra y proteína de la quinua lo cual influye en el resultado
final Ramos (2017).
Establecido el efecto de la adición de proteína concentrada de (Chenopodium
quinoa), con propiedades físico químicas y vida útil del yogur, utilizando como
materia prima la leche de vaca y quinua de la variedad Pasankalla derivados del
Instituto Nacional de Investigación Agraria Puno, tuvo como resultado un sabor
típico debido por la fermentación dejando un sabor agradable ligeramente ácido,
tuvo como resultado la derivación de tres repeticiones en muestras de las cuales
se obtuvo PFQ en concentraciones de 0 % y 1 %, el T1 0.85 % ácido láctico y el T2
0.70 %, proteína T1 3.76 % y T2 4.32 %, pH 4.7 y 5.1 con un estándar de °Brix
entre los tratamientos de 5,25 y 30,75, los coliformes y mohos se encuentran
23
ausentes de los tratamientos según la Norma Técnica Sanitaria del Ministerio de
Salud Pública (NTSMSP), para la determinación de la vida útil del yogur se recurrió
a la metodología de pruebas aceleradas como la ecuación de Arrhenius tomando
encuentra el índice de peróxido expresado en meq/g , los envases de polietileno
(PET) tiene una vida útil de 19.27 días mientras que el de polipropileno (PP) 19.12
a una temperatura estándar de 15 °C para prolongar la vida útil bajo el rango que
presenta la FAO/OMS mencionado a través del Codex Alimentarius que es de 10
meq/g lo permitido para el consumo Churayra Flórez (2015),
2.2 Bases teóricas
Quinua
Según el Ministerio de Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca define a la
quinua como unas de las especies cultivadas en Ecuador desde las épocas
prehispánicas, y en particular el origen de producción proviene de las provincias de
Carchi, Chimborazo, Imbabura y Pichincha, donde se conserva la mayor diversidad
de especie, además existe una cultura alimentaria que incorpora a este valioso
grano andino MAGAP (2017). (Tabla N° 2)
El cultivo de quinua ha sido estimado por la FAO como el alimento del futuro a
nivel mundial por su excelente capacidad de adaptación, alto contenido de
aminoácidos esenciales, su contribución a la seguridad alimentaria excepcional
para ser transformada y obtener productos agroindustriales y mejorando la
economía de la población andina, constituido un cultivo nativo en la zona. FAO
(2014)
24
Producción de quinua en Ecuador
La producción anual de quinua en Ecuador según la FAO (2014), ha tenido un
promedio de 558,8 TM desde 2001, situándose en el año 2013 en 114 TM, de
acuerdo a datos otorgados por la.
Según el MAGAP, en el 2016 la superficie cultivada de quinua se redujo en un
37,52 % en relación con la siembra del 2014, cuando concluía el Año Internacional
de la Quinua, mientras que para el 2017 la producción se incrementó a 222,000
toneladas, que en 2014 la demanda en el mercado internacional, e incluso el
consumo local, se incrementó debido a la publicidad que se realizó para
promocionar los beneficios nutricionales del producto (Márquez, 2017).
Producción mundial.
La quinua es producida industrialmente en Bolivia, Perú y Ecuador a nivel
mundial. Cazar, Álava, y Romero (2004) mencionan que la producción mundial de
quinua obtenida por estos tres países en el año 2002 fue de 54.820 toneladas,
siendo 2.381,27 toneladas destinadas para la exportación. Bolivia capta el 85 % de
la oferta mundial de quinua, le sigue Perú con un 10 % y por último Ecuador con el
5 %.
Propiedades y beneficios de la quinua
Este cereal es uno de los alimentos de origen vegetal rico en saponina que es
nutricionalmente completo, presenta un adecuado balance de proteínas,
carbohidratos y minerales, necesarios para la vida humana.
La quinua contiene vitaminas de complejo B: Tiamina (B1), Niacina (B3),
Riboflavina (B2) y Ácido Fólico (B9), del complejo A (carotenos) y del complejo C
(Ácido ascórbico), contiene minerales como el Potasio, Calcio, Fósforo, Magnesio
y Hierro en cotejo con otros cereales como el trigo y el arroz (Camán, 2016).
25
Particularmente de los beneficios aportado por este cereal para la salud de los
humanos, debe ser consumido como alimento nutritivo para el desarrollo de una
dieta equilibrada.
Derivados de quinua
Los derivados más acreditados por la agroindustria como lo expresa Cárdenas,
(2015), son especialmente las pastas, galletas en combinación con trigo, harina,
bebidas a base de harina, en ocasiones pocos conocidas por lo cual el Ministerio
de Educación del Ecuador, desarrolló un plan de desayuno escolar involucrando
algunos tipos de cereales como la quinua en barras energéticas.
Yogur
Yogur producto obtenido por la fermentación, descubierto por accidente el
pueblo ganadero nómadas ya que recogían la leche y la transportaban en bolsas
fabricadas con piel clara, sucedería una alteración biológica, las bacterias se
multiplican y dan como resultado una leche fermentada de consistencia semisólida
concentrada (Vera, 2011).
Según el Instituto de Normalización (INEN), encargado de requisitos de
elaboración de productos industriales define que: “El yogur es el producto
coagulado obtenido por fermentación o mezcla de derivados, mediante las
adiciones de bacterias lácticas, Lactobacillus esta bacteria deben ser factibles y
activas desde un inicio durante toda la vida del producto. Puede ser agregado o no,
ingrediente y aditivos indicados en esta norma” (INEN 2395:2009).
Tipos de yogur.
La norma técnica INEN: 2009 nos refleja que el yogur se puede clasificar.
Según el contenido graso:
Tipo 1: Elaborado con leche entera, integral o leche integral.
26
Tipo 2: Elaborado con leche semi descremada o semidesnatada.
Tipo 3: elaborado con leche descremada o desnatada.
Con ingredientes utilizados:
Natural: No contiene adición de fruta, azúcar o edulcorante.
Con fruta: en su preparación se le adiciona pulpa o zumos de frutas de origen
natural.
Azucarado: Se le adiciona azucares comestibles como la sacarosa y la glucosa.
Edulcorado: contiene una adición de endúlcenles, tales como la sacarina,
sorbitol.
Con otros ingredientes: En los que se utilizan ingredientes como las hortalizas,
miel, chocolate, cacao, frutos secos, coco, café, cereales, especias, y otros
ingredientes naturales según las indicaciones por normas de las cantidades
mínimas permitidas para la ingesta humana.
Saborizado o aromatizado: Se utilizan saborizantes o aromatizantes.
De acuerdo al proceso de elaboración:
Yogur batido: Es el producto en el que la inoculación de la leche pasteurizada,
se realiza en tanques de incubación produciéndose en ellos la coagulación, luego
se bate y posteriormente se envasa.
Yogur coagulado o aflanado: Es el producto en el que la leche pasteurizada,
es envasada inmediatamente después de la inoculación procediéndose la
coagulación en el envase.
Yogur bebible o fluido: La incubación y el enfriamiento se realizan de igual
forma que el yogurt batido, pero antes del envasado, es sometido a un proceso para
romper en coágulo y obtener una forma líquida.
27
Siendo estos los procesos más comunes reconocidos bajo la norma estipulada
para la elaboración de yogur. (Microempresa, 2005, pág. 13)
Yogur vegano
Este tipo de yogur como lo reseña (Zambrano, 2011) se lo consigue en
condiciones de proceso semejantes al tradicional, con similares condiciones en
sabor, olor, textura, salvo por la diferencia esencial que está elaborado a base de
productos de origen vegetal.
Fermentadores
“La función de los microorganismos o fermento es producir la suficiente cantidad
de ácido láctico en un tiempo menor, descendiendo el pH desde 6,7 – 6,4 hasta un
pH de 4,2 – 3,8 adema de aportar al producto final unas características de textura,
viscosidad y flavor que correspondan a la exigencia del consumidor” (EARLY,
1998).
Camán (2016), detalla que estos cultivos de microorganismos serán viables,
activos y abundantes en el producto, hasta la fecha de duración mínima. Si el yogur
es tratado térmicamente luego de la fermentación, no se aplica el requisito de
microorganismos viables.
Beneficios de los microorganismos fermentadores
Los beneficios a la salud de consumir este tipo de alimentos con
microorganismos benéficos, radica en tener una buena nutrición y el
restablecimiento de la flora intestinal en la inhibición de la invasión y colonización
de microrganismo patógenos no deseados (Hualpa Mamani, 2015).
Tipos de fermentadores
Bacterias lácticas
Normalmente un alimento fermentado es el resultado de la transformación
microbiana de un producto, esto principalmente por el catabolismo de
28
carbohidratos, mediante el cual se obtienen ácidos orgánicos, alcoholes y CO2. En
este proceso, se origina una modificación de las características sensoriales de las
materias primas, dando como resultado una amplia gama de alimentos que incluyen
los lácteos (yogur, mantequilla, quesos y demás) y una gran diversidad de
productos de panadería, embutidos, encurtidos y bebidas fermentadas (Guerrero,
2011).
Importancia de las bacterias ácidos lácticas.
Conocidas por la industria alimentaria como el grupo de microorganismos
representados por varios géneros, con características morfológicas, fisiológicas y
metabólicas en común. Trabajan en modo de fermentación de la glucosa
(homofermentativa y heterofermentativa) como Streptococus, Lactobacillus, posee
la enzima aldolasa y producen ácido láctico como el producto final de la
fermentación de la glucosa (Ramírez, Ulloa, Velázquez, Ulloa, y Arce, 2011).
La fermentación láctica es efectuada por las bacterias que normalmente se
encuentran en la leche, como compuestos carbonílicos, ácidos grasos volátiles
(acético, propiónico, butírico y caproico), aminoácidos (valina, leucina, isoleucina,
tirosina), cetoácidos (acetona, butanona), furfural, furfurialcohol, acetaldehídos y
alcoholes (bencil-alcohol, bencil aldehido). Dicho proceso también es conocido
como la etapa de acidificación y se compone de la fase de siembra y de incubación
(Morais, 2004).
Lactobacillus bulgaricus
El género Lactobacillus es uno de los más utilizados en fermentaciones
alimentarias, aunque también constituye un porcentaje elevado de la microbiota
intestinal. Los organismos pertenecientes a este género son bacilos gram positivos,
usualmente largos, no patógenos, no esporulados y por lo general no móviles.
29
Estas bacterias son anaerobias facultativas o microaerófilas con un contenido de
G+C que va de 32-53 % Mol (Felis y Dellaglio, 2009).
Además, son mesófilos y quimioheterótrofos; carecen de catalasa y de
citocromos y se consideran organismos complejos, debido que requieren de
muchas vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas por su limitada capacidad
biosintética. Dentro de este heterogéneo género se encuentran alrededor de 100
especies, de las cuales L. delbrueckii es una de las más reconocidas; formada por
las subespecies delbrueckii, bulgaricus, indicus y lactis. Estos microorganismos
pueden ser aislados de productos lácteos, plantas, carnes, aguas residuales,
cerveza, frutas y un sinfín de sustratos (Felis y Dellaglio, 2009).
Streptococcus thermophilus
Considerada como las bacterias benéficas. Su mecanismo proteolítico consiste
en la degradación de las proteínas por las enzimas proteasas. S. thermophilus
posee únicamente dos peptidasas, la oligopeptidasa y la aminopeptidasa que
cumplen múltiples funciones en el crecimiento de la bacteria. Las aminopeptidasas
son las únicas enzimas que funcionan como exopeptidasas, en otras palabras,
enzimas que catalizan la separación de aminoácidos específicos de un polipéptido
(Fernandez y Rul, 1999).
Estas enzimas esenciales desempeñan acciones como la maduración de las
proteínas, la hidrólisis de proteínas reguladoras, regulan la expresión génica, el
metabolismo del nitrógeno, entre otras (Fernandez y Rul, 1999).
Cantidad de microorganismos en leches fermentadas sin
tratamiento térmico posterior a la fermentación.
Las bebidas fermentadas deben cumplir con los requisitos del contenido mínimo
de microorganismos específicos en cualquiera de los casos a utilizar para la
fermentación del mismo. (Tabla N° 4)
30
Implicación en la Industria alimentaria
La industria alimentaria usa bacterias como S. thermophilus gracias a su
habilidad proteolítica para crecer e hidrolizar proteínas de la leche como la caseína.
Enzimas como la aminopeptidasa son la clave para que estos organismos sean
utilizados como iniciadores debido a que los exopolisacáridos creados por estas
peptidasas son indispensables para generar una textura y propiedades
organolépticas favorables para los productos (Fernandez y Rul, 1999).
Edulcorante
“Los edulcorantes son sustancias que precisamente endulzan a los alimentos.
Pueden ser naturales (fructosa) o sintéticos (jarabe de maíz, sacarina)” (Ojeda,
2010). Son añadidos para contrarrestar la acidez del yogur que se desarrolla
durante la fermentación (EARLY, 1998).
Sacarosa
El azúcar se obtiene de un jugo que sale del tallo maduro de la caña de azúcar.
Pasa por un proceso, en el que se cristaliza formando agujas puntiagudas. Según
el grado de refinamiento que sufren, pertenecen a un tipo u otro de edulcorantes.
El azúcar es incoloro, inodoro y soluble al agua (Sagarpa, 2015).
La sacarosa es un hidrato de carbono muy abundante en el reino vegetal y se
conoce vulgarmente como “azúcar” la fórmula empírica es C12H22O11. El azúcar se
utiliza en la industria alimentaria como agente edulcorante puede ser obtenido en
forma cristalizada o como jarabe, en el producto será un edulcorante en bajas
cantidades (Fernández y Baptista, 2009).
Enrique, Freire, y Moran, (2015) consideran que es un alimento rico en
carbohidratos con aproximadamente el 99,8 % en cada 100 g, se encuentra en los
alimentos bajos en sodio, cada 100 g de alimento contiene 0,30 mg de azúcar,
31
debido a que es un alimento bajo en sodio es beneficioso para quienes padecen de
hipertensión o exceso de colesterol.
Glucosa
La glucosa conocida como un carbohidrato importante, y es el azúcar simple
sumamente indispensable en el metabolismo humano, es la fuente de energía en
las plantas y en el torrente sanguíneo humano donde se conoce como “azúcar en
la sangre” (Olmo y Nave, 2000).
Jarabe de glucosa
El jarabe de glucosa es sumamente espeso, con una consistencia parecida a la
de la miel, es incoloro y cristalino. Algunos de los productos de los que se puede
obtener la glucosa líquida son: Maíz, Trigo, Papa o patata (QuimiNet , 2011).
Uso en la industria alimentaria
La función básica de la glucosa líquida o jarabe de glucosa es la de endulzar.
Sin embargo, tiene otras aplicaciones y se utiliza en diferentes áreas, tales como:
Panadería, repostería, producción, elaboración de helados.
Otro uso que el jarabe de glucosa puede tener es como lubricante de moldes
para flanes, añadiéndole un poco de agua, para garantizar un mejor deslizamiento
de los ingredientes, el uso de la glucosa líquida o jarabe de glucosa en la industria
alimentaria van más allá de endulzar los productos. (QuimiNet , 2011).
Bebidas veganas
Las bebidas veganas son una excelente opción de alimento la (FENIL, s.f)
federación nacional de industrias lácteas recomienda el consumo para las personas
intolerante a la lactosa, siguen una dieta vegana, vegetariana o simplemente quiere
alimentarse de una forma saludable.
32
Tipos de bebidas veganas
Hay muchos tipos de bebidas como: leche de soya, almendras, arroz, alpiste,
avena, coco, sésamo, avellanas, nueces, consideradas las madres de las leches
veganas, por contar con alto valor biológico que ha ganado reconocimiento por el
consumidor; a nivel mundial se tiene 155 millones de toneladas métricas cultivada,
por la razón que las leches vegetales aportan entre el 65 al 80 % de proteínas
(Vanegas P, Restrepo M, y López V, 2009).
33
2.3 Marco legal
Ley Orgánica Del Régimen De La Soberanía Alimentaria
TÍTULO I: Principios Generales
Artículo 1. Finalidad. - Esta Ley tiene por objeto establecer los mecanismos mediante los cuales el Estado cumpla con su obligación y objetivo estratégico de garantizar a las personas, comunidades y pueblos la autosuficiencia de alimentos sanos, nutritivos y culturalmente apropiados de forma permanente.
El régimen de la soberanía alimentaria se constituye por el conjunto de normas conexas, destinadas a establecer en forma soberana las políticas públicas agroalimentarias para fomentar la producción suficiente y la adecuada conservación, intercambio, transformación, comercialización y consumo de alimentos sanos, nutritivos, preferentemente provenientes de la pequeña, la micro, pequeña y mediana producción.
Artículo 3. Deberes del Estado. - Para el ejercicio de la soberanía alimentaria, además de las responsabilidades establecidas en el Art. 281 de la Constitución el Estado¸ deberá:
a. Fomentar la producción sostenible y sustentable de alimentos, reorientando el modelo de desarrollo agroalimentario, que en el enfoque multisectorial de esta ley hace referencia a los recursos alimentarios provenientes de la agricultura, actividad pecuaria, pesca, acuacultura y de la recolección de productos de medios ecológicos naturales;
d. Incentivar el consumo de alimentos sanos, nutritivos de origen agroecológico y orgánico, evitando en lo posible la expansión del monocultivo y la utilización de cultivos agroalimentarios en la producción de biocombustibles, priorizando siempre el consumo alimenticio nacional. (LORSA, 2006, p.1)
TÍTULO III: Producción y Comercialización Agroalimentaria
CAPÍTULO I.- Fomento a la producción
Artículo 12. Principios generales del fomento.- Los incentivos estatales estarán dirigidos a los pequeños y medianos productores, responderán a los principios de inclusión económica, social y territorial, solidaridad, equidad, interculturalidad, protección de los saberes ancestrales, imparcialidad, rendición de cuentas, equidad de género, no discriminación, sustentabilidad, temporalidad, justificación técnica, razonabilidad, definición de metas, evaluación periódica de sus resultados y viabilidad social, técnica y económica (LORSA, 2006, p.4).
34
Norma y especificaciones
NTE INEN 2395:2011 Leche fermentadas. Requisitos
La presente norma ecuatoriana establece los requisitos que deben cumplir las
leches fermentadas, destinadas al consumo directo, aplicada en leches
fermentadas naturales; fermentadas con ingredientes y leche fermentadas tratadas
térmicamente.
NTE INEN 13301: 2011 Análisis sensorial
Esta norma internacional es una guía para la obtención de datos sobre la detección de estímulos químicos o que evoquen respuestas olfativas, olfato-gustativas o gustativas mediante in procedimiento de elecciones forzosas de una alternativa entre tres EFA-3; tratar los datos experimentales para estimar el valor de un umbral y de su incertidumbre asociada y de otros datos estadísticos relacionados (p.2).
35
3. Materiales y método
3.1 Enfoque de la investigación
Tipo de investigación
El tipo de investigación del presente trabajo es experimental, debido a que
puede permitirse analizar las propiedades sensoriales, microbiológicas del yogur
vegano obtenido de la leche vegetal de quinua.
Diseño de investigación
Para el diseño de la investigación se realizó una distribución experimental
la que evaluará las variables cualitativas con tres repeticiones, compuesto por dos
variables independientes; microorganismos y azúcares en tres concentraciones
respectivamente. La valoración sensorial de los tratamientos se realizará mediante
un grupo de 30 jueces no entrenados.
3.2 Metodología
Variables
Variable independiente
Microorganismos
Azúcares
Variable dependiente
Características físico químicas; °Brix, pH, acidez.
Características sensoriales; color, sabor, textura, olor.
Tratamientos
Los microorganismos o bacterias benéficas para la flora intestinal como
Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus productores de ácido láctico,
desarrollándose en presencia o ausencia de oxígeno en combinación con los
azúcares producen el efecto de la fermentación dando consistencia para obtener
36
yogur, se desarrolla el estudio por medio de los tratamientos a estudiar
mencionados en la (Tabla N° 5) en mención de los presentes factores
Factor A: Microorganismos
A1; microorganismos 3 %
A2; microorganismos 5 %
A3; microorganismos 7 %
Factor B; Azúcares
B1; 0 %
B2; sacarosa 8 %
B3; sacarosa 8 % + Glucosa 8 %
Diseño experimental
Para el presente experimento se plantea utilizar dos distribuciones
experimentales. Un diseño completamente al azar (DCA) para la valoración de las
variables cuantitativas, tales como el pH acidez y °Brix. Asimismo, se utilizará una
distribución de bloques completos al azar (DBCA) para valorar las variables
cualitativas o sensoriales.
La evaluación sensorial se realizará a través de 30 jueces no entrenados
mediante una escala hedónica de siete puntos. Las variables sensoriales que se
evaluarán serán el sabor, olor, textura y color.
Recolección de datos
Recursos
Recursos humanos.
Tutor: Ing. Lady María Gaibor Vallejo M. Sc
Investigador: Carlos Gabriel Alcivar Arreaga
Recursos bibliográficos
Artículos científicos
Tesis
Sitios web
Libros
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Revistas científicas
Recursos institucionales
Universidad Agraria del Ecuador.
Laboratorio de tecnología de alimentos y lácteos
Recursos materiales
Los materiales que se utilizarán para el trabajo experimental se describen a
continuación:
Quinua
Microorganismos
Agua
Azúcares
Reactivos del proceso
Fenolftaleína
Hidróxido de sodio 0,1 N
Materiales del proceso
Tamiz plástico
Cucharas aluminio
Ollas de acero inoxidable
Gas licuado de petróleo
Envases Pet de 1 Lt – 250 ml
Jarra dosificadora de litro
Embudos plásticos
Vasos de precipitación 10 / 50 / 250 ml
Pipeta graduada de 10 ml
38
Bureta graduada de 100 – 1 000 ml
Equipos del proceso
Balanza digital gr / lb
Balanza analítica
Termómetro -50ºC / 300°C
Refractómetro digital
Medidor de pH
Incubadora de fermentación
Refrigerador
Cocina industrial
Licuadora Industrial
Métodos y técnicas
Detalle del proceso para la obtención de yogur.
Recepción de materia prima: En la recepción de la materia prima se toma en
cuenta la referencia de la norma ecuatoriana NTE INEN 1 673, en la que se
conocerán las características organolépticas que recibe el producto olor, color,
sabor característico.
Limpieza: Se controló que la quinua esté libre de olores producidos por
contaminación, impurezas, mohos etc.
Lavado: Se realizo en esta etapa el lavado de los granos de la quinua se inmerge
con abundante agua por un tiempo de 4 minutos, se eliminar impurezas y saponina
presente en el grano hasta obtener un agua limpia.
Cocción: Se controlo hasta alcanzar el punto de ebullición durante 10 minutos,
bajando la temperatura hasta llegar a 40°C durante 15 minutos en este tiempo el
grano se hidratará.
39
Enfriado: Se proporciona un reposo hasta llegar a temperatura ambiente.
Licuado: Las semillas serán sometidas a una trituración empleando una
licuadora industrial.
Filtrado: Procedente de la etapa anterior, se extrae la leche vegetal por filtrado.
Pasteurizado: El tratamiento térmico se lo realizará a una temperatura de 80°C
durante 15 minutos.
Inoculación: El cultivo la leche vegetal debe estar a una temperatura estándar
de 42°C.
Incubación: La leche vegetal con el cultivo inoculado y homogenizado se
colocarán en una incubadora a una temperatura de 42°C por un lapso de cuatro
horas.
Batido: Se realiza por 5 minutos aproximadamente hasta disolver cualquier
solidificante formado en el proceso de incubación.
Envasado: En presentaciones de 250ml.
Almacenado: 4 - 5°C
Análisis microbiológico: El análisis realizado correspondiente a las leches
vegetales fermentadas indicando la cantidad permisible como lo determina en la
norma INEN 2395:2011 de bacterias probióticas.
Análisis físico químico: (°Brix, pH, Acidez) determinados bajo las normativas:
NTE INEN 13 Determinación de la acidez titulable
NTE INEN ISO 1842:2013 Determinación de pH
NTE INEN 1633 Determinación de azúcares reductores sacarosa en relación
fructosa – sacarosa.
40
Análisis estadístico
La valoración estadística de las variables cualitativas antes mencionadas, se
realizó a través del análisis de varianza (ANOVA) considerando efectos fijos. El
modelo de ANOVA para este caso se detalla en la (Tabla 7). Para comparar las
medias se utilizó el test de Tukey, a un nivel del 5 % de error tipo I.
Características del experimento.
Tratamientos: Nueve tratamientos
Repeticiones: Tres
Unidades experimentales: 270
Presentación: 30 ml
Esquema del análisis de varianza.
El modelo de análisis de varianza se ha definido en función del diseño
experimental utilizado, considerando la combinación factorial entre los
microorganismos de fermentación (factor A) y las concentraciones de azúcar
indicadas en la tabla 1 (factor B). Este modelo se indica en la (Tabla N° 7).
41
4. Resultados
4.1 Detalle de resultados
Según los objetivos planteados, mediante el desarrollo de la metodología
presentada se obtuvo los siguientes resultados, finiquitado el proceso de
fermentación del yogur con características sensoriales deseables destacando el
tratamiento a3b3 con un 7 % de microorganismos y 16 % en azúcares, su sabor y
olor agradable y característico de la quinua. En el presente capitulo se detallan los
resultados e información obtenida durante todo el proceso, involucrando la
fermentación, caracterización y evaluación sensorial del producto final.
4.2 Características físico química (°Brix, pH, Acidez) de los tratamientos.
Determinación de °Brix
En el proceso de fermentación es indispensable tener azúcares relativos que
alimenten a los microorganismos fermentadores por lo que se previó incorporar a
los tratamientos en estudio diversas concentraciones en función de los factores (a).
Dentro de los tratamientos estudiados se registraron los datos con un
refractómetro de procedencia Milwaukee (MA871) con rango de medidas entre 0 y
85 °Brix.
Se observa la disminución de los sólidos solubles durante la etapa de
fermentación detallados en la (Figura N° 4) , en la que los nueve tratamientos
sometidos verificados en la (Tabla N° 8) tienen una concentración inicial de a1b1
2,70; a1b2 5,10; a1b3 18,98; a2b1 2,10; a2b2 4,40; a2b3 19,80; a3b1 4,10; a3b2
8,10; a3b3 27,50, determinando que durante el proceso de fermentado el índice de
sólidos disminuye en la etapa durante los primeros 220 minutos determinando así
la finalización de la etapa a los 240 minutos los grados °Brix se estabilizan.
42
Teniendo en cuenta, que los tratamientos con 0 % de azúcares poseen valores de
solidos solubles inferiores a 5,0.
Cinética en el proceso de fermentación pH.
Se presentan detalladamente como varían los resultados de las tomas de pH en
función de la fermentación con los tiempos controlados en las formulaciones
propuestas. Para efectuar las medidas se utilizó el potenciómetro Chechen by
HANNA el cual fue calibrado previamente con solución buffer a pH = 4 y pH = 7. El
valor se consiguió introduciendo directamente el electrodo dentro de la muestra.
Los datos propuestos de resultados en la fermentación están registrados en los
anexos tabla 9.
Durante la fermentación la reducción de pH en la (Figura 3), se puede observar
el comportamiento de los nueve tratamientos teniendo similitud excepto la
formulación a2b1 (5 %:0 %) a través del tiempo de fermentación, los pH iniciales
de los tratamientos fueron 6,8 a 7,0 respectivamente.
En los tratamientos que no contienen glucosa ni sacarosa T1; T4; T7, el proceso
de fermentación se retarda, y los valores de pH proceden a descender hasta un
valor de 3,8; 4,0 y 3,9 lo cual indica que tiene producción de fermentación por parte
de microorganismos. Dentro de la disminución del pH se produce fermentación
presentando cambios en los factores a nivel organolépticos, y cumple con el nivel
recomendado de pH < 4,6.
Con respecto a los tratamientos T2; T5; T8 con un 8 % de glucosa, el valor de
pH desciende un valor mínimo 3,8; 4,3; 4,4 en función del tiempo, llegando por
debajo del valor mínimo de pH cumpliendo con los requisitos.
En el proceso de fermentación de los tratamientos 3; 6; 9 con un 8 % glucosa y
8 % de sacarosa, el valor del pH desciende por debajo de 4,6; considerándose una
43
bebida fermentada de alta aceptación con un tiempo estimado de cuatro horas,
enseguida aplicando el descenso rápido de temperatura, una vez que la bebida
alcanzo un valor de pH de 4,0; 4,3; 4,6.
Determinación de acidez.
Se determinó median la NTE INEN 13 del método volumétrico se vertió 10 ml de
leche en un matraz Erlenmeyer de 100 ml. Inmediatamente se amplificó 1 ml de
solución de fenolftaleína. Subsiguientemente se tituló con la solución 0,1 N de
Hidróxido de Sodio (NaOH) lentamente y con agitación, hasta conseguir una
coloración rosácea persistente.
Al igual que el pH esta es una propiedad a medir se suma importancia debido
que es un indicador de los microorganismos que están presentes o desarrollando
incluso para deteriorar el alimento.
Se determinó el comportamiento de la acidez titulable con los respectivos
tiempos de fermentación para los nueve tratamientos en estudio para las tres
concentraciones de microorganismo (3 %; 5 %; 7 %) y azúcares (0 %; 8 %; 16 %)
dicha conducta se muestra en la (Figura N° 5).
La acidez en los productos lácteos es expresada por el porcentaje de ácido
láctico, este porcentaje presente en el yogur debe ser mínimo de 0,5 un máximo de
1,5 según la Norma Técnica Ecuatoriana que revela como requisito de las leches
fermentadas indicada en la (Tabla N° 10) además se indican el valor de la acidez
titulable registrados durante la etapa de fermentación del yogur vegano de quinua
estos alcanza un mínimo de 0,01 %; 0,06 % obteniendo un máximo de los
tratamientos durante los 240 minutos ( 4 horas ) de fermentación de 0,15 %; 0,31 %,
termina el proceso de fermentación, con una diferencia perceptible entre la acidez
y el tiempo de fermentación, de manera que los tratamientos muestran que existen
44
una relación directamente proporcional con un incremento mayormente significativo
entre los 125 a los 200 minutos.
4.3 Valoración sensorial de los tratamientos
Se realizó análisis sensorial a los 9 tratamientos mediante el empleo de un test
de aceptabilidad a 30 jueces no entrenados, cuyos datos estuvieron validados
mediante un análisis de varianza.
El ensayo está basado en determinar las características sensoriales de cada uno
de los tratamientos elaborados, la calificación de los jueces se procedió de manera
individual de los parámetros: olor, color, sabor, textura.
Análisis de varianza en el parámetro de olor
Se alcanzaron los siguientes datos mediante un análisis de varianza, los que
admiten la correcta interpretación de datos para elegir el tratamiento de mayor
aceptabilidad. Mediante el empleado del análisis se consiguió obtener resultados,
los cuales admitieron determinar al tratamiento (a3b3) obtuvo la media sublime en
el parámetro de olor.
Los factores en estudios reflejan y se detallan en la (Tabla N° 11) de la variable
olor, la misma que de acuerdo a lo indicado, si presenta diferencia significativa
alguna en los tratamientos indicados por la (Tabla 14 - 1B). Realizada la prueba de
Tukey, el mayor promedio lo presentó el tratamiento nueve de yogur (a3b3) con 7 %
de microorganismos y 16 % de azúcares, con un promedio de 5,63. El menos
aceptado fue el tratamiento uno (a1b1) con el 3 % de microorganismos y 0 % de
azúcares, con un promedio de 3,90.
Análisis de varianza en el parámetro de color
Se detallan los presentes promedios de la variable color, la misma que de
acuerdo a lo indicado en el análisis estadístico si presenta una variación
45
significativa indicado por la (Tabla 16 - 2B). Una vez realizada la prueba de Tukey
se obtuvo el promedio mayor para el tratamiento (a2b3) de yogur con el 5 % de
microorganismos y 16 % azúcares, presenta una media de 5,80 como está
representado en la (Tabla N° 11). El tratamiento con menos aceptación fue (a2b1):
cuatro, un valor de 5,07.
Análisis de varianza en el parámetro de sabor
Los promedios de la variable sabor están detalladas en la (Tabla N° 11), la misma
que de acuerdo a lo indicado presento diferencia significativa entre los factores.
Ejecutada la prueba de Tukey el tratamiento que presento mayor promedio fue el
nueve (a3b3) con un 7 % de microorganismos y 16 % en azúcares teniendo el
promedio de 6,07 y el menos aceptado conteniendo el 3 % de microorganismos y
0 % de azúcares con promedio de 3,23.
Análisis de varianza en el parámetro de textura
Él parámetro de textura presento diferencia significativa entre los factores en
estudio, el promedio mayor lo presento el tratamiento nueve (a3b3) con un valor de
5,90. El tratamiento con menor resultado fue el siete (a3b1) con un promedio de
4,03.
4.4 Viabilidad de los microorganismos en la bebida
Análisis de bacterias probióticas
El yogur de quinua proveniente del tratamiento ganador (a3b3) con el 7 % de
microorganismos contenido de la bebida madre fermentada y un 16 % en azúcares
teniendo un promedio de 5,70 en la aceptación por los jueces dio como resultado
una concentración de bacterias viables probióticas de 4,5x108 UFC/g,
encontrándose dentro del rango permisible de 106 UFC/g establecido en la norma
INEN 2395:2011 de leches fermentadas como contenido mínimo.
46
4.5 Análisis de costos de producción a escala piloto del producto.
Para la producción de la bebida de quinua, y la obtención de un fermentado de
la misma, denominándola yogur vegano su costo de producción se detallan a
continuación. Por la aceptación antes conocida del tratamiento ganador, se elaboró
un costo de producción detallado en la (Tabla N° 12), arrojando un costo de
producción por litro establecido en $1,28 proporcionado en el trabajo de
investigación la presentación de 250 ml en un costo de $0,31.
47
5. Discusión
En el análisis de las características físico químicas del yogur vegano de quinua
con diferentes concentraciones de microorganismos y azúcares, se realizó según
la normativa INEN 2395:2011 obteniendo resultados manifestados en la tabla 2. En
el análisis físico químico, los grados Brix, expresados como sólidos solubles que
son muy importante para alimentar a los microorganismos y favorecer en el proceso
de fermentación ayudando en el mantenimiento de la calidad y conservación, el
resultado para el tratamiento con mayor aceptación es de 16,98 °Brix la
concentración perdida debido a la fermentación por la alimentación de los
microorganismos es de 10,52 °Brix, encontrándose dentro de los parámetros
considerados según (Churayra, 2015), el °Brix tienen similitud con el trabajo
tomado, realizado mediante brixometro determinado y calibrado mediante la NTE
INEN 273.
En el análisis de yogur el resultado de pH es de 4,63 realizado con el método
común de potenciómetro, teniendo en cuenta que el pH de un yogur normal, según
lo que plantearon en sus trabajos (Churayra, 2015) y (Ramos, 2017), está entre
4,00 – 5,00; rango de pH deseado para que no se puedan proliferar las bacterias
patógenas.
La acidez entendida comúnmente como ácido láctico es muy importante para la
estabilidad del yogur, el resultado final del tratamiento ganador es de 0,31 %
encontrándose por debajo de los parámetros normales de 0,6 % – 1,5 % según
como lo estipula (Arenas et.al, 2016), esta acidez forma la coagulación de la bebida
con ayuda de los microorganismos el cual logró tener una contextura buena
concluyente mediante acidez titulable con la sistemática de la norma técnica INEN
13.
48
Se puntualizan los promedios de la variable olor, la misma que de acuerdo a lo
acertado, si presenta diferenciación alguna significativa (Ver 1B). Luego de la
realización en el ensayo del test de Tukey, el mayor promedio lo presentó el
tratamiento T9 (a3b3) de 7 % de microorganismos y el 16 % de azúcares, con una
media de 5,63. Según (Ramos, 2017), el olor es característico del grano de quinua,
este fue distinguido por los evaluadores no entrenados que desarrollaron la
encuesta de degustación de los atributos de la calidad, sin embargo, se tiene en
consideración que el presente trabajo se desarrolla con grano de quinua sin
ninguna base.
Detallados los promedios de la variable color de acuerdo a lo realizado, no
presentó variación significativa (Ver 2B). Luego de la realización de la prueba Tukey
el tratamiento que presentó el mayor promedio es el T6 (a2b3) con el 5,80 teniendo
el 5 % de microorganismos y un 16 % de azúcares. Como lo indica (Arenas et
al.;2016) el color corresponde a la naturalidad de la semilla de quinua, el color suele
cambiar según las condiciones y lavados que se le proporcionen a la quinua para
la eliminación de la saponina. Esta coloración fue aprobada por los evaluadores.
En el proceso de obtención de resultados para la variable sabor presentó
variación significativa (Ver 3B). Realizada la prueba de Tukey, el mayor promedio
lo presentó el tratamiento nueve (a3b3) con una media de 6,07 compuesto por el
7 % de microorganismos y 16 % de azúcares. Como lo presenta (Churayra Flores,
2015), el sabor es típico de la quinua, debido a la fermentación es agradable
ligeramente ácido. La elaboración de este producto fue diseñada para ser del
agrado del consumidor, se utilizó el concentrado de 100 % quinua así otorgándole
al yogur en sabor característico del cereal.
49
Se reflejan los resultados de la variable consistencia la cual presentó variación
significativa (ver anexo 4B), sin embargo, el mejor tratamiento lo presentó el nueve
(a3b3) con un 7 % de microorganismos y 16 % de azúcares su media es de 5,90.
Según (Ramos, 2017), el yogur tiene que ser cremoso, viscoso, y no pastoso.
Nuestro yogur presentó una cremosidad agradable teniendo una buena
aceptabilidad por los evaluadores.
El análisis para identificación de bacterias probióticas realizado con el método
MME M30 interno del laboratorio AVVE presentó como resultado 4,5 x 108 UFC/g,
considerando la cantidad de bacterias presentes en un yogur normal, según
(Arenas et al.; 2016), está en (106 UFC/g) como mínimo contenido de cultivo por
esto cumple con el requisito microbiológico de bacterias probióticas establecidas
en la Norma INEN 2395:2011.
El análisis de costo del yogur para la presente investigación con todos los
fundamentos en consideración tiene un costo por litro de $1,246 y la presentación
de 250 ml, establecido con un coste de producción de $0,31 estando cerca de los
valores presentes a la investigación planteada por (Cáman, 2016), con un costo
superior por cada litro de yogur con quinua añadida con $1,45 en costo unitario.
50
6. Conclusión
La actual investigación ejecutada para desarrollar yogur vegano de quinua con
añadidura de edulcorantes a diferentes concentraciones con inoculación de cultivo
madre en diferentes porcentajes, se consideran las presentes conclusiones de los
resultados conseguidos en respuesta a los objetivos planteados.
El tratamiento con mayor aceptación por los evaluadores fue el nueve teniendo
un7 % de microorganismos de fermento madre y el 16 % de edulcorante
correspondiente al 8 % sacarosa + 8 % glucosa. Se determinó las características
físico químicas de los nueve tratamientos en estudio, los sólidos solubles fueron
relativamente descendiendo durante la fermentación finalizando con un rango de
16,98 °Brix, el pH cumplió su valor relativo en el proceso dentro de los parámetros,
la acidez se marcó por debajo de uno. (Figura, 3 – 4)
La valoración sensorial del yogur vegano elaborado los nueve tratamientos, se
alcanzó la mejor aceptación en la degustación del tratamiento nueve con el 7 % de
microorganismos y 16 % azúcares; donde repercutieron los promedios: olor 5,63,
color 5,60, sabor 6,07, textura 5,90. (Tabla, 11) corroborando la aceptación del
producto.
El resultado microbiológico del principal tratamiento para la determinación de
bacterias probióticas fue: 4,5 x 108 UFC/g, encontrándose el producto dentro de lo
determinado según la norma INEN 2395:2011 considerándose apto para el
consumo. (Figura, 19)
En el presupuesto para la obtención de yogur el costo por cada litro es de $1,246,
refiriéndose que el producto desarrollado es de 250 ml, teniendo un costo de unidad
procesada es de $0,31.
51
7. Recomendaciones
Con los resultados que se obtuvieron se recomienda:
Buscar alternativas con mezclas de frutos, mermeladas preparadas con los
respectivos porcentajes incluso poder incluir la utilización de algún saborizante,
espesante sin alterar las características del yogur de origen vegano.
Utilizar en la inoculación del producto un incremento en los porcentajes de
fermentos madre como: 7 % ± 11 % al considerarse establecer el primer punto.
Aplicar métodos de conservación para la prolongación de la vida útil, analizando los
factores microbiológicos del yogur.
Emplear Buenas Prácticas de Manufactura para la producción, en la manipulación
de los procesos efectuándolos asépticamente desde la recepción hasta la etapa
final.
52
8. Bibliografía
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57
9. Anexos
Tabla 1. Aminoácidos esenciales para el hombre.
Aminoácidos Lactantes * Preescolares Escolares
Adultos
(mg/g de proteínas
crudas) Media a,b (2-5 años) b (10-12 años)
Histidina 26 (19) c 19 16
Isoleucina 46 28 28 13
Leucina 93 66 44 19
Lisina 66 58 44 16
Metionina + Cistina 42 25 22 17
Fenilalanina + Tirosina 72 63 22 19
Treonina 43 34 28 9
Triptófano 17 11 9 5
Valina 55 35 25 13
Total, incluida histidina 460 339 241 127
Total, excluida histidina 434 320 222 111
FAO (1970). Contenido en aminoácidos de los alimentos y datos biológicos sobre las proteínas
58
Tabla 2. Taxonomía de la Quinua.
Taxonomía
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Caryophyllales
Familia: Amaranthaceae
Subfamilia: Chenopodioideae
Tribu: Chenopodieae
Especie: Chenopodium quinoa
Género: Chenopodium
FAO (1970) Taxonomía de la quinua
Tabla 3. Producción de quinua en los países exportadores.
Producción mundial de quinua (miles de toneladas)
País 1961 1970 1980 1990 2000 2010 2013
Perú 22,5 7,3 16,3 6,3 28,2 41,1 52,1
Bolivia 9,2 9,7 8,9 16,1 23,8 36,1 61,1
Ecuador 0,7 0,7 0,5 0,7 0,7 0,9 0,8
Total 32,4 17,7 25,8 23 52,6 78,1 114
Precio de exportación
USD/kg $0,08 $0,49 $0,85 $1,25 $3,03
FAO,2014. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura.
59
Tabla 4. Cantidad de microorganismos vivos en Yogur.
PRODUCTO YOGUR
Bacterias probióticas 106 UFC/g
INEN 2395:2011
Tabla 5. Tratamientos a estudiar.
N° Niveles del Factor A
(microorganismos)
Niveles del Factor
B (azúcares) Combinación
1 a1:3 % b1:0 % a1b1
2 a1:3 % b2:8 % a1b2
3 a1:3 % b3:16 % a1b3
4 a2:5 % b1:0 % a2b1
5 a2:5 % b2:8 % a2b2
6 a2:5 % b3:16 % a2b3
7 a3:7 % b1:0 % a3b1
8 a3:7 % b2:8 % a3b2
9 a3:7 % b3:16 % a3b3
Alcivar, 2020
Tabla 6. Modelo de análisis de varianza para las variables cuantitativa.
Fuente de variación Grados de libertad
Total 26
Factor A (Microorganismos) 2
Factor B (Azúcares) 2
Interacción AB 4
Error experimental 18
Alcívar, 2020
60
Tabla 7. Modelo de análisis de varianza para el análisis sensorial
Fuente de variación Grados de libertad
Total 269
Factor A (Microorganismos) 2
Factor B (Azúcares) 2
Interacción AB 4
Repetición (Jueces) 29
Error experimental 232
Alcivar, 2020
Tabla 8. Lectura de °Brix durante la fermentación.
N° factores
(a+b) Combinación T0 T1 T2 T3 T4
1 3%:0% a1b1 2,70 2,40 2,00 1,89 1,60
2 3%:8% a1b2 5,10 6,50 6,10 5,10 4,80
3 3%:16% a1b3 18,98 17,94 17,00 16,40 13,97
4 5%:0% a2b1 2,10 1,98 1,86 1,74 1,59
5 5%:8% a2b2 4,40 4,00 3,80 3,40 3,15
6 5%:16% a2b3 19,80 18,98 18,30 16,00 15,97
7 7%:0% a3b1 4,10 3,90 3,50 3,00 2,98
8 7%:8% a3b2 8,10 7,00 6,50 5,60 5,40
9 7%:16% a3b3 27,50 20.05 18,00 17,35 16,98
Alcivar, 2020
61
Tabla 9. Lectura de pH durante la fermentación.
N° factores
(a+b) Combinación T0 T1 T2 T3 T4
1 3%:0% a1b1 6,79 6,26 5,61 4,78 3,75
2 3%:8% a1b2 6,93 6,65 5,61 5,07 3,78
3 3%:16% a1b3 6,76 6,24 5,70 5,04 3,95
4 5%:0% a2b1 6,97 6,75 6,06 5,72 4,00
5 5%:8% a2b2 6,94 6,24 5,80 4,61 4,26
6 5%:16% a2b3 6,29 5,90 5,57 4,97 4,32
7 7%:0% a3b1 6,61 6,16 5,33 4,58 3,86
8 7%:8% a3b2 6,63 5,90 5,32 4,59 4,44
9 7%:16% a3b3 6,65 5,83 5,20 4,92 4,63
Tiempos de fermentación (T0: inicial; T1: 1 hora; T2: 2 hora; T3: 3 hora; T4: 4 hora.)
Alcivar, 2020
62
Tabla 10. Lectura de acidez durante la fermentación.
N° Factores
(a+b) Combinación T0 T1 T2 T3 T4
1 3%:0% a1b1 0,01 % 0,03 % 0,06 % 0,11 % 0,15 %
2 3%:8% a1b2 0,04 % 0,04 % 0,08 % 0,18 % 0,19 %
3 3%:16% a1b3 0,05 % 0,04 % 0,11 % 0,19 % 0,22 %
4 5%:0% a2b1 0,02 % 0,03 % 0,07 % 0,11 % 0,27 %
5 5%:8% a2b2 0,03 % 0,05 % 0,05 % 0,16 % 0,19 %
6 5%:16% a2b3 0,04 % 0,04 % 0,10 % 0,17 % 0,20 %
7 7%:0% a3b1 0,02 % 0,03 % 0,07 % 0,18 % 0,19 %
8 7%:8% a3b2 0,05 % 0,04 % 0,10 % 0,19 % 0,21 %
9 7%:16% a3b3 0,06 % 0,05 % 0,11 % 0,20 % 0,31 %
Tiempos de fermentación (T0: inicial; T1: 1 hora; T2: 2 hora; T3: 3 hora; T4: 4 hora.)
Alcivar, 2020.
63
Tabla 11. Promedios de las variables cualitativas medidas a los tratamientos en estudio.
N° Microorganismos
(Factor A)
Azúcares
(Factor B) Olor Color Sabor Textura
1 a1:3% b1:0% 3,9 c 5,4 ab 3,2 d 4,0 d
2 a1:3% b2:8% 4,6 abc 5,3 ab 4,8 bc 5,2 abc
3 a1:3% b3:16% 5,3 a 5,7 a 5,7 ab 5,4 ab
4 a2:5% b1:0% 4,9 abc 5,0 b 3,3 d 4,4 cd
5 a2:5% b2:8% 5,2 ab 5,4 ab 4,4 c 5,2 abc
6 a2:5% b3:16% 5,4 a 5,8 a 5,6 ab 5,5 ab
7 a3:7% b1:0% 4,3 bc 5,0 b 3,3 d 4,0 d
8 a3:7% b2:8% 4,9 abc 5,3 ab 4,4 c 4,8 bcd
9 a3:7% b3:16% 5,6 a 5,6 ab 6,0 a 5,9 a
CV 25,4% 14,1% 27,1% 23,2%
Alcivar, 2020
64
Tabla 12. Costo de producción de Yogur vegano.
INGREDIENTES Unid Cantidad Precio
Unit Costo total
Costo por Litro
Quinua Lb 6,00 1,00 6,00 0,300
Cultivo Gr 3,00 0,25 0,75 0,038
Agua Lt 20,00 0,10 2,00 0,100
Azúcar Kg 1,20 0,99 1,19 0,059
C6H7KO2 Gr 10,00 0,10 1,00 0,050
Goma guar Gr 10,00 0,10 1,00 0,050
Suman 50,20 11,94 $ 0,597
Envase 0,08
Etiqueta 0,05
M/o Directa Días 3 x 4 H 10,71 0,536
Suman $ 0,666
Imprevistos1,5% 0,019
Costo Producción $ 1,281
Alcivar, 2020
65
Análisis estadísticos de los factores en estudio.
Tabla 13. (1A) Datos de la variable olor.
Tratamientos
Repeticiones
(Jueces)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
a1b1 a1b2 a1b3 a2b1 a2b2 a2b3 a3b1 a3b2 a3b3
1 1 4 6 7 6 4 1 2 6
2 4 3 4 4 4 4 4 4 6
3 6 7 4 5 6 7 7 5 3
4 6 6 6 6 6 6 6 6 6
5 4 5 4 4 5 4 5 4 5
6 1 5 7 5 5 7 6 5 6
7 4 4 4 4 4 4 4 4 4
8 4 3 5 3 7 7 3 7 6
9 6 6 6 6 6 6 6 6 6
10 4 5 6 5 5 6 1 4 5
11 4 6 5 7 7 6 5 6 7
12 5 6 6 5 5 6 1 6 7
13 1 1 6 4 5 1 5 5 5
14 4 4 5 5 6 6 6 6 6
15 2 5 6 6 6 6 6 6 6
16 6 6 6 7 6 5 6 6 6
17 7 6 6 6 6 6 7 5 7
18 5 6 7 5 6 6 1 4 4
19 4 4 5 2 6 6 6 6 7
20 2 4 6 3 4 4 4 4 7
21 4 5 5 5 5 4 5 5 6
22 5 7 7 6 7 7 6 7 7
23 4 5 5 5 5 5 5 5 5
24 1 4 6 4 4 6 3 5 4
25 2 2 3 5 2 5 2 5 2
26 6 2 1 3 2 4 2 1 4
27 6 6 6 5 4 7 4 2 7
28 1 1 5 5 4 6 6 4 6
29 6 6 6 5 6 7 3 6 7
30 2 5 7 5 6 5 3 6 6
Alcivar, 2020
66
Tabla 14. (1B) Análisis estadístico del olor. Análisis de la varianza (Olor)
Variable N R² R² Aj CV
Olor 270 0,45 0,36 25,43
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III) F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo 295,39 37 7,98 5,11 <0,0001
Factor A (Microorg) 13,43 2 6,71 4,29 0,0148
Factor B (Azúcares) 55,56 2 27,78 17,76 <0,0001
Factor A (Microorg)*Factor.. 7,75 4 1,94 1,24 0,2952
Jueces 218,65 29 7,54 4,82 <0,0001
Error 362,81 232 1,56
Total 658,21 269
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,43757
Error: 1,5639 gl: 232
Factor A (Microorg) Medias n E.E.
a2:5% 5,18 90 0,13 A
a3:7% 4,94 90 0,13 A B
a1:3% 4,63 90 0,13 B
Medias con una letra común no son significativamente diferentes
(p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,43757
Error: 1,5639 gl: 232
Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
b3:16% 5,48 90 0,13 A
b2:8% 4,91 90 0,13 B
b1:0% 4,37 90 0,13 C
Medias con una letra común no son significativamente diferentes
(p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=1,00372
Error: 1,5639 gl: 232
Factor A (Microorg) Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
a3:7% b3:16% 5,63 30 0,23 A
a2:5% b3:16% 5,43 30 0,23 A
a1:3% b3:16% 5,37 30 0,23 A
a2:5% b2:8% 5,20 30 0,23 A B
a2:5% b1:0% 4,90 30 0,23 A B C
a3:7% b2:8% 4,90 30 0,23 A B C
a1:3% b2:8% 4,63 30 0,23 A B C
a3:7% b1:0% 4,30 30 0,23 B C
a1:3% b1:0% 3,90 30 0,23 C
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
67
Tabla 15. (2A) Datos de la Variable color.
Tratamientos
Repeticiones
(Jueces)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
a1b1 a1b2 a1b3 a2b1 a2b2 a2b3 a3b1 a3b2 a3b3
1 6 4 6 7 4 6 5 6 4
2 6 6 6 6 6 6 6 6 6
3 5 6 6 6 6 6 6 6 6
4 6 6 6 6 6 6 6 6 6
5 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 5 6 2 6 7 5 6 5
7 4 4 4 4 4 4 4 4 4
8 7 6 5 2 4 6 3 4 5
9 6 6 7 7 6 6 6 6 7
10 4 4 4 4 4 4 4 4 4
11 4 5 5 2 5 5 5 4 5
12 4 5 5 4 5 6 2 5 5
13 6 5 5 3 5 5 5 5 5
14 6 6 6 6 6 6 5 6 6
15 4 5 5 5 6 6 6 6 6
16 6 6 6 6 6 6 6 6 6
17 5 5 5 5 5 5 5 5 5
18 5 6 6 6 6 5 4 3 3
19 5 4 5 4 5 6 5 4 5
20 6 6 6 6 6 6 6 6 6
21 6 6 6 6 6 6 6 6 6
22 6 6 6 5 6 6 5 7 7
23 6 6 6 6 6 6 6 6 6
24 6 6 6 6 6 6 6 6 6
25 6 4 6 6 4 6 6 4 6
26 5 5 5 5 4 6 4 4 6
27 6 5 7 5 5 7 7 5 7
28 6 6 6 6 6 6 6 6 6
29 6 6 6 5 6 7 3 6 7
30 2 5 7 5 6 5 3 6 6
Alcivar, 2020
68
Tabla 16. (2B) Análisis estadístico del color. (Color)
Variable N R² R² Aj CV
Color 270 0,50 0,42 14,07
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III) F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo 132,79 37 3,59 6,18 <0,0001
Factor A (Microorg) 1,10 2 0,55 0,94 0,3906
Factor B (Azúcares) 12,59 2 6,29 10,83 <0,0001
Factor A (Microorg)*Factor.. 1,79 4 0,45 0,77 0,5447
Jueces 117,32 29 4,05 6,97 <0,0001
Error 134,75 232 0,58
Total 267,54 269
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,26666
Error: 0,5808 gl: 232
Factor A (Microorg) Medias n E.E.
a1:3% 5,49 90 0,08 A
a2:5% 5,42 90 0,08 A
a3:7% 5,33 90 0,08 A
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,26666
Error: 0,5808 gl: 232
Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
b3:16% 5,70 90 0,08 A
b2:8% 5,37 90 0,08 B
b1:0% 5,18 90 0,08 B
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,61169
Error: 0,5808 gl: 232
Factor A (Microorg) Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
a2:5% b3:16% 5,80 30 0,14 A
a1:3% b3:16% 5,70 30 0,14 A
a3:7% b3:16% 5,60 30 0,14 A B
a2:5% b2:8% 5,40 30 0,14 A B
a1:3% b1:0% 5,40 30 0,14 A B
a1:3% b2:8% 5,37 30 0,14 A B
a3:7% b2:8% 5,33 30 0,14 A B
a3:7% b1:0% 5,07 30 0,14 B
a2:5% b1:0% 5,07 30 0,14 B
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
69
Tabla 17. (3A) Datos de la variable sabor.
Tratamientos
Repeticiones
(Jueces)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
a1b1 a1b2 a1b3 a2b1 a2b2 a2b3 a3b1 a3b2 a3b3
1 3 4 6 3 4 6 3 1 7
2 3 5 5 1 5 6 2 5 7
3 2 1 6 2 4 6 4 4 5
4 1 6 6 4 6 6 2 4 7
5 1 4 4 4 4 4 4 4 4
6 3 5 6 3 6 6 4 6 6
7 2 1 2 3 3 1 3 4 5
8 4 1 2 2 4 4 3 4 6
9 5 5 6 5 5 6 5 6 7
10 2 1 4 2 2 5 1 4 6
11 2 4 6 2 4 5 2 3 5
12 2 6 7 4 5 6 2 5 7
13 5 5 6 3 5 6 5 5 5
14 4 6 6 4 5 7 7 6 7
15 4 5 6 5 6 6 2 5 6
16 7 7 7 4 5 7 4 6 7
17 4 6 7 4 5 7 5 2 7
18 4 7 7 5 5 6 1 2 4
19 2 7 6 2 5 6 2 4 5
20 2 5 7 2 5 4 2 7 7
21 5 6 7 5 6 7 4 6 7
22 6 7 7 5 6 6 4 7 7
23 2 6 6 3 4 6 3 2 7
24 2 5 6 2 1 6 3 5 6
25 4 2 5 5 2 5 3 4 5
26 2 5 2 3 5 4 3 1 5
27 5 6 7 5 5 6 4 2 6
28 4 6 6 1 1 7 7 4 6
29 3 7 6 2 5 7 3 6 7
30 2 5 7 5 5 5 3 6 6
Alcivar, 2020
70
Tabla 18. (3B) Análisis estadístico del sabor. Sabor
Variable N R² R² Aj CV
Sabor 270 0,58 0,52 27,12
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III) F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo 495,97 37 13,40 8,81 <0,0001
Factor A (Microorg) 0,92 2 0,46 0,30 0,7397
Factor B (Azúcares) 281,25 2 140,63 92,45 <0,0001
Factor A (Microorg)*Factor.. 7,37 4 1,84 1,21 0,3067
Jueces 206,43 29 7,12 4,68 <0,0001
Error 352,90 232 1,52
Total 848,87 269
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,43155
Error: 1,5211 gl: 232
Factor A (Microorg) Medias n E.E.
a1:3% 4,60 90 0,13 A
a3:7% 4,58 90 0,13 A
a2:5% 4,47 90 0,13 A
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,43155
Error: 1,5211 gl: 232
Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
b3:16% 5,80 90 0,13 A
b2:8% 4,54 90 0,13 B
b1:0% 3,30 90 0,13 C
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,98992
Error: 1,5211 gl: 232
Factor A (Microorg) Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
a3:7% b3:16% 6,07 30 0,23 A
a1:3% b3:16% 5,70 30 0,23 A B
a2:5% b3:16% 5,63 30 0,23 A B
a1:3% b2:8% 4,87 30 0,23 B C
a2:5% b2:8% 4,43 30 0,23 C
a3:7% b2:8% 4,33 30 0,23 C
a3:7% b1:0% 3,33 30 0,23 D
a2:5% b1:0% 3,33 30 0,23 D
a1:3% b1:0% 3,23 30 0,23 D
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
71
Tabla 19. (4A) Datos de la variable textura.
Tratamientos
Repeticiones
(Jueces)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
a1b1 a1b2 a1b3 a2b1 a2b2 a2b3 a3b1 a3b2 a3b3
1 2 7 6 3 4 6 3 1 7
2 6 6 7 1 5 5 4 5 7
3 5 6 6 5 6 6 6 6 4
4 6 6 6 4 5 6 2 4 7
5 4 6 5 5 4 4 4 4 4
6 2 6 4 5 6 7 2 4 6
7 1 1 3 1 1 1 1 1 7
8 4 1 2 3 5 6 1 4 6
9 7 7 7 6 6 6 6 7 7
10 4 4 4 4 4 4 4 4 4
11 2 5 6 3 4 4 4 4 4
12 2 5 5 4 6 7 4 5 6
13 1 6 6 6 6 7 6 5 5
14 6 6 6 6 7 6 4 6 6
15 2 6 6 5 7 6 2 5 7
16 7 7 7 6 6 7 6 7 7
17 5 6 6 5 5 7 6 5 7
18 4 5 4 5 5 6 6 4 7
19 4 6 5 4 6 7 4 5 4
20 4 4 7 2 6 4 4 7 7
21 5 5 7 7 7 6 6 7 7
22 5 6 6 5 6 5 4 7 7
23 1 5 6 7 6 6 6 6 6
24 4 4 6 4 4 4 4 4 4
25 4 4 5 6 4 5 3 4 5
26 5 4 4 4 4 4 4 4 5
27 5 5 5 4 4 7 4 2 6
28 5 5 5 5 5 5 5 5 6
29 5 6 6 4 6 7 2 7 7
30 4 6 6 5 6 5 4 5 5
Alcivar, 2020
72
Tabla 20. (4B) Análisis estadístico de la textura. Textura
Variable N R² R² Aj CV
Textura 270 0,52 0,45 23,28
Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III) F.V. SC gl CM F p-valor
Modelo 341,45 37 9,23 6,93 <0,0001
Factor A (Microorg) 1,56 2 0,78 0,59 0,5571
Factor B (Azúcares) 96,90 2 48,45 36,36 <0,0001
Factor A (Microorg)*Factor.. 8,66 4 2,16 1,62 0,1688
Jueces 234,33 29 8,08 6,06 <0,0001
Error 309,10 232 1,33
Total 650,55 269
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,40388
Error: 1,3323 gl: 232
Factor A (Microorg) Medias n E.E.
a2:5% 5,07 90 0,12 A
a3:7% 4,91 90 0,12 A
a1:3% 4,90 90 0,12 A
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,40388
Error: 1,3323 gl: 232
Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
b3:16% 5,63 90 0,12 A
b2:8% 5,07 90 0,12 B
b1:0% 4,18 90 0,12 C
Medias con una letra común no son significativamente
diferentes (p > 0,05)
Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,92645
Error: 1,3323 gl: 232
Factor A (Microorg) Factor B (Azúcares) Medias n E.E.
a3:7% b3:16% 5,90 30 0,21 A
a2:5% b3:16% 5,53 30 0,21 A B
a1:3% b3:16% 5,47 30 0,21 A B
a2:5% b2:8% 5,20 30 0,21 A B C
a1:3% b2:8% 5,20 30 0,21 A B C
a3:7% b2:8% 4,80 30 0,21 B C D
a2:5% b1:0% 4,47 30 0,21 C D
a1:3% b1:0% 4,03 30 0,21 D
a3:7% b1:0% 4,03 30 0,21 D
Medias con una letra común no son significativamente diferentes
(p > 0,05)
73
Evaluador hedónico sensorial del yogur vegano. TEST DE EVALUACIÓN SENSORIAL
Uso de la quinua (chenopodium quinoa) en la elaboración de yogur vegano. Método: Atributos sensoriales. Fecha: __________________ Nombre: _______________________ Edad: __________________
PARÁMETROS INDICADORES CALIFICACIÓN
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
OLOR
Me gusta mucho 7
Me gusta 6
Me gusta poco 5
Ni me gusta ni me disgusta 4
Me disgusta mucho 3
Me disgusta 2
Me disgusta poco 1
COLOR
Me gusta mucho 7
Me gusta 6
Me gusta poco 5
Ni me gusta ni me disgusta 4
Me disgusta mucho 3
Me disgusta 2
Me disgusta poco 1
SABOR
Me gusta mucho 7
Me gusta 6
Me gusta poco 5
Ni me gusta ni me disgusta 4
Me disgusta mucho 3
Me disgusta 2
Me disgusta poco 1
TEXTURA
Me gusta mucho 7
Me gusta 6
Me gusta poco 5
Ni me gusta ni me disgusta 4
Me disgusta mucho 3
Me disgusta 2
Me disgusta poco 1
Sumatoria
Observaciones:
………………………………………………………………………………………………
Figura 1. Evaluador adónico sensorial. Alcivar, 2020.
74
Diagrama de flujo para la obtención de leche vegetal y yogur vegano de
quinua.
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de yogur
Alcivar, 2020.
Recepción de materia prima
T°:25-30°C H:9%
Lavado
Remojo
Cocción
Enfriado
T°:100°C T: 10 min
Licuado
Filtrado
Pasteurizado
Enfriado
Inoculación
Incubación
Batido
Envasado
Almacenado
T°:62-64°C T:30 min
42-45°C
C.L.M: 3%;5%;7% T: 4 horas pH: 4,6 – 4,0
5 min
3-4°C
Unid:250ml
T: 5 min
T: 24 Horas
75
Figura 3. Curvas de fermentación pH vs tiempo. Alcivar, 2020
Figura 4. Determinación de °Brix en función del tiempo fermentativo. Alcivar, 2020
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión EstudiantilT1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
Inc 1H 2H 3H 4H
Tiempo
3,6
3,9
4,2
4,4
4,7
4,9
5,2
5,4
5,7
5,9
6,2
6,4
6,7
6,9
7,2
pH
pH vs Tiempo
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión EstudiantilT1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
(Inc.) (1H) (2H) (3H) (4H)
Tiempo
1,54
2,87
4,19
5,52
6,84
8,17
9,49
10,81
12,14
13,46
14,79
16,11
17,43
18,76
20,08
21,41
22,73
24,05
25,38
26,70
28,03
°Bri
x
2,70
5,10
18,98
2,10
4,40
19,80
4,10
8,10
27,50
2,70
5,10
18,98
2,10
4,40
19,80
4,10
8,10
27,50
°Brix vs tiempo
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
76
Figura 5. Determinación de acidez en los tratamientos de yogur. Alcivar, 2020
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T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
(Inc.) (1H) (2H) (3H) (4H)
Tiempo
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,19
0,21
0,23
0,25
0,27
0,29
0,31
0,33
0,35° A
cid
ez
Acidez vs Tiempo
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
77
Descripción grafica del proceso de elaboración de yogur vegano.
Figura 6. Recepción de materia prima e insumos.
Alcivar (2020).
Figura 7. Pesado de materia prima del proceso.
Alcivar (2020).
Figura 8. Selección y lavado de la materia prima.
Alcivar, 2020.
78
Figura 9. Pesado de la materia prima.
Alcivar, 2020
Figura 10. Control de temperaturas durante la etapa de cocción.
Alcivar, 2020.
.
Figura 11. Proceso de triturado de quinua sometida a cocción
Alcivar, 2020.
79
Figura 12. Extracción de leche vegetal por filtrado. Alcivar, 2020.
Figura 13. Peso de merma restante de leche de quinua. Alcivar, 2020.
Figura 14. Pesado de los aditivos utilizados en el proceso. Alcivar, 2020.
80
Figura 15. Inoculación y fermentación de la bebida vegetal.
Alcivar, 2020.
Figura 16. Selección de muestras para análisis físico.
Alcivar, 2020.
Figura 17. Análisis físico de los tratamientos en estudio.
Alcivar, 2020.
81
Figura 18. Desarrollo de análisis sensorial a jurados. Alcivar, 2020.
82
Resultados del análisis microbiológico.
Figura 19. Análisis microbiológico de bacterias probióticas.
Laboratorio AVVE (2020).
83
Anexo 1. Test de evaluación sensorial realizados por el panel de jueces.
84
85
86
87
88
89
90
91
92
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100
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102
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104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
Anexo 2. Norma técnica INEN 2397: 2011 de leches fermentadas.
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
Anexo 3. Norma técnica INEN 13: 1984 determinación de acidez titulable.
124
125
126
127
128
129
130
Anexo 4. Normativa técnica INEN 1842: 2013 determinación de pH.
131
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134
135
