El uso de recursos agrícolas de producción regional en...
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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –CONCYT- SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA – SENACYT- FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TENCOLOGIA –FONACYT- UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA –UVG- Informe Final "El uso de recursos agrícolas de producción regional en la formulación, procesamiento y evaluación tecnológica y nutricional de alimentos complementarios" PROYECTO FODECYT No. 09-2006 Dr. Ricardo Bressani Investigador Principal Guatemala, Junio 2009
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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –CONCYT-
SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA – SENACYT- FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TENCOLOGIA –FONACYT-
UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA –UVG-
Informe Final
"El uso de recursos agrícolas de producción regional en la formulación, procesamiento y evaluación tecnológica y
nutricional de alimentos complementarios"
PROYECTO FODECYT No. 09-2006
Dr. Ricardo Bressani Investigador Principal
Guatemala, Junio 2009
El presente trabajo se llevó a cabo con el siguiente equipo de investigación:
Dr. Ricardo Bressani, Inga. Claudia Lezama, Carlos Arias, Inga. Elsa Gudiel, Licda. Ana Silvia de Ruiz y Licda. Patricia de Palomo del Centro de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad del Valle de Guatemala y las estudiantes Claudia Villatoro y Geraldine Alvarado del Departamento de
Ingeniería en Ciencias de Alimentos de la UVG.
Por el Período de un año (01 de Junio de 2006 - 31 de Agosto de 2007)
Agradecimientos:
La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro
del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología -FONACYT-, otorgado por la
Secretaria Nacional de Ciencia y Tecnología –SENACYT- y al Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología –CONCYT-.
INDICE Contenido Página No.
Resumen i
Abstract ii
PARTE I
I.1 Introducción 1
I.2 Planteamiento del Problema 3
I.2.1 Antecedentes 4
I.2.1.1 Producción Agrícola en el Altiplano de Guatemala 5
I.2.1.2 Desarrollo Agroindustrial de Alimentos 6
I.2.2 Justificación 8
I.3 Objetivos e Hipótesis
I.3.1 Objetivos 9
I.3.1.1 Objetivo General 9
I.3.1.2 Objetivos Específicos 9
I.3.1.3 Hipótesis 9
I.4 Metodología
I.4.1 Localización 10
I.4.2 Materiales 10
I.4.3 Métodos 10
PARTE II
Marco Teórico 13
PARTE III
III. Resultados 16
III.1 Discusión de Resultados 31
PARTE IV
IV.1 Conclusiones 38
IV.2 Recomendaciones 39
IV.3 Bibliografía 40
1
PARTE I
I.1 Introducción
El concepto de alimentos complementarios se propuso hace unos 50 a 60
años y cuyo objetivo ha sido el de proporcionar una alimentación adecuada a
poblaciones mal nutridas principalmente de niños que por diversas razones no
podían alimentarse con los alimentos comúnmente utilizadas por el hombre como
lo son la leche, los huevos y otros. Organizaciones científicos internacionales
proporcionan contenidos mínimos de nutrientes, tanto calorías como proteína en
estos alimentos, así como también de vitaminas y de macro y micro minerales.
Además en el caso de la proteína, se sugirió una calidad mínima dado por el
patrón de aminoácidos esenciales biodisponibles (FAO/OMS 1994). Asimismo,
estos alimentos complementarios deben de tener características fisicoquímicas
apropiadas para favorecer su aceptabilidad por parte del consumidor.
Finalmente un aspecto importante es la de ingredientes que integran estos
alimentos complementarios, que se recomienda que sean de producción nacional
para que de esta manera sean conocidos y exista una disponibilidad continua así
como precios más favorables. En casi todos los casos, los ingredientes utilizados
son cereales como maíz, sorgo, arroz, trigo que están secos y leguminosas de
grano como el frijol Phaseolus, gandul, cowpea y otros también secos. Con
estas dos materias primas se ha podido formular alimentos complementarios, sin
embargo debido al bajo contenido de proteína y de grasa, cualquier mezcla de
esos ingredientes no llega a cumplir con el nivel mínimo de proteína del 15% y
de aceite del 8%. Por tal razón es importante utilizar ingredientes que puedan
proporcionar esos niveles de nutrientes sin alterar la calidad de la proteína que al
contrario debería de mejorar.
El objetivo principal del presente proyecto es el de poder formular
alimentos complementarios con ingredientes de producción regional en
Guatemala. Además se pretende que estos sean manufacturados en la región de
donde provienen la mayor parte de los ingredientes de las formulaciones. Este
aspecto se considera de mucha relevancia para la población de la región. En
2
primer lugar la industrialización local se traduce casi de inmediato en una mejora
del grado de pobreza de la población y al mismo tiempo traería beneficios
nutricionales. Por otro lado la industria local evitaría altos costos de las materias
primas porque se estaría transportando alimentos con niveles altos de agua.
También se lograría una relación mas estrecha entre agricultura, industria,
alimentación y nutrición. Aunque estos alimentos complementarios se utilizan
como atoles calientes, en el presente estudio se consideró también la posibilidad
de producirlos en otras presentaciones, principalmente como sopas preparadas
de harinas precocidas o de grano enteros o partículas grandes de los
ingredientes. De hecho existen muchas sopas en los mercados, sin embargo la
gran diferencia con lo que se propone en el presente estudio es que estas llevan
el concepto de alto valor nutritivo.
3
I.2 Planteamiento del Problema
Como ya fuera indicado, los alimentos complementarios deben llenar
niveles mínimos de nutrientes la mayor parte de los cuales deben ser ofrecidos
por los ingredientes de las formulaciones. En el caso de las vitaminas y
minerales, estos son adicionados como suplementos, lo cual no es el caso para el
nivel de calorías y de proteína que deben ser proporcionadas por los
ingredientes. La energía es derivada en general por las oleaginosas mientras
que la proteína parte viene de los cereales y la otra parte muy importante es
contribuido por las leguminosas. Estas contienen más del doble de proteína del
cereal, sin embargo su calidad deja mucho que desear por deficiencias de
aminoácidos azufrados. Se ha encontrado que la combinación más adecuada
nutricionalmente ocurre cuando la proteína del cereal y el de la leguminosa se
combinan aportando cada una el 50% del total, lo cual en peso se traduce en
una relación alrededor del 70% de cereal y 30% de leguminosa. Esto
desafortunadamente no da el mínimo sugerido respecto al contenido de proteína
en los alimentos complementarios que no debe ser menor del 15%. Por lo tanto
es importante encontrar el recurso vegetal que pueda aportar la diferencia en
proteína. Además de los anteriores problemas existe uno más y es que muchos
de las leguminosas producidas en la región son inmaduras, siendo entonces
importante utilizarlas ya deshidratadas esperando que se comportan
nutricionalmente como su contraparte o sea como semillas secas.
4
I.2.1 Antecedentes
En abril de 2002, el Ministerio de Educación (MINEDUC) de Guatemala
publicó el informe final de la Segunda Encuesta Nacional de la Talla de Niños
Escolares del Primer Año del Sistema Escolar Público de Guatemala (MINEDUC,
2002).
Con el objetivo de identificar áreas geográficas críticas basadas en el
indicador de la talla para la edad y poder proporcionar información útil para fines
de planificación y la toma de decisiones a nivel nacional, la Segunda Encuesta de
Talla fue llevada a cabo del 16 al 20 de julio del 2001. La población objetivo
fueron niños entre 6 a 10 años de edad que atendían escuelas oficiales. La
encuesta incluyo 13,075 escuelas urbanas y rurales a través del país. Un total de
381,421 niños estudiantes fueron encuestados. Del total, 51.20% de los niños
fueron clasificados como niños normales, respecto a la talla para la edad y un
48.8% fueron clasificados con mala nutrición crónica. De estos, 34.42% estaban
moderadamente retrasados y un 14.38% con retraso agudo, y fueron
principalmente del sexo masculino.
De un total de 23 unidades geopolíticas en Guatemala, 11 y las de la
capital del país tenían una prevalencia inferior comparada con la cifra nacional
del 48.80%. La capital de Guatemala presenta el valor mas bajo de 23.49% así
como también otras 3 unidades que fueron, Escuintla, El Progreso y Jutiapa. Las
otras unidades geopolíticas de la república mostraron prevalencias mayores que
el promedio nacional, y algunas como Totonicapán, de 73.24% y las de Sololá
con 73.17%. De las 331 municipalidades del país, 177 mostraron prevalencias
mayores que las del promedio nacional (48.80%). Ninguna de las unidades
geopolíticas mostraron prevalencias mayores que las del promedio nacional
(48.80%). Ninguna de las unidades geopolíticas mostraron prevalencias iguales
o menores que el 2.5%, cifra esperada en poblaciones normales, de acuerdo a
las recomendaciones de la WHO (OMS). Las mayores prevalencias se
encontraron en las municipalidades que pertenecen al área de altiplano de
Guatemala. Además de los niños, los grupos más vulnerables son las mujeres
5
embarazadas y en períodos de lactancia. Existen diversas estrategias para
atender la desnutrición y son: educación nutricional, fortificación de alimentos
con micronutrientes y alimentación complementaria.
La solución al problema descrito es proveer a los niños una buena
nutrición, a través de una dieta balanceada, solución que puede ser realizada con
un incremento en producción agrícola de variedades de alimentos y educación.
Una solución alternativa es la de hacer disponibles alimentos complementarios
producidos de materia prima regional. Esta presenta menos riesgos y mas
constante en su aplicación.
I.2.1.1 Producción Agrícola en el Altiplano de Guatemala
Los principales alimentos producidos en el Altiplano de Guatemala para la
alimentación y nutrición de la población local incluye maíz (Zea Mays) y varias
leguminosas de grano, como el frijol común (P. vulgaris), el frijol piloy (P.
coccineous), lentejas (Lensesculenta), garbanzos (Cicer arietinum) y el haba
(Vicia faba). Son los productos que forman el bulto de la dieta. Sin embargo,
debido a las condiciones ambientales y climáticas, la agricultura del Altiplano de
Guatemala se esta diversificando en la producción de verduras y frutas para fines
de exportación.
Muchas de estas nuevas verduras, sin embargo son consumidas con poca
intensidad por la población local y alguna fracción de lo que no se exporta se
mercadea en los supermercados de las regiones urbanas. Sin embargo,
cantidades variables quedan en el país. Un ejemplo lo constituye la arveja china.
En 1996 alrededor de 13-14 millones de libras no se pudieron exportar y muy
poco de eso se pudo utilizar. Así mismo, otros granos de leguminosas inmaduras
producidos en el altiplano son el ejote francés, la arveja común, la arveja dulce y
otros (de MacVean, 2002). Estos materiales no exportables o no comercializados
a nivel nacional, pueden entonces ser materia prima para la elaboración de
alimentos procesados para el consumo nacional (Urizar y Bressani, 1999;
Alvarado, 1995). Además de un gran numero de vegetales, el área montañosa
6
es una región rentable para la producción de la cosecha de frutas, que se podría
considerar eventualmente para el proceso de las materias primas.
I.2.1.2 Desarrollo Agroindustrial de Alimentos
El desarrollo agroindustrial es una actividad que puede ser fundamental
en el desarrollo socioeconómico y nutricional para la población rural del Altiplano
de Guatemala (Bressani, 1992). Las agroindustrias a ser desarrolladas deben de
estar dirigidas a resolver los principales problemas de la población que vive en la
región tanto los productores como los usuarios. Estos problemas incluyen la
ampliación de utilización de los productos de la agricultura regional como un
estimulo para el agricultor y el acceso de esos productos al consumidor. Así
mismo otro problema es el de proporcionar a la población en general y a la
población infantil y escolar en particular alimentos complementarios con el fin de
proporcionarles una mejor nutrición. Estos alimentos pueden ser formulados con
los granos básicos producidos en la región así como otros productos de la
agricultura del Altiplano.
Varios alimentos complementarios con materia prima local se han
desarrollado en el pasado. Una mezcla de maíz a un nivel del 70% con frijol al
30% da un producto con más o menos 12% de proteína de una calidad nutritiva
superior a la del maíz y a la del frijol (Bressani y col. 1962, Bressani 1983). Estas
mezclas pueden ser mejoradas nutricionalmente con el agregado de 5% de
harina de bledo, chipilín o hierba mora así como también de harina de arveja
china (Bressani, 1983). El efecto de estos suplementos puede bien explicarse en
base al aporte que hace a la dieta basal en minerales y vitaminas (Contreras y
col. 1981). En otros estudios se han encontrado efectos de interés al utilizar
alimentos tales como los maíces de alto valor proteico como el maíz Opaco-2
(Bressani y Elías 1969). Otro suplemento sumamente efectivo por lo menos en
mezclas de harina de trigo y de frijol ha sido la harina de ajonjolí (Hoojjat y Zabik
1984). En todo caso los alimentos complementarios deben de ajustarse a un
nivel de 15% de proteína, 400 cal/100 g y una calidad proteínica alta de acuerdo
al Codex Alimentarious (FAO/OMS 1994). Muchos de los producto indicados han
7
sido de harinas de frijol producidos por cocción húmeda y luego se someten a
extrusión. Sin embargo, lo mismo se puede lograr con harinas de frijol que han
sido producidas por cocción extrusión (Pak y Araya 1981). Además de frijol
común (P. vulgaris), otras leguminosas de grano que se han utilizado son el
gandul (Cajanus cajan) sin cáscara, solo y en mezclas con arroz (Elias y col.
1989, Calderón y col. 1992, Mueses y col. 1993a, Mueses y col. 1993b) el piloy
(P. coccineous) (Calderón y col. 1992) y el frijol cowpea (IITA 1985, Almeida-
Domínguez y col. 1993).
8
I.2.2 Justificación del Trabajo de Investigación
Varios informes de estudios del estado nutricional de la población de
Guatemala han dejado bien claro que en la población rural principalmente existe
un alto grado de mala nutrición. Este problema en lugar de reducirse se ha
agravado en los últimos años. La población mas afectada es la de los niños
menores de 5 años pero también afecta a las madres embarazadas y lactante y
la población adulta. Las causas son complejas y están dentro del marco amplio
de la pobreza. Algunos factores influyentes son la baja educación, el reducido
acceso al alimento, poblaciones grandes de niños por familias, poco
aprovechamiento de los recursos naturales alimenticios y efectos ambientales
sobre producción. Para reducir este grave problema se ha formulado la Ley de
Seguridad Alimentaria y Nutricional.
Varias agencias internacionales y otros grupos están contribuyendo a
controlar el problema distribuyendo alimentos complementarios, los cuales en
general están formulados de productos importados o excedentes de otros países.
Aunque no hay duda de que esto ha funcionado muy bien y continua en esa
dirección, el presente proyecto propone que estos alimentos sean formulados
con materia prima de la región en primer lugar y segundo que eventualmente se
considera la oportunidad de creas en esos regiones agroindustrias. Este enfoque
traería muchos beneficios para la región rural y su población, creando fuentes de
trabajo, utilizando mejor lo que la región produce, reduciendo las pérdidas post-
cosecha por falta de mercadeo o pobre almacenamiento.
La base de estos alimentos es la formulación en base de un cereal que en
este caso es maíz y de leguminosas de granos secos, o inmaduros secos en una
relación por peso de 7/3. Además se suplementarían con fuentes de proteínas
locales de alto contenido de proteína, aceite y aminoácidos azufrados como el
ajonjolí o la semilla de chilacayote o petitoria y también soya. Los alimentos
complementarios se formularon en base a las sugerencias del Codex
Alimentarious.
9
I.3 Objetivos e Hipótesis
I.3.1 Objetivos
I.3.1.1 Objetivo General
1. Desarrollar alimentos complementarios con materia prima regional para
alimentación humana que pueda implementarse en diversas regiones de
Guatemala.
I.3.1.2 Objetivos Específicos
1. Seleccionar y caracterizar químicamente los cereales y las leguminosas de
grano y de otros recursos de la región del altiplano como materia prima
para alimentos complementarios.
2. Transformación de los ingredientes a productos estables a través de
procesamiento primario.
3. Formulación de alimentos complementarios.
4. Caracterización química, sensorial, tecnológica y nutricional de los
alimentos complementarios.
5. Diseñar planta para transferencia de tecnología.
I.3.1.3 Hipótesis
Es posible formular alimentos complementarios de productos de la
agricultura del Altiplano para mejorar la situación de salud de la población
susceptible a problemas nutricionales (niños, mujeres, ancianos).
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I.4 Metodología
I.4.1 Localización:
La investigación analítica se llevo a cabo en los laboratorios del Centro de
Ciencia y Tecnología de Alimentos, de la Universidad del Valle de Guatemala,
mientras que las evaluaciones nutricionales en el Bioterio localizado en el INCAP.
Algunas pruebas sensoriales se llevaron a cabo en el Campus de la UVG en la
Ciudad de Guatemala y otras en el Campus de Sololá (Latitud 14º47´ 22.63”,
Longitud 91º 11´2.29”, Altitud 2400 metros).
I.4.2 Materiales
Los granos y otros productos agrícolas a utilizar en el presente estudio
son los que se producen principalmente en el Altiplano de Guatemala. Los
materiales comunes son el maíz y las leguminosas de grano que no son frijol
común, mas bien granos como el piloy (P. coccineous), el haba. Sin embargo se
utilizaran también granos como el arroz entre cereales, el cowpea (Vigna sp.) y
gandul (Cajanus sp.) que son mas tropicales. Entre los materiales tipo verdura,
se utilizara la arveja dulce, la arveja china y el haba tierna.
I.4.3 Métodos
La caracterización química de la materia prima así como la de productos
intermedios y finales se hará por los métodos oficiales de la AOAC (1984) e
incluye humedad, proteínas, grasa, fibra dietética, ceniza y carbohidratos por
diferencia. La aceptabilidad sensorial se medió por los métodos convencionales
usando paneles sensoriales no entrenados de acuerdo a la metodología de Wittig
de Penna (1981). La calidad de la proteína se medió por el método NPR o el
método PER en ratas Wistar recién destetadas (UNU 1980) y la digestibilidad de
la proteína por medio de balance de nitrógeno (UNU 1980).
Procedimiento (en base a los objetivos)
1. La primera actividad a ejecutar fue la de recolectar información de
disponibilidad así como de muestras de las materias primas para el desarrollo
del estudio. Entre 3 a 4 muestras por cada grano se traerán al laboratorio
para su análisis proximal.
11
2. Los granos luego fueron procesados para producir ingredientes intermedios.
En el caso del maíz este será molido en crudo o tostado ligeramente y luego
molido en una harina a 60 mesh. Las leguminosas de grano maduras (piloy,
haba, gandul, cowpea) serán remojados por 14-16 horas y luego
deshidratadas a una humedad de 6 – 8%. Las verduras como la arveja
china, arveja dulce, ejote común y ejote francés se sometieron a un
escaldado y luego a deshidratación para luego convertirlas en harinas. Todos
estos productos fueron sometidos al análisis proximal.
3. Formulación. La formulación de los alimentos complementarios se hizo de
acuerdo a los contenidos de proteína, calorías, grasa y calidad de la proteína
sugeridos por el Codex Alimentarious (1994) para alimentos complementarios
de no menos de 15% de proteína total y no menos de 400 kcal/100 g con
alrededor de 10 g de aceite/100 g. La calidad de la proteína debe ser por lo
menos un 85% del valor de caseína y para lograr esas metas se utilizara el
patrón de referencia de aminoácidos esenciales FAO/OMS 1980. Pequeñas
cantidades de cada formulación serán preparadas para fines de confirmar su
contenido de proteína y grasa.
4. Presentación de los alimentos complementarios. Con el propósito de
diversificar la utilización para el consumo de los alimentos complementarios
se propuso desarrollar 3 presentaciones de los alimentos complementarios
aunque fueran formulados con los mismos ingredientes. Generalmente los
alimentos complementarios se ofrecen como harinas precocidas para
consumirlas como atoles y/o papillas. Son harinas que se mezclan con agua
y azúcar y se cocinan previo su ofrecimiento al niño. Esta fue una opción de
presentación. Una segunda opción fue similar a la anterior, sin embargo la
idea fue la de preparar el alimento complementario como harina deshidratada
como la base de una sopa y la tercera opción fue el de una presentación
como el “Minestrone” en donde algunos de los ingredientes mantienen su
forma original y se consume como sopas. Los detalles de estos productos se
presentaran en la sección de resultados. Es de interés indicar que las
12
presentaciones como harinas para sopas o productos enteros para sopas
fueron realizados por dos estudiantes de la carrera de Ingeniería en Ciencias
de Alimentos de la Universidad del Valle de Guatemala (Villatoro 2007 y
Alvarado 2007).
5. Evaluación sensorial y caracterización físico/química de los productos. Los
alimentos complementarios fueron evaluados por sus características
fisicoquímicas y nutricionales. Estas pruebas de calidad incluyen contenido
de humedad, grasa y proteína, además de granulometría, viscosidad,
absorción de agua y sólidos solubles, para luego pasar a pruebas sensoriales
que se espera poder llevar a cabo con personas en Sololá (Wittig de Penna
1981). Esto permitirá seleccionar las formulas mas aceptables o enmendar
los posibles defectos que puedan tener. Para las pruebas sensoriales se
llevaran a cabo tomando en cuenta las costumbres de la población y formas
de consumo de los alimentos en la familia. Los controles para esta parte del
estudio serán las sopas deshidratadas de venta en los supermercados.
6. Evaluación Nutricional. Los productos complementarios mas aceptados desde
el punto de vista químico, físico y sensorial serán sometidos a una evaluación
biológica con ratas Wistar recién destetadas como animal experimental. La
prueba de calidad proteínica será el PER, llevado a cabo con dieta a un 10%
de proteína. Se utilizara caseína al 10% de proteína como la proteína de
referencia (UNU 1980). Al final del estudio de 22 días se llevara acabo un
análisis de digestibilidad de la proteína en el alimento. Las dietas
experimentales proporcionaron 10% de proteína de la fórmula del alimento y
se suplementaron con vitaminas y minerales (Dyets, Inc. 1999)
7. Transferencia de tecnología. El objetivo final de este proyecto es poder
ofrecer aunque por ahora en papel la tecnología a grupos interesados de la
región para que ellos ejecuten el desarrollo agroindustrial de producción de
estos alimentos. Incluye el diseño de una planta industrial de capacidad a
establecer para suplir el alimento a la población objetivo. Así mismo se
propone una producción a nivel de hogar.
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PARTE II
Marco Teórico
Estudios químico-nutricionales sobre los sistemas de consumo de
cereal/leguminosa de grano han demostrado que la proteína del cereal se
complementa con alta eficiencia con las proteínas de la leguminosa de grano
cuando están alrededor de la relación 70% cereal y 30% leguminosa de grano
por peso de alimento (Bressani 1992, Bressani y col. 1962, Bressani 1983, Elías y
col. 1989, Contreras y col. 1981, Mueses, de León y Bressani 19993). En base a
proteína la relación es 50% de cada ingrediente. Esta combinación es de un
valor proteínico significativamente mayor al del cereal por si solo y también
mayor al de la leguminosa de grano solo. El aumento en la proporción del cereal
induce una deficiencia de lisina y el aumento en la proporción de la leguminosa
de grano induce una deficiencia de aminoácidos azufrados. Estas mezclas
pueden mejorarse desde el punto de vista proteínico con fuentes ricas en
metionina, como lo sería el ajonjolí (Hoojjat y Zabik 1984).
Pocos estudios existen para conocer si la misma proporción existiría entre
el cereal y la leguminosa de grano inmaduro, como por ejemplo la arveja dulce.
Algunos estudios indican que es posible que leguminosas de grano inmaduras
logren lo mismo que los granos secos pues su composición química y de
aminoácidos es similar (Mueses y col. 1993a, Mueses y col. 1993b, IITA 1985,
Bressani 1993). La disponibilidad de leguminosas de grano inmaduras pueden
ser relativamente altas, sobre todo en países con programas de exportación de
estos alimentos, ya que siempre existe una cantidad que no se exporta y que por
lo tanto debería ser utilizada a nivel local tomando en consideración por supuesto
su calidad para consumo.
El uso de granos de leguminosas inmaduras como la arveja dulce, el
gandul, el haba y otros en alimentos complementarios tiene sus ventajas y
desventajas en comparación con los granos maduros. En primer lugar esta el
contenido de nutrientes en base seca ya que las inmaduras tendrán mas altos
niveles de vitaminas por ejemplo de carotenos o sea precursores de la Vitamina
14
A. Así mismo, los contenidos de fibra dietética serian menores en las
leguminosas inmaduras que en las sazonas y también los nutrientes son mas
digeribles. Es probable que también contengan contenidos mas bajos de
compuestos antifisiológicos que los granos sazones.
Con respecto a las desventajas esta el hecho de que contienen altos
niveles de humedad que se deben reducir por deshidratación u otro medio de
procesamiento. En procesamiento se esperaría que los granos inmaduros sean
de corto tiempo de cocción en comparación con los granos maduros los cuales
requieren largos tiempos de cocción o cocción a presión.
Además del problema de proteína, en cantidad y en calidad, existen otras
deficiencias que pueden obviamente aliviarse con su adición a los alimentos
complementarios y/o otros vehículos como son las vitaminas y los minerales. Sin
embargo, varios alimentos tipo leguminosas de grano producen otras partes
vegetativas como hojas y vainas que son alimento y son excelentes suplementos
a mezclas de cereales y leguminosas (Bressani 1983, Bressani 1993).
Ejemplos de esto son el chipilín, los ejotes, la arveja china y otros
similares. Son verduras de contenido de nutrientes altos y necesarios en una
dieta de maíz y frijol que además de nutrición ofrecen sabor y texturas
agradables. Los niveles a utilizar son relativamente bajos.
Con el uso de los ingredientes ya indicados es fácil poder usar niveles que
aporten la cantidad y calidad de proteína que se ha sugerido por la FAO/OMS en
alimentos complementarios. Sin embargo, más difícil es cubrir la recomendación
de energía. Existen alimentos locales poco estudiados que pueden proporcionar
energía como aceites. Estos productos son las semillas de ayote y de chilacayote,
las cuales contienen niveles altos de aceite pero no tan altos como los del
ajonjolí. Estos recursos son bien conocidos por el consumidor rural y urbano de
Guatemala y deberían ser explotados más eficientemente. Es como el caso del
chilacayote uno de los alimentos más antiguos de la civilización humana de
America Latina, con gran potencial alimentario pero en realidad muy poco
estudiado y utilizado.
15
Las semillas de estas verduras, o sea las del ayote chilacayote, pepitoria y
de otras cucurbitáceas de estas especies vegetales se comercializan en el país,
sin embargo se conoce muy poco del contenido de aceite en la semilla y mucho
menos del contenido de ácidos grasos en el aceite, información de gran
importancia en el metabolismo lipídico en el hombre. Además se desconoce la
calidad del componente proteico, de mucha importancia en el desarrollo de
alimentos complementarios. Si el conocimiento en el aceite es bajo también lo
es el conocimiento del residuo de la semilla que aporta el aceite. Es difícil
encontrar en la literatura datos químicos y nutricionales que permitan analizar el
potencial de estos recursos en el aspecto industrial y en el aspecto nutricional del
individuo.
Las verduras tipo leguminosas de grano como el ejote, la arveja común y
dulce, el haba tierna y sazona y otros no han recibido atención en lo referente a
su potencial en el desarrollo de productos alimenticios para el hombre. El tejido
verde y jugoso que sostiene el grano es diferente en composición química y
puede jugar un papel de gran importancia en lo que respecta al valor nutritivo
del alimento complementario. Son materias primas que ofrecen soluciones
nutricionales interesantes y también son materia prima que ofrecen retos en su
procesamiento y utilización, además de los beneficios económicos que pueden
aportar a los productores.
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PARTE III
III. Resultados
Para cumplir con el primer objetivo, varias visitas se efectuaron en los
mercados municipales de Panajachel y otros con el fin de observar la clase de
alimentos disponibles y la adquisición de los mismos. Las muestras fueron
clasificadas en varios grupos siendo el primero el de cereales y leguminosas de
grano secas. La Tabla 1 presenta los valores analíticos de composición química
proximal de maíz blanco, amarillo y negro así como también los del piloy rojo (P.
coccineous) y el de habas (Vicia faba).
Tabla No. 1: Composición química promedio de muestras de maíz y leguminosas de grano seco (g %)
Muestras Humedad Cenizas Proteína Grasas Fibra
Dietética
Maíz blanco 13.47 ±
0.26 1.54 ± 0.01
10.10 ± 0.31
4.40 ± 0.25 1.53 ± 0.18
Maíz amarillo 10.60 1.30 9.40 4.30 1.51 Maíz negro 12.96 1.21 8.15 5.60 1.49
Piloy Rojo 2.05 ± 0.08 7.76 ± 0.28 19.75 ±
1.02 1.15 ± 0.01 5.03 ± 0.64
Haba 2.24 ± 0.06 4.46 ± 0.21 25.85 ±
1.18 1.47 ± 0.04
15.71 ± 3.48
Proyecto FODECYT 09-2006
Los valores analíticos de los 3 maíces son similares a los informados en
otros estudios y por otros autores. El maíz negro que es el mas almidonado de
los 3 contenía solamente 8.15% de proteína, contra 10.10% en el maíz blanco.
Con respecto a los frijoles secos el haba contenía 25.85% de proteína, mientras
que el piloy 19.75%.
Un segundo grupo de muestras fue el de leguminosas inmaduras que son
consumidas en ese estado fisiológico. Los datos se describen en la Tabla No. 2.
Las muestras en su estado natural fueron escaldadas por 30 minutos o hasta
cuando ya no daban positivo por la prueba de peroxidasa. Luego las muestras
fueron deshidratadas a 65oC y después molidas. Los datos muestran que estas
harinas contienen niveles relativamente altas de proteína, variando de 20.12%
17
en el ejote a 28.80 en el de haba inmadura. La arveja dulce también contiene
niveles altos de proteína. Sin embargo, los 4 materiales contenían niveles
relativamente altos de fibra dietética.
Tabla No. 2: Composición química promedio de veredas tipo leguminosas de grano inmaduras g % peso seco
Muestras Humedad Cenizas Proteína Grasas Fibra
Dietética Arveja China
6.41 ± 0.11 3.83 ± 0 25.49 ±
0.51 1.16 ± 0.36 5.47 ± 0.42
Haba Inmadura
8.06 ± 0.45 5.24 ± 0.31 28.80 ±
0.42 1.71 ± 0.13
13.77 ± 0.20
Arveja Dulce
5.87 ± 0.15 4.75 ± 0.01 27.33 ±
0.36 2.65 ± 0.42
10.63 ± 0.56
Ejote 8.86 7.11 20.12 2.69 8.34 Proyecto FODECYT 09-2006
Datos de composición química de otros alimentos potenciales para el
desarrollo de alimentos complementarios se presentan en la Tabla 3. Estos
datos corresponden a semillas oleaginosas como las de ajonjolí, así como las
semillas obtenidas de otros productos hortícolas como son las de ayote o del
chilacayote.
Tabla No. 3: Composición química promedio de semillas con alto contenido de aceite, (g %)
Muestras Humedad Proteína Grasa Cenizas Fibra
Dietética Semillas de
Ayote 5.57 ± 0.06
23.07 ± 1.46
35.92 ± 0.05
8.32 ± 0.05 26.31 ±
1.08 Semillas de Chilacayote
2.64 ± 0.10 21.11 ±
1.20 41.45 ±
2.08 4.36 ± 0.03
24.45 ± 0.36
Ajonjolí 2.82 ± 0 20.53 ±
0.46 63.43 ±
1.16 2.64 ± 0.04 8.07 ± 0.10
Proyecto FODECYT 09-2006
Como lo muestra la Tabla 3, el contenido de proteína es tan alto como el
de las leguminosas de granos secos o inmaduros/secos. De interés es el alto
nivel de aceite que contienen variando de 35.9% a 63.4% en ajonjolí. Estas
semillas, en especial las de ayote y las del chilacayote deben de ser estudiadas
18
con mayor intensidad pues no se conoce mucho sobre ellas y son de amplios y
variados usos en la cocina guatemalteca. El nivel de aceite en el ajonjolí fue alto
probablemente debido a que el grano ya no contenía su cáscara.
Un producto agrícola que llamo la atención fue la fruta de chilacayote
(Cucurbita facifolia) encontrada relativamente en grandes cantidades en los
mercados de Sololá y en la carretera.
Este fruto tiene varias aplicaciones, una de las cuales es el dulce de
chilacayote. Además de esto es la fuente de las semillas del chilacayote ya
discutida en la Tabla 3. Algunos datos obtenidos de frutos de chilacayote
obtenidos en Sololá se describen en la Tabla 4. Como se nota en la tabla, las
dos frutas pesaron entre 4415 g a 5270 g.
Tabla No. 4: Características físicas de la fruta del Chilacayote y su distribución de fracciones morfológicas
Parámetro Fruta 1 Fruta 2
Peso, g 5270 4415 Pulpa + semilla, g 3781 2555
Cáscara, g 1450 1812 Peso de semilla, g 187 143 Peso de pulpa, g 3595 2370
% Cáscara de la fruta 27.5 41.0 % Semilla 3.54 3.24 % Pulpa 68.22 53.68
Proyecto FODECYT 09-2006
El porcentaje de semilla es bastante similar en las dos frutas a pesar de
las diferencias en peso. El porcentaje de pulpa es mayor en la fruta de mayor
peso. El valor de este recurso esta en el rendimiento de semilla y en el de pulpa,
a pesar de que no se debe descartar el potencial de uso de la cáscara que varió
de 27.5 a 41.0% en las dos frutas.
La composición química de la pulpa, la semilla y la cáscara del chilacayote
se resumen en la Tabla 5.
19
Tabla No. 5: Composición química de la pulpa, semilla y cáscara de la fruta de Chilacayote (g %) base seca
Componente Pulpa Semilla Cáscara
Humedad 8.75 ± 0.04 2.48 ± 0.14 91.62 ± 0.64 Proteína 7.02 ± 0.04 20.26 ± 0.46 6.81 ± 0.47 Grasa 1.11 ± 0 36.33 ± 2.08 2.07 ± 0.53
Cenizas 11.65 ± 0.28 3.87 ± 0.02 5.46 ± 0.02 Fibra Dietética 29.45 ± 3.96 16.24 ± 0.46 24.35 ± 3.04
Proyecto FODECYT 09-2006
Con respecto a la pulpa, esta contiene alrededor del 7% de proteína y es
relativamente rica en el contenido de cenizas así como también en el contenido
de fibra dietética. Los contenidos de nutrientes en la semilla son muy parecidos
a los indicados en la Tabla 3, por su alto contenido en aceite y en proteína. La
cáscara de la fruta que tiene más o menos un grosor de 3 a 5 cm, es un
producto con alto contenido de humedad, como lo es la pulpa, así como en el
contenido de fibra dietética parecido al de la pulpa. La composición química
sugiere que este producto podría ser utilizada en alimentación animal. Con
respecto a la pulpa, esta es procesada como dulce y se consume como tal o se
suspende en agua para consumirla como bebida.
Formulación de Alimentos Complementarios
Los resultados de estudios biológicos (Bressani 1983) mostraron que
existe un efecto proteico complementario entre las proteínas de granos secas de
leguminosas de grano y los cereales. La proporción entre los dos componentes
del sistema es alrededor del 50% de la proteína de cada ingrediente, que cuando
se expresa en términos de peso, es equivalente a un 70% de cereal (maíz, arroz,
sorgo) y 30% de la leguminosa de grano (frijol común, cowpea, gandul, etc.).
En general, los alimentos complementarios se formulan de modo que deben
contener un contenido de proteína no menor al 15% con un nivel de energía no
menor de 380 cal por 100 g (FAO/OMS 1994). En base a estas consideraciones
y utilizando los valores analíticos de las materias primas potenciales discutidas
anteriormente, se han formulado varios alimentos complementarios que se
20
presentan en la Tabla 6 con leguminosas de grano maduras. Estas se utilizarían
como atoles como ya fuera indicando.
Tabla No. 6: Composición de ingredientes en alimentos complementarios a ser consumidos como atol (g %)
Formula No.
Ingredientes 1 2 3 4
Harina de maíz procesada 60 60 60 60 Harina de frijol de piloy procesada 25 25 15 15
Harina de haba seca procesada - - 10 10 Harina de soya (50% proteína) 5 5 5 5
Pepitoria o semilla ayote 10 - 10 - Ajonjolí - 10 - 10
% Proteína 15.3 15.1 15.6 15.4 Calorías/100 g 434 450 435 448
% Grasa 6.8 9.5 6.8 9.3 Proyecto FODECYT 09-2006
La Tabla 7 muestra ejemplos de formulaciones de cereales y leguminosas
de grano inmaduras a ser consumidas como sopas o cremas.
Tabla No. 7: Composición de ingredientes de alimentos complementarios para ser consumidos como sopas o cremas
Formulas No.
Ingredientes 1 2 3 4
Harina de Maíz procesada 50 50 50 50 Harina Arveja China Procesada 40 - - - Harina Arveja Dulce Procesada - 40 - - Harina Ejote Frances Procesado - - 40 -
Harina Haba Inmadura Procesada - - - 40 Ajonjolí Entero – Harina 10 10 10 10
% de Proteína 16.9 16.9 17.7 17.7 Calorías/100 g 439 439 440 440 % de Grasa 9.0 9.0 9.0 9.0
Proyecto FODECYT 09-2006
El tercer grupo de fórmulas se describe en la Tabla 8 presentando sus
diferentes ingredientes. Estos fueron formulados según lo indicado
anteriormente para los atoles y las sopas con respecto a la relación
cereal/leguminosas. En este caso se utilizó maíz nixtamalizado, arroz procesado
21
transformado en harina, harina de trigo en la forma de pasta (tallarine) y por
ultimo un maíz fortificado con 8% de soya (Ministerio de Salud Pública y
Asistencia Social, 1996). Este último se produjo de harina nixtamalizada de maíz
(92%) y 8% de soya (50% de proteína), mezcla que fue convertida en tortillas
pequeñas de 1.0 – 1.5 cm de diámetro. Luego fueron fritas por 40 – 50
segundos en aceite y finalmente deshidratadas. La composición de ingredientes
de este tercer grupo de describe en la Tabla 8.
Tabla No. 8: Composición de ingredientes de formulaciones de alimentos complementarios designadas para consumo como sopa con ingrediente
en pequeñas partes
Formula Ingredientes
Maíz* Arroz* Trigo* Maíz
Fortificado** Cereales 50 50 50 50 Proteína
Texturizada de Soya
10 10 10 10
Arveja Dulce 30 30 30 30 Zanahoria 10 10 10 10
100 100 100 100 * Maíz como tortilla frita, arroz procesado, trigo como tallarines ** Maíz fortificado con 8% de soya. Proyecto FODECYT 09-2006
Las leguminosas de grano utilizadas en las formulaciones a ser utilizadas
como sopas fueron procesadas por medio de un tratamiento de vapor seguido
por deshidratación. Es de interés indicar que la mezcla de cereal con
leguminosas como esta indicado en las Tablas 6, 7 y 8 es deficiente en el
aminoácido metionina. Por tal razón se utilizó el ajonjolí que contiene una
proteína alta en aminoácidos azufrados además de proporcionar aceite de buena
calidad. Las harinas de leguminosas utilizadas en las formulaciones de la Tabla 7
contenían 26.0, 27.0, 28.0% de proteína para arveja china, arveja dulce y la
harina de haba tierna. Todas las formulas ya en la práctica llevarían un
suplemento vitamínico mineral (FAO/OMS 1994, Sustain 1997) y las fórmulas a
ser utilizadas como sopas llevan saborizantes para simular sopas.
22
Evaluación Biológica de los Tres Grupos de Alimentos Complementarios
Todas las formulas de los alimentos complementarios descritas en las
secciones anteriores fueron sometidas a una evaluación biológica con ratas
Wistar de 22 – 23 días de edad recién destetadas, usando 8 animales por grupo,
4 hembras y 4 machos. Así mismo se estableció la digestibilidad de la proteína.
El procedimiento seguido fue el mismo para todos los diferentes ensayos.
Un total de 3000 g de cada fórmula fue preparada para que las dietas
contuvieran 10% de proteína. Las dietas fueron suplementadas con 4% de
mezcla mineral (Dyets Inc. 1999), 5% de aceite vegetal y 1% de mezcla
vitamínica completa (Dyets Inc. 1999). La diferencia a 100% se realizó
utilizando almidón de maíz. Los datos fueron analizados por su contenido de
proteína para fines de calcular el índice de eficiencia proteínica. Durante el
estudio la dieta se ofreció ad libitum poniendo cada rata en jaulas individuales.
En algunos casos el experimento se termino a los 21 días mientras que para otos
el estudio biológico duró 28 días.
Los datos biológicos de la evaluación de los alimentos diseñados a ser
consumidos como atoles se describen en la Tabla 9.
Tabla No. 9: Calidad de la proteína de alimentos complementarios a ser usados como atoles
Alimento
Complementario Aumento a
Peso Promedio,
g**
Alimento Consumido,
g
Indice de Eficiencia Proteica**
Calidad de la Proteína
% de Caseína
Formula 1* 116 ± 20 347 ± 33 3.37 96.3 Formula 2* 112 ± 17 331 ± 24 3.24 92.6 Formula 3* 113 ± 14 323 ± 14 3.37 96.3 Formula 4* 104 ± 18 330 ± 39 3.09 88.8
Caseína * Ver Tabla 6 ** Por 21 días de estudio Proyecto FODECYT 09-2006
23
La calidad proteínica de las 4 fórmulas son bastante buenas. Es de
interés indicar que la fórmula 1 y las 3 llevan ajonjolí, mientras que la 2 y la 4
llevan pepitoria.
En este ensayo se sometió a prueba utilizar harina de haba tierna, de
arveja y de arveja china a un nivel del 10% junto con 15% de harina de frijol
piloy para un total de leguminosas de grano del 25%.
Los resultados biológicos están resumidos en la Tabla 10.
Tabla No. 10: Valor proteico del reemplazo parcial de harina de piloy cocido por 10% de harinas escaldadas de haba tierna, arveja común y
arveja china
Ingrediente
Aumento en Peso
Promedio, g*
Alimento Consumido,
g
Proteína Ingerida,
g PER*
% de Caseína
Harina Frijol Piloy – 5
116 ± 20 347 ± 33 34.2 3.39 96.6
Harina Haba Tierna – 10
122 ± 12 344 ± 24 36.1 3.38 96.3
Harina Arveja Tierna – 10
122 ± 13 341 ± 22 35.3 3.46 98.6
Harina Arveja China – 10
88 ± 18 300 ± 39 30.1 2.92 83.2
Caseína 94 ± 20 288 ± 41 26.8 3.51 100 * 21 días Proyecto FODECYT 09-2006
Es de interés indicar que la sustitución parcial de 10% de harina de piloy
por harina de haba tierna y de arveja tierna no redujeron la calidad nutricional
de las formulaciones no así donde se utilizó harina de arveja china.
Posiblemente el nivel de fibra de la arveja china redujo el consumo y
consecuentemente el aumento en peso de los animales. Vale la pena indicar que
en base a estos datos el efecto complementario de las leguminosas inmaduras es
similar si no un poco superior al de las leguminosas secas.
24
La evaluación biológica de las fórmulas diseñadas a ser consumidas como
sopas se muestra en la Tabla 11.
Tabla No. 11: Calidad de la proteína de los alimentos complementarios a ser usados como sopas
Alimento
Complementario Leguminosa de Grano Inmadura
Aumento en Peso, Promedio
g
Alimento Consumido,
g
PER Calidad Proteica %
Caseína
Digestibilidad de la
Proteína %
Fórmula 1 Arveja China 55 277 1.99 69.8 81.3 Fórmula 2 Arveja Dulce 70 347 2.62 91.9 82.2 Fórmula 3 Ejote Frances 74 317 2.23 78.2 78.9 Fórmula 4 Haba Tierna 90 349 2.39 83.8 85.3
Caseína - 126 342 2.85 100.0 93.5 Proyecto FODECYT 09-2006
Como se puede observar en la Tabla 11, tanto la arveja china como la del
ajote francés dieron los índices de calidad proteínica más baja, aunque no son
desventajosas. La arveja dulce dio el mejor producto desde el punto de vista
proteico. La digestibilidad de la proteína fue alta para todas las formulaciones.
Finalmente, los resultados de la evaluación biológica de los alimentos
complementarios en particular grandes simulando Minestrone se describen en la
Tabla 12 para los cuatro productos.
Tabla No. 12: Calidad de la proteína de alimentos complementarios a ser consumidos como sopa con ingredientes enteros
Alimentos
Complementarios Promedio
Peso Ganado,
g
Alimento Promedio
Consumido, g
Indice de Eficiencia Proteica
Calidad de la
Proteína, Caseína
Digestibilidad de la
Proteína %
Maíz 118 388 2.65 92.0 81.7 Arroz 129 416 2.43 84.4 82.9
Trigo (Tallarines) 96 328 2.42 84.0 79.9 Maíz + 8% Soya 117 397 2.67 92.7 88.0
Caseína 129 395 2.88 100.0 93.4 Proyecto FODECYT 09-2006
La calidad proteínica de los 4 productos fue bastante atractiva con valores
que variaron de 2.42 a 2.67 en PER y con digestibilidad proteica aparente de 80
25
a 88%. La calidad proteica del producto esta condicionada por el cereal, pero
las 4 son de calidad relativamente alta.
Composición Química Proximal de Alimentos Complementarios a ser
Usados como Atoles, Sopas y Sopas con Granos Enteros
Una vez determinada la calidad de la proteína de los alimentos
complementarios de cada aplicación alimentaria (atol, sopa y sopa de partículas
grandes) se procedió al análisis químico de estos alimentos. Los datos se
describen en la Tabla 13, 14 y 15.
La Tabla 13 resume los datos de los cuatro productos a ser consumidos
como atoles.
Tabla No. 13: Composición química proximal de los alimentos complementarios a ser consumidos como atoles (g %)
Formula
No. Humedad Proteína Grasa Cenizas Fibra Carbohidratos
1 8.42 ± 0.05
13.49 ± 0 8.68 ± 0.19
4.94 ± 0 2.38 ± 0.91
64.47
2 8.39 ± 0.16
13.40 ± 0.26
7.54 ± 1.22
5.42 ± 0 2.72 ± 0
65.25
3 8.93 ± 0.45
12.20 ± 0.01
10.39 ± 0.71
4.89 ± 0 2.90 ± 0.08
63.63
4 8.48 ± 0.13
14.10 ± 0.23
7.26 ± 0.75
5.07 ± 0 1.36 ± 0.25
65.09
Proyecto FODECYT 09-2006
Los carbohidratos fueron obtenidos por diferencia. El único problema con
estos 4 alimentos es que no alcanzaron llegar al mínimo del contenido proteico
recomendando del 15%. Por tal razón se consideró importante incrementar el
nivel de harina de soya (50% de contenido proteico) de un nivel del 5 al 10%, lo
cual contribuirá con 2.5 g mas de proteína suficiente para llenar el mínimo
requerido. Para estos fines habría que reducir el nivel de maíz de 60% a 55%,
de tal manera que la composición de ingredientes sería la siguiente: harina de
maíz 55, harina de frijol piloy 25, harina de soya (50% proteína) 10 y harina de
ajonjolí 10.
26
Los datos de composición química proximal de los alimentos
complementarios a ser utilizados como harinas a sopas deshidratadas se
presentan en la Tabla 14.
Tabla No. 14: Composición química proximal de alimentos complementarios a ser consumidos como sopas (g %)
Formula
No. Humedad Proteína Grasa Cenizas Fibra Carbohidratos
1 9.43 ± 0.47
17.46 ± 0.30
8.44 ± 0.31
2.60 ± 0.02
11.81 ± 0.25
62.06 ± 0.51
2 8.85 ± 0.09
17.78 ± 0.05
8.94 ± 0.48
2.51 ± 0.03
10.16 ± 0.26
61.92 ± 0.36
3 8.31 ± 0.13
18.24 ± 0.27
8.68 ± 0.32
2.59 ± 0.05
10.28 ± 0.06
62.19 ± 0.97
4 8.61 ± 0.05
17.40 ± 0.23
8.42 ± 0.42
3.21 ± 0.02
11.63 ± 0.09
62.36 ± 0.11
Comercial 6.48 ± 0.12
14.78 ± 0.12
5.15 ± 0.12
13.18 ± 0.21
- 60.41 ± 0.33
Proyecto FODECYT 09-2006
Este grupo de alimentos complementarios se ajustó mucho mejor que el
grupo anterior a las recomendaciones del Codex (FAO/OMS 1994) para alimentos
complementarios. La tabla muestra la composición química de una sopa
comercial, la cual contiene un poco menos de proteína que las 4 formulaciones
de este estudio y un poco menos de grasa. Sin embargo contiene niveles altos
de cenizas, posiblemente de las sales que se le adicionan como saborizante para
el consumo. Por otro lado no contienen fibra a diferencia de las del estudio que
si la contienen. Este es un punto de interés nutricional, ya que en el caso del
estudio, además de ingerir varios nutrientes también se consume una cantidad
de fibra dietética en la sopa, lo cual tiene un beneficio en salud.
La Tabla 15 resume los valores analíticos del último grupo de 4
formulaciones a ser consumidos como sopas pero no son harinas.
27
Tabla No. 15: Composición química proximal de alimentos complementarios a ser consumidos como sopas con ingredientes con
particular enteras
Formula No. Humedad Proteína Grasa Cenizas Fibra
1 Maíz 8.71 ± 0.05
19.73 ± 0.17
2.79 ± 0.17
3.55 ± 0.05
9.41 ± 0.32
2 Arroz 7.50 ± 0.39
20.46 ± 0.26
1.16 ± 0.09
2.21 ± 0.15
7.56 ± 0.25
3 Trigo 7.37 ± 0.01
21.18 ± 0.24
1.17 ± 0.08
2.46 ± 0.02
10.78 ± 0.19
4 Maíz Soya 8.65 ± 0.07
21.79 ± 0.16
2.67 ± 0.54
3.78 ± 0.06
11.37 ± 0.21
Minestrone 4.80 20.0 7.8 13.8 - Proyecto FODECYT 09-2006
En este grupo de formulaciones se nota el alto contenido de proteína que
es muy parecido a la proteína de un “minestrone”, sin embargo el contenido de
cenizas son bajos, así como el de grasa. En el caso de las cenizas el valor alto
del producto comercial se debe talvez a las sales que se adicionan para el
consumo. Lo que se debe mejorar es el contenido de grasa.
Algunas Características Físico-químicas de las Harinas de Sopas
Deshidratadas
Algunas de las formulaciones descritas en las secciones anteriores fueron
sometidas a pruebas fisicoquímicas, así como a pruebas sensoriales. Para las
pruebas fisicoquímicas de sopas deshidratadas se adquirió una muestra
comercial popular en los supermercados y junto con las 4 formulaciones de
sopas se analizaron por granulometría, densidad, absorción de agua, absorción
de aceite, actividad de agua y consistencia. Los datos se describen en la Tabla
16. Como se puede observar, la granulometría de las 4 fórmulas experimentales
debe ser mas fina, de más o menos 60 mesh a 70 – 71. La densidad de las 4
fórmulas fue del orden de 0.4946 a 0.5709 contra un valor de 0.6629 para la
muestra comercial posiblemente debido a su mayor contenido de cenizas. La
absorción de agua fue mayor para las fórmulas experimentales posiblemente
debido a la gelatinización del almidón del maíz en la fórmula. La absorción de
28
aceite fue bastante similar, mientras que la actividad de agua fue mayor en las
fórmulas experimentales. Finalmente la consistencia de estas 4 fórmulas fue un
tanto menor que la del producto comercial.
La Tabla 17 resume algunos datos de las pruebas de preferencia y
aceptabilidad llevadas a cabo tanto en las facilidades de la Universidad del Valle
en Sololá y en la Capital. El número de personas varió en las diferentes pruebas
con un máximo de 20 en esas pruebas de preferencia. Es de interés indicar que
en preferencia, la sopa de arveja dulce fue la mejor para Sololá y la de Haba
Tierna para la Ciudad de Guatemala.
Tabla No. 16: Algunos parámetros fisicoquímicos de las harinas de sopa deshidratadas
Fórmula Granulometría 80 mesh % que Pasa
Densidad g/ml
Absorción de Agua
ml/g Prot.
Absorción Aceite mg/g Prot.
Actividad de Agua
Consistencia Velocidad
cm/s
1. Arveja China
59.9 0.4946 3.30 1.61 0.394 0.4433
2. Arveja Dulce
60.1 0.5527 2.79 1.66 0.397 0.4556
3. Haba Tierna
62.6 0.5709 2.86 1.48 0.430 0.3750
4. Ejote Frances
66.7 0.5341 3.56 1.85 0.352 0.5174
5. Sopa Comercial
71 0.6629 1.69 1.54 0.304 0.6054
Proyecto FODECYT 09-2006
29
Tabla No. 17: Pruebas de preferencia y aceptación de sopas en Sololá y en Ciudad de Guatemala
Sololá Ciudad de Guatemala Fórmula
Preferencia Sabor Olor Color Espesor Preferencia Sabor Olor Color Espesor 1. Arveja China
5 50 70 70 70 19 44 63 63 75
2. Arveja Dulce
50 70 85 70 65 31 75 75 75 75
3. Haba Tierna
20 60 60 45 70 44 69 69 69 81
4. Ejote Frances
15 25 45 55 75 6 13 19 50 44
Ninguna 10 - - - - - - - - - Proyecto FODECYT 09-2006
En cuanto a sabor la sopa con arveja dulce fue la más aceptada en ambos
lugares, como también lo fue para el olor y el color. Con respecto al espesor de
la sopa la de ejote francés gusto más en Sololá y la de haba tierna en el Campus
Central de la UVG.
Las sopas tipo Minestrone, con partículas gruesas no fue tan
extensamente estudiada desde el punto de vida de características fisicoquímicas,
excepto que la hidratación fue relativamente rápida y completa. Referente a las
pruebas sensoriales la Tabla 18 resume algunas características informadas por
los panelistas.
Tabla No. 18: Características sensoriales de las sopas tipo Minestrone
Parámetro Tortillas de Maíz Frito
Sopa Arroz Precocido
Fideos Tortilla Frita de Maíz/Soya
Color Amarillo
agradable Amarillo
agradable Amarillo
agradable Amarillo
agradable
Olor Masa
Agradable Arroz – no agradable
A fideos A tortilla frita
agradable Sabor Agradable Indiferente Agradable Muy agradable
Apariencia Agradable Agradable Desagradable Muy buena Textura Crujiente Buena Buena Crujiente Sabor
Residual Normal No agradable Normal Normal
Proyecto FODECYT 09-2006
30
Como se nota de estos estudios, las sopas con tortilla frita sin o con soya
fueron las que agradaron al paladar de los participantes en los estudios focales
llevados a cabo.
31
III.1 Discusión de Resultados
El objetivo general de esta investigación fue el de analizar recursos de la
producción agrícola de una región, con el propósito de utilizarlos en la
formulación de alimentos complementarios para la alimentación y nutrición de la
población en general y de la población infantil en particular, que como se ha
publicado padece de deficiencias nutricionales tanto de micro como de macro
nutrientes.
Visitas efectuadas a mercados regionales en Sololá indicaron que la región
tiene una relativa gran diversidad de alimentos, la mayor parte de los cuales muy
pocas veces los consumen en la familia y mucho menos para la población infantil.
Entre los productos agrícolas se encuentra el maíz, que como es conocido, es el
cereal básico de la población, quienes lo transforman en tortilla proporcionando
cantidades significativas de nutrientes en forma desbalanceada ya que la calidad
nutritiva de la tortilla es bastante pobre en particular para los niños. Además del
maíz (blanco, amarillo y negro) se encontró relativamente bastante sacos de
piloy (Phaseolus coccineous) y frijol común, leguminosas que son los
complementos proteínicos del maíz, ya que contienen cantidades altas de
proteína, 22 – 23% en comparación con 8 – 9% con el maíz y más aun el patrón
de aminoácidos esenciales es muy bueno con niveles altos de lisina y triptófano,
que son altamente deficientes en la proteína del maíz. Sin embargo, la proteína
del frijol y leguminosas en general es deficiente en aminoácidos azufrados.
Fue de mucha importancia observar en los mercados varias clases de
leguminosas como fueron la arveja china, ejote francés, haba tierna y arveja
dulce. Desafortunadamente la población no consume estos alimentos
regularmente, los cuales son producidos para fines de exportación y es muy
probable que lo que se vio en los mercados son remanentes de los productos
exportados. Estas leguminosas inmaduras analizaron niveles altos de proteína
como los niveles de las leguminosas de grano secas discutidas anteriormente. Es
probable que por su estado fisiológico sean mejor utilizados biológicamente que
las semillas secas y que además contengan otros nutrientes. Así mismo, se
32
espera que estas semillas inmaduras complementaran bien la proteína de los
cereales, tal y como lo hacen las leguminosas ya maduras (Bressani y col. 1962 y
Bressani 1983). En un estudio previo con gandul tierno, se encontró que este
suplementaba muy bien la proteína del maíz (Bressani 1989, Bressani 1993).
Además de los alimentos ya discutidos se encontró en los mercados
semilla de chilacayote y de pepitoria, semillas oleaginosas muy poco estudiadas
en Guatemala y también llamó la atención el chilacayote, producto agrícola muy
poco estudiado y muy poco explotado.
En base a los resultados analíticos así como también en base a
sugerencias del Codex Alimentarious de FAO/OMS sobre alimentos
complementarios, se formularon diversas fórmulas que se catalogaron en 3
diferentes grupos de 4 fórmulas cada uno en base al fin o el uso que se les
deseaba dar a los alimentos formulados. Un grupo se diseño para ser servido
como atol, el segundo grupo muy parecido al primero se diseño para ser
utilizado como sopas y el tercer grupo también de 4 formulaciones se diseño
para que fuera consumido como “Minestrone” que son sopas con los ingredientes
con su forma original o en pedazos de tamaño pequeño.
Para la formulación se utilizó el resultado de estudios de complementación
entre leguminosas de grano y cereales (Bressani y col. 1962 y Bressani 1983),
estudios que indican que estos alimentos se complementan proteicamente
cuando cada uno de los dos ingredientes aporta el 50% de la proteína de la
mezcla. Esto traducido en peso es igual a 30 g de frijol o leguminosas
inmaduras seas y 70 g de cereal, ya sea maíz, arroz o maicillo (Bressani 1983).
Esta mezcla por lo general solo ofrece entre 13 a 14 g por ciento de proteína y
como 350 calorías por 100 g, por lo que es necesario suplementarla. Además la
mezcla es deficiente en aminoácidos azufrados. Para corregir el problema y esta
dentro de las sugerencias del Codex, las calorías y la calidad de la proteína se
logra agregando alrededor del 10% de ajonjolí, que aporta energía como aceite
y la proteína mas en aminoácidos azufrados como metionina (Hoojjat y Zabik
1984). Para el ajuste de proteína total se puede utilizar harina de soya
33
desgrasada. Ya la fórmula final seria suplementada con vitaminas y minerales
(FAO/OMS 1994, Ministerio de Salud, Guatemala 1996).
En base a lo anterior se formularon 4 alimentos complementarios a ser
utilizados como atoles dulces. Estas 4 formulaciones demostraron ser de alta
calidad proteínica de acuerdo a resultados biológicos de eficiencia proteínica. Se
observo sin embargo que no llenaban las cantidades de proteína por lo cual se
sugirió incrementar el nivel de soya de 5 a 10% y reducir la del cereal de 60 a 55.
Los productos fueron evaluados por aceptabilidad, encontrando que en general
eran productos aceptables con algunas limitaciones. Vale la pena recordar que
estas 4 formulaciones fueron hechas de harinas de maíz nixtamalizado y las
harinas cocidas de piloy como base, ajonjolí y soya como suplementos de
energía y proteína. Fue de interés observar de los estudios biológicos que las
formulaciones con harinas de semilla de chilacayote y pepitoria no fueron tan
buenas como las de ajonjolí, sugiriendo esto la necesidad de estudiar estos
ingredientes dada la importancia que tienen en la cultura de alimentación de
Guatemala.
El siguiente grupo de formulaciones, diseñado en base a un 70% de
cereal y un 30% de leguminosas inmadura seca, dieron productos alimenticios
de alto contenido de nutrientes y de la evaluación biológica de alta calidad
proteínica. Estas formulaciones se diseñaron para ser consumidas como sopas
ya que un componente, la leguminosa de grano inmadura es en general
consumida como verdura cocida. La sopa no es muy común como alimento pero
tampoco es desconocido ya que hay varias sopas (kakic, cocido, de frijol, gallina,
de tortilla y otros) populares en el país. Estas formulaciones se evaluaron desde
el punto de vista físico químico y se asemejan bastante a los valores de una sopa
deshidratada comercial. Para implementar estos hallazgos, con un programa se
extensión de economía del hogar se podría lograr. Por el otro lago se pueden
producir industrialmente. Un aspecto de interés es que las 4 formulaciones del
estudio contenían relativamente altos niveles de fibra dietética no así la sopa
comercial, lo cual podría ser un aspecto de interés en los productos del presente
34
estudio, ya que si es recomendable sugerir cantidades adecuadas de fibra
dietética.
Finalmente las ultimas 4 formulaciones fueron diseñadas de acuerdo a los
conceptos ya discutidos en relación al nivel de cereal y leguminosas, pero se
introdujo la idea de utilizar ingredientes de tamaño relativamente grande (no
harina) y utilizar verduras que en el presente caso fue zanahoria.
Como cereal se utilizó tortillas pequeñas fritas, con y sin el agregado del
8% de soya. La forma era redonda de un diámetro aproximado de 1.5 a 2.0 cm.
Pero podría ser maíz QPM de alto valor proteínico inmaduro y seco. Para
incrementar el contenido de proteína se utilizó la proteína texturizada de soya y
como leguminosa la arveja dulce con el agregado también de zanahoria. La
composición química fue bastante buena así como la calidad de la proteína y su
digestibilidad. Se recomendó su consumo como sopa tipo Minestrone, alimento
dirigido al adulto. Las pruebas sensoriales fueron positivas y quedará para
describir un método para su utilización en la dieta. Esto podría lograrse con un
producto comercial de ingredientes deshidratados impregnados de sabores (res,
pollo, pescado) y que llevaran buena nutrición. Así mismo el producto podría
introducirse a través de programas de educación al hogar. En todo caso es un
tema que se le debe dar seguimiento ya que el campo ofrece materias primas y
es responsable de la población hacer el mejor uso posible de esto.
Una de las intenciones de este proyecto fue el de buscar mecanismos para
la transferencia de la tecnología desarrollada a favor de la población rural de
Sololá, una con alta prevalencia de problemas nutricionales en Guatemala.
Como ya fuera indicado, se formularon un total de 12 productos que se
distribuyeron en 3 grupos de acuerdo al modo de consumo sugerido de 4
productos cada grupo. El primero consistió en formulaciones convencionales de
alimentos complementarios a ser producidos de mezclas de maíz, con
leguminosas secas soya y ajonjolí para fines de obtener especificaciones
nutricionales recomendadas. Aunque existen varias posibilidades de
procesamiento, para este grupo se selecciono como procesamiento principal la
35
cocción-extrusión. Morales Sandoval (2006) diseño una planta industrial para
producir estos tipos de alimentos complementarios que se espera poder estudiar
en el futuro.
Un segundo grupo de 4 mezclas nutritivas fueron diseñadas para su
consumo como sopas. No hay duda que estas podrían ser producidas por un
proceso similar al indicado en el párrafo anterior con extrusión el principal
proceso de conversión, sin embargo se ha propuesto producir este tipo de
alimento o una escala mucho menor pero con equipo mas propio de una planta
piloto de procesamiento de alimentos como se indica en la Fig. 1 y que fuera
operado por alguna asociación de la región. Este modelo esta descrito en el
trabajo de Villatoro (2007).
Figura No. 1: Planta piloto de procesamiento de alimentos
Finalmente, el tercer grupo de 4 formulaciones, también podría ser
producido por cualquiera de las dos propuestas de procesos descritos
anteriormente, sin embargo, aquí se sugiere la posibilidad de transferir esta
36
tecnología a nivel del hogar por los métodos convencionales de la economía del
hogar que ha funcionado muy bien en otros países. Estas posibilidades fueron
descritas por Alvarado (2007) y en la Fig. 2 se muestra un diagrama de flujo del
proceso y en la Fig. 3 los productos.
Figura No. 2: Diagrama de flujo del proceso casero de sopa de tortilla a base de maíz y soya
Mezclar 250kg de harina con agua. Hasta tener una masa
consistente
Extender la masa y con un molde partir círculos pequeños de masa
Escaldar los vegetales, hasta que estén cocidos
Deshidratar las tortillitas y las verduras en el deshidratador casero hasta que
estén completamente secas
Después de deshidratado, se mezclan todos los ingredientes y se agrega 50kg de proteína de
soya
Después de mezclar bien se agrega agua y
LISTO!!
Las personas pueden dividirse la producción diaria y llevarse su porción a su casa para alimentar a su familia
Arveja: 150kg Zanahoria: 25kg Haba: 25kg
Aproximadamente la temperatura es de 100ºC. Este proceso dura aprox. 14horas. El haba es la que tarda más en secarse.
37
Figura No. 3: Productos
La parte básica de esta propuesta esta en el escaldado de la verdura y en
su deshidratación que bien podría ser por medio de deshidratación solar.
Productos alimenticios de esta naturaleza bien puede ser el alimento para toda la
familia incluyendo menores de 5 años pasando los ingredientes cocidos por un
colador con poca adición de líquido.
Sopas de tortillas de harina de maíz Sopa de arroz
Sopas de fideos Sopas de tortillas con soya (8%) fritas
38
PARTE IV
IV.1 Conclusiones
1. La disponibilidad de cereales como el maíz, de leguminosas de grano seco
como el piloy y de leguminosas inmaduras, como la arveja y el haba, es
relativamente grande en la región del altiplano de Guatemala. Las
leguminosas inmaduras pueden ser recursos cuya utilización es importante.
2. El contenido de nutrientes es el comúnmente encontrado en este grupo de
alimentos con las leguminosas inmaduras seca con contenido químicos
proximales comparables a las leguminosas de grano seco.
3. Un recurso de la región que tiene mucho que ofrecer en términos de
alimentación y nutrición es el chilacayote.
4. Las leguminosas de grano inmaduras (arveja dulce, haba, zanahoria) así
como los cereales inmaduros (maíz) y otras verduras se estabilizaron bien por
deshidratación.
5. En base a la composición química proximal y a la complementación proteica
entre cereales y leguminosas se formularon 12 alimentos complementarios,
con estándares de calidad sugeridos por el Codex Alimentarious, divididos en
3 grupos de 4 según destino de consumo: atoles, harina para sopas y
mezclas tipo Minestrone.
6. Estas formulaciones llenaron las especificaciones de composición química
proximal, de valor nutritivo y de aceptabilidad, en particular las de arveja
dulce y haba tierna en el grupo de sopas y las de tortillas fritas en el grupo
tipo Minestrone.
7. Con equipo de planta piloto de alimentos se podría hincar una industria local
de la clase de alimentos complementarios desarrollados y evaluados en este
estudio.
39
IV.2 Recomendaciones
1. Desarrollar mezclas de vitaminas y minerales a ser usados como suplemento
a los productos desarrollados y evaluados con este estudio.
2. Mejorar las características fisicoquímicas y sensoriales de los productos
desarrollados en este estudio.
3. Realizar pruebas de almacenamiento (anaquel).
4. Transferir tecnología a escala de hogar y eventualmente a escala industrial.
5. Estudiar la significancia de la Fibra Dietética en las sopas.
6. Continuar la investigación del concepto Minestrone como vehículo de
seguridad alimentaria nutricional.
40
IV.3 Bibliografía
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producir alimentos para destete entre la edad de 6 meses a 3 años. Tesis UVG.
i
Resumen
Este proyecto propone el establecimiento y desarrollo de agroindustrias en el
área rural de alimentos complementarios para seres humanos producidos en un
gran porcentaje de materia prima de producción local o con potencialidad de una
producción local. Estas agroindustrias serian de lo mas simple posible pero
efectivas en dar la calidad nutritiva, sensorial, y variedad de productos deseados
de acuerdo a las costumbres de consumo rural. El proyecto presenta la actividad
de investigación que se desarrolló desde la recolección de ingredientes y
formulación hasta la evaluación sensorial y nutricional de alimentos
complementarios. Se formularon un total de 12 productos catalogados en 3
grupos de acuerdo al uso deseado. El primer grupo fue para su uso como
atoles, el segundo como sopas deshidratadas y el tercero como sopas tipo
Minestrone, o sea con los ingredientes en su forma natural. Además del uso de
granos secos de maíz y leguminosas de grano en una razón por peso de 7/3, se
utilizaron leguminosas inmaduras deshidratadas, muchas de las cuales se
producen para exportación pero mucho queda en el país que a menudo se
pierde. Los contenidos químicos de los alimentos complementarios fueron de
acuerdo a las recomendaciones en su contenido de calorías, proteína y otros
nutrientes con una calidad proteínica alta. La aceptabilidad de los alimentos en
sus 3 formas de uso fue relativamente buena, habiendo posibilidades para
mejorarlas. La producción de estos alimentos complementarios puede lograrse a
nivel del hogar, o a nivel industrial, siendo un enlace importante entre la
agricultura y la salud de la población.
2.2 Palabras Claves: recursos agrícolas regionales, formulación de alimentos
complementarios, caracterización química, organoléptica y biológica.
ii
Abstract
The project presents the research activity which was carried out from the
collection of ingredients and their formulation into complementary foods up to
their chemical identification, organoleptic evaluation physical characterization and
determination of their nutritional value. A total of 12 complementary foods were
formulated, assigning 4 to each of 3 groups based on the intended used. The
first 4 were formulations to be used as sweet gruels. The second were designed
to be used as soup from mixtures of ground ingredients and the last group was
to be used as soups but with whole ingredients as the Minestrone soup. The
formulations were based on the use of maize with dried grain legumes around a
7/3 weight ratio, however immature dried food grain legumes were used at the
same weight ratio. These immature legumes are produced for export, but much
of which remains in the country. The chemical value of the formulated products
was according to recommendations with respect to the content of energy,
protein and other nutrients, with a high protein quality. The acceptability of the
complementary foods in their 3 modes of use was relatively high with
opportunities to improve then. The production of all these complementary foods
may be accomplished at home level as well as at industrial level.
Key Words: regional agricultural resources, formulation of complementary
foods, chemical, organoleptic and biological characterization.
