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Aprovechamiento de los residuos (cáscara) en una empresa de producción de néctar de mango, para la elaboración de cupcakes
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
TÍTULO:
“APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES (CÁSCARA
DE MANGO) PARA LA FORMULACIÓN DE CUPCAKES”
AUTORES:
BACH. ATOCHE CHAUCA, LUCERO STEPHANIE
BACH. GARCÍA SIU, MAYKABETH WENDH
ASESOR:
DRA. LUZ PAUCAR MENACHO
NUEVO CHIMBOTE – PERU
2015
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
I. DATOS GENERALES
1.1. Título
“APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES
(CASCARA DE MANGO) PARA LA FORMULACION DE
CUPCAKES”
1.2. Equipo investigador
Tesistas:
Atoche Chauca, Lucero Stephanie
García Siu, Maykabeth Wendh
Asesor:
Dra. Luz Paucar Menacho
1.3. Facultad a la que pertenece
Facultad de Ingeniería.
1.4. Fecha proyectada de la investigación
Febrero 2015 – Mayo 2015
1.5. Área y línea de desarrollo de la investigación
Área: Investigación
Línea: Investigación y Producción Agroindustrial
1.6. Tipo de investigación
Experimental - Tecnológica
1.7. Lugar de ejecución del proyecto
Nuevo Chimbote – Laboratorio de Investigación y Desarrollo de
Productos Agroindustriales de la Escuela de Ingeniería
Agroindustrial de la Universidad Nacional del Santa
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Nuevo Chimbote – Análisis y composición de Productos
Agroindustriales de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial de
la Universidad Nacional del Santa
Nuevo Chimbote – Laboratorio de análisis y composición de los
productos agroindustriales de la Escuela de Ingeniería
Agroindustrial de la Universidad Nacional del Santa
Nuevo Chimbote – Planta Piloto Agroindustrial de la Universidad
Nacional del Santa
1.8. Descripción general del proyecto
Este proyecto de investigación consiste en la formulación de
cupcakes a partir de los residuos agroindustriales (cáscara de
mango). La cáscara de mango será sometido a los procesos de
secado, molienda y tamizado para obtener una harina de calidad,
se sustituirá parcialmente la harina de trigo por esta harina
obtenida para realizar la formulación de cupcakes, utilizando
cuatro diferentes porcentaje con relación al peso del total de
harina que requiere la fórmula de cupcakes. Estos cupcakes
serán sometidos a análisis sensoriales, fisicoquímicos y
microbiológicos. El diseño experimental para la investigación será
un diseño completo al azar (DCA). Para la optimización de estos
valores obtenidos se empleará el programa Statgraphics.
La materia prima a utilizar será cáscara de mago, recolectada de
una empresa dedicada al procesamiento de néctares de fruta, del
Valle de Moro, esta materia prima será caracterizada para
determinar sus propiedades físico-químicas.
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1.9. Cronograma de actividades
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MESES
ACTIVIDADES MARZO ABRIL MAYO JUNIO
1. ELABORACION Y PREPARACION DEL
PROYECTOX X X X X X X X
2. REVISION BIBLIOGRAFICA X X X X X X X X X X X
3. PRESENTACION DEL PROYECTO X X
4. APROBACION DEL PROYECTO X X
5. EJECUCION DEL PROYECTO X X X
6. ANALISIS DE RESULTADOS Y
CONCLUSIONES X X
7. REDACCIÓN DEL INFORME FINAL X X X
8. PRESENTACION DEL INFORME FINAL X X
9. SUSTENCION DEL INFORME X
1.10. Presupuesto
ESPECIE SUBTOTAL TOTAL
BIENES 450,00
Materiales de Escritorio 50,00Materiales de laboratorio 50,00Materiales de impresión 150,00Insumos e ingredientes 100,00Otros 100,00
MATERIA PRIMA E INSUMOS
Cascara de mango 0,00
SERVICIOS 500.00
Movilidad 100.00Impresiones 200,00Encuadernado y Empastado 100,00Otros 100,00
TOTAL 950.00
1.11. Financiamiento
El desarrollo de la siguiente investigación será financiado con
recursos propios.
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II. PLAN DE INVESTIGACIÓN
2.1. Antecedentes
Larrauri y col, 1996. El mango es una buena fuente de
fibra dietética y de polifenoles, ellos evaluaron las
propiedades físico-químicas de la cáscara del mango y
reportaron una alta cantidad de fibra dietética soluble con
un valor de 281 g/Kg.
Contenidos similares sólo se obtienen de frutas cítricas;
además, la fibra tuvo una capacidad de retención de agua
de 11.4 g/g en base seca, el valor fue superior comparado
con fibras comerciales
Según Ana Karina Razo Ávila en su tesis titulada
“Determinación de la calidad fisicoquímica y
bromatológica de la cáscara de mango manila
(Mangifera indica L.) Como alternativa de
aprovechamiento”
El rendimiento de la cáscara de mango en la obtención de
la harina fue de 18.61 %. El porcentaje de humedad
perdida fue de 5.24 %. Para el proceso de deshidratación
la temperatura y tiempos permanecieron constantes.
Temperatura de 55°C y tiempo de 4hr 30 minutos para la
deshidratación.
Según Nelson, 2001. Para llevar a cabo la formulación
del pan, se recomienda sustituir hasta un 20 % de la
harina común por la fibra a utilizar en el producto, para el
caso de las galletas se recomienda no adicionar más del
30 % de fibra dietética. Se ha reportado que haciendo
esta sustitución es suficiente para obtener un producto
bajo en calorías y de calidad aceptable (Hebeda y Zobel,
1996).
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2.2. Marco Teórico
2.2.1. MANGO
El mango es un fruto que generalmente se utiliza en estado
maduro, ya sea para la elaboración de mermeladas, purés
y jugos o bien para su consumo como fruto fresco. No
obstante la falta de comercialización y a una carencia de
condiciones óptimas de almacenamiento, resulta ser un
producto perecedero, dando como resultado pérdidas
económicas importantes. Una opción en la que se pudiese
aprovechar este fruto es para la obtención de fibra dietética
y antioxidantes, ya que el mango puede contener entre un
18.5 - 76.80 % de fibra dietética (Ruales y Zumba, 1998;
Gourgue y col. 1992) y entre 54 - 70 mg/g de compuestos
polifenólicos en la cáscara (Larrauri, 1996; Vasco, 2003).
2.2.1.1. Clasificación Taxonómica:
El mango tiene la siguiente clasificación
taxonómica:
Cuadro 1: Clasificación Taxonómica
Reino : Plantae.
División : Fanerógama.
Subdivisión : Angiospermae.
Clase : Dicotiledónea.
Subclase : Archiclamydae.
Orden : Sapindales.
Familia : Anacardiaceae.
Subfamilia : Anacardioideae
Género : Mangifera.
Especie : Mangifera indica L.
Fuente: Strasburger (1949)
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2.2.1.2. Composición química y nutrimental del
mango
La semilla del mango abarca del 9 al 27%
aproximadamente del peso total de la fruta. El
color de la piel y la pulpa varía con la madurez y
el cultivo. Su contenido de carotenoides aumenta
durante su madurez; es buena fuente de
provitamina A (Luh, 1980).
La parte comestible del fruto total corresponde
entre el 60 y 75%. El componente mayoritario es
el agua en un 84%. El contenido de azúcar varía
de 10-20% y de la proteínas en 0.5%. El ácido
predominante es el ácido cítrico aunque también
se encuentra el ácido málico, succínico, urónico,
tartárico y oxálico en cantidades menores
(Jagtiani,1988)
El mango es una fruta popular y en su mayoría
es consumido en estado fresco; ya que es
considerada una de las frutas tropicales más
deliciosas (Luh, 1971).
Representa una importante fuente nutritiva por
su contenido de vitaminas y minerales (Cuadro
2).
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Cuadro 2: Composición nutrimental del
mango por cada 100 g
Componentes contenidos
Agua81.7%
Calorías 66 cal
Proteínas 0.7 g
Grasa 0.4 g
Carbohidratos totales 16.8 g
Fibra 0.9 g
Cenizas 0.4 g
Calcio 10 mg
Fósforo 13 mg
Hierro 0.4 mg
Sodio 7 mg
Potasio 189 mg
Vitamina A 4,800 UI
Tiamina 0.05 mg
Rivoflavina 0.05 mg
Ácido ascórbico 35 mg
Fuente: Stafford (1983).
El mango se caracteriza por ser una fuente
importante de vitamina A, B y cantidades
variantes de Vitamina C (Cuadro 3).
Cuadro 3. Composición química del mango
fresco
Componentes contenidos
Agua % 79-84
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Solidos solubles % 16-21
Azucares totales % 13.5- 21
Acidez % 0.11-0.8
pH % 3.8-5.8
Vitamina C (mg/100g) 14-60
Tiamina (mg/100g) 0.08
Rivoflavina (mg/100g) 0.09
Niacina (mg/100g) 0.9
Proteínas % 0.6
Grasas % 0.4
Fibra cruda % 0.7
Minerales % 0.4
Fuente: Purseglove (1974).
Su composición nutrimental depende de la
variedad, así como en el estado de madurez que
se tenga (Stafford, 1983). El contenido de ácido
ascórbico y la acidez total disminuyen durante el
desarrollo del fruto, mientras que los carotenoides
y azúcares totales aumentan (Laskshminarayana,
1973). El contenido de vitamina C en la cáscara
es alto, mientras que en la pulpa esta disminuye
de manera paulatina conforme avanza la
maduración, así como muchos otros compuestos
químicos que caracterizan al fruto, por eso es
importante el estado de desarrollo o maduración
que contenga la fruta. (Luh, 1980).
2.2.2. La cascara de mango
Mango (Mangifera indica). La cáscara del mango constituye
alrededor del 15 al 20% de la fruta, con contenidos de
compuestos valiosos como polifenoles, carotenoides,
enzimas y FD (Ajila 2007). Larrauri (1996b) obtuvieron
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niveles de 70 g polifenoles/kg FD, un contenido de FD
soluble de 281 g/kg de FD y capacidad de retención de
agua de 11,4 g agua/g FD. Por otra parte, en la cáscara de
mango Larrauri (1996a) determinaron una mayor capacidad
antioxidante e índice de retardo en la absorción de la
glucosa (efectos fisiológicos), que la FD de limón, por lo
que los autores la propusieron como una nueva propiedad
promotora de salud asociada con la FD. Ajila (2008)
evaluaron la influencia del concentrado de la cáscara de
mango sobre galletas de pasta suave, obteniendo un
mayor contenido de polifenoles y carotenoides que la
muestra sin FD de mango (control) y por lo tanto, hubo un
mejoramiento significativo de la actividad antioxidante; la
incorporación de hasta un 10% del concentrado de cascara
de mango en la formulación no afectó sensorialmente la
calidad del producto. (Cañas, 2011)
2.2.3. FIBRA DIETETICA
La fibra dietética es la parte indigerible de las plantas o
carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y
absorción en el intestino delgado del ser humado sano, con
una completa o parcial fermentación en el intestino grueso
(Prosky, 1988)
2.2.4. Fundamentos del secado
La deshidratación o secado es una de las operaciones
unitarias más antiguas e importantes empleadas por el
humano para la preservación, producción, purificación de
alimentos o materiales biológicos, también es importante
en la química y procesamiento de los alimentos (Sacilik,
2007). El secado es un proceso simultáneo de
transferencia de calor y masa. (Koç y col, 2008) durante el
cual la mayor parte del agua de los materiales a secar, es
removida por evaporación o sublimación hasta un cierto
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nivel al aplicárseles calor bajo condiciones controladas
(Krokida y col, 2003).
2.2.5. CUPCAKES
Son pequeños queques individuales hechos a base de
harina, margarina o mantequilla, huevo y azúcar, cuya
denominación parte del tamaño en partes iguales de cada
ingrediente y la forma de distribuirlos en moldes pequeños
el cual ahorra mucho tiempo en la cocina, presentan una
base cilíndrica y una superficie más ancha, con forma de
hongo (Bardon Iglesias, R. et at, 2010).
2.2.6. APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS
AGROINDUSTRIALES DE MANGO
Actualmente en la industria de transformados de frutas y
vegetales los principales destinos de los residuos orgánicos
generados en sus procesos son la alimentación animal o el
desecho en vertederos, sin embargo, estos subproductos
contienen sustancias como azúcares, ácidos orgánicos,
sustancias colorantes, proteínas, aceites y vitaminas que
pueden ser de interés en la industria alimentaria,
farmacéutica, química o cosmética. (Infoagro, 2002)
La cáscara de mango también es utilizada para la
extracción de pectina (Ferreira, 2001). Otro desecho
utilizado como fuente de fibra son las cáscaras de piña que
se usan en la elaboración de galletas, panques y tartas, la
fibra del bagazo de caña se incorpora en tortillas (Barbudo,
1992) y la de cítricos, cebada y salvado se utilizan
directamente como complementos de fibra (Pérez, 2003).
El Instituto Politécnico Nacional ha desarrollado diferentes
investigaciones acerca de fibra dietética obtenidas de
diversas fuentes y su incorporación en alimentos, entre las
más importantes se tienen a la fibra de nopal (Zaragoza,
1998), zanahoria (Delahaye, 1998), col y avena (Zaragoza,
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1998), naranja (Tamayo y Bermúdez, 1998), maracuyá
(Baquero y Bermúdez, 1998) y lupino (Penna, 1998).
La necesidad de aumentar la ingesta de fibra dietética ha
propiciado el desarrollo de procedimientos tecnológicos
para obtener mejores concentrados de fibra. (Pérez, 2003)
2.2.7. VIDA UTIL
La vida útil o vida de almacén de un alimento se define
como el tiempo que transcurre hasta que el producto se
convierte en inaceptable. En muchos casos la vida útil es el
periodo de tiempo durante el cual el producto permanece
en buenas condiciones de venta. La duración de la vida útil
de un alimento dado depende de un número de factores,
como método de procesado, de envasado, y condiciones
de almacenamiento. (Ingrid J, 2010).
III. PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
3.1. Objeto de la investigación
El objeto de la presente investigación es aprovechar los residuos
agroindustriales (cáscara de mango), para obtener harina
utilizando método de secado, molienda y tamizado, dicha harina
sustituirá un porcentaje del harina de trigo para la formulación de
cupcakes
3.2. Formulación del problema
¿Cuál será la combinación óptima de harina de residuos
agroindustriales (cáscara de mango) y harina de trigo para
obtener la mejor formulación de cupcakes aceptable sensorial y
nutricionalmente?
3.3. Objetivos
3.3.1. Objetivo General:
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- Aprovechar los residuos agroindustriales (cáscara de
mango), en la formulación de cupcakes.
3.3.2. Objetivos específicos
- Obtener harina de los residuos agroindustriales de
mango (cáscara), (Mangifera Indica L) y determinar el
rendimiento.
- Determinar la actividad de agua (Aw) en la harina
obtenida de los residuos agroindustriales - cáscara de
mango (Mangifera indica L.).
- Determinar las propiedades fisicoquímica,
organolépticas y reológicas de harina de cáscara de
mango (Mangifera indica L.) e incorporarlos en
cupcakes.
- Determinar la mejor formulación para la elaboración
de cupcakes con harina obtenida de la cáscara de
mango (Mangifera indica L.).
- Evaluar la calidad fisicoquímica y sensorial de
cupcakes elaborados con harina de cascara de
mango (Mangifera indica L.).
- Determinar la vida útil de cupcakes elaborados con
harina obtenida de la cáscara de mango.
3.4. Hipótesis
“La combinación de harina de residuos agroindustriales (cáscara
de mango) y harina de trigo de 15 - 85 %, en una concentración
de 100% con relación al peso de harina es la relación óptima para
formular cupcakes con características fisicoquímicas y sensoriales
deseables”.
3.5. Definición de variables
3.5.1. Fase de obtención del harina
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En esta fase se realizará el secado de las cáscaras de
mango, para luego pasar por la molienda y tamizado para
obtener gránulos muy finos.
3.5.2. Fase formulación del Cupcakes
3.5.2.1. Variables Independientes
Formulaciones de cupcakes: Control F0, F1,
F2, F3, F4
CONTROL
(F0)
F1 F2 F3 F4
Harina 100 100 100 100 100
- Harina de cáscara
de mango
0 5 10 15 20
- Harina de trigo 100 95 90 85 80
Azúcar 60 60 60 60 60
Huevos 40 40 40 40 40
Margarina 50 50 50 50 50
Leche Evaporada 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5
Agua 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5
Polvo de Hornear 2 2 2 2 2
Emulsionante 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Antimoho 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
3.5.2.2. Variables dependientes
Evaluación reológica:
Análisis amilógrafo:
- Temperatura de gelatinización
- Máxima gelatinización.
Análisis farinógrafo:
- Consistencia
- Absorción de agua
- Tiempo de ruptura.
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Análisis extensiógrafo:
- Resistencia de la extensión
- Extensibilidad
Características Organolépticas: Olor, Color,
Sabor, Textura.
Características fisicoquímicas: Humedad,
Ceniza, Proteína, Grasa, Índice Peróxido,
Acidez, Brix, Bromato, Aw
Tiempo de vida útil.
3.6. Importancia y justificación del estudio
Se considera que el principal compromiso de los profesionales e
instituciones del sector agroindustrial en el ámbito local, regional y
mundial es procurar la seguridad alimentaria, compromiso que es
más urgente en los países denominados en vías de desarrollo,
(FAO, 2000).
El mango es uno de los frutos de mayor consumo después de la
naranja y el plátano. Sin embargo, no todo el mango que se
cultiva logra ser cosechado y comercializado, ya que hay épocas
de sobreoferta con bajos precios que provocan grandes pérdidas
económicas al resultar incosteable su cosecha y comercialización,
convirtiéndose en excedentes que se desperdician; de ahí que se
vuelve necesario en principio ofrecer una alternativa para la
utilización del fruto, esto se constituye en el gran reto a enfrentar
por parte de los profesionales, en especial los investigadores, que
deben dirigir sus esfuerzos a la generación de conocimientos y
garantizar el desarrollo de tecnologías para la producción de
alimentos en la cantidad y calidad requerida, de esta manera
también darles un nuevo valor a los desechos agroindustriales,
aprovechando tanto sus características químicas como
nutricionales para obtener un ingrediente alto en fibra dietética y
antioxidantes que pueda ser adicionado en la elaboración de
algunos productos alimenticio y convirtiendo un gran porcentaje
de perdida para las empresas en ganancias. (Vergara, 2005)
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IV. MATERIALES Y METODOS
4.1. MATERIALES
4.1.1. Materia Prima
Cascara de Mango: Será adquirida directamente de la
planta de producción de productos agroindustriales La
Morina.
4.1.2. Insumos y Reactivos
4.1.2.1. Materia Prima
Cáscaras de mango
Harina de trigo
4.1.2.2. Insumos
Leche
Azúcar
Mantequilla
Polvo de hornear
Huevo
4.1.2.3. Reactivos
Éter de petróleo
Solución de ácido clorhídrico 8 N
Agua destilada
Solución de Hidróxido de sodio al 0.1 N, 0.2 N,
0.05 N, 50% en peso, libre de nitrato.
Biftalato de potasio o Hidrogenoftalato de
potasio
Fenolftaleína, solución al 1% en alcohol absoluto
neutro
Alcohol al 50% neutralizado
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Éter de petróleo o éter etílico
Solución de almidón al 1%
Dicromato de potasio
Tiosulfato de sodio 0.01 N
Solución saturada de Yoduro de Potasio
Ácido Clorhídrico (HCl) (1+7) (1ml de HCl y 7 ml
de Agua destilada)
Bromato de potasio.
Solución indicadora de Fenolftaleína
Ácido Sulfúrico al 95% - 98% libre de nitrógeno.
Solución catalizadora de cobre: (CuSO4.5H2O),
Sulfato de Potasio (K2SO4), libre de nitrógeno.
Solución indicadora de Rojo de Metilo / Verde
Bromocresol
Solución de Ácido Bórico al 4%
Solución de Ácido Clorhídrico (HCl) al 0.1 N
4.1.3. Equipos
Equipo Secador de bandejas
Marca : Torrh Modelo : SBT-10XL
Equipo de Molino de martillos
Marca : Torrh
Mod : MDNT-60XL
Farinógrafo
Marca : Brabender
Modelo : SQ 810161
Amilógrafo
Marca : Brabender
Modelo : 800250
Extensógrafo
Marca : Brabender
Modelo : 860723 Equipo de extracción Soxhlet
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Marca: Essulab
Equipo Kjeldalhl
Marca: Velp-Scientifica
Colorímetro triestímulo
Marca : Color Tester
Modelo : LFM 1 para sólidos.
Vibrador de tamices
Marca : SOILTEST
Modelo : CL-3050-8.
Serie : 3508-A.´
Balanza Analítica
Marca : ADAM.
Modelo : PW-254.
Estufa
Marca : Blue-M.
Modelo : SW-17TC-1.
Serie : SW-1990.
Mufla
Marca : Thermolyne.
Serie : 34703484.
pH metro digital
Marca : Hach.
Modelo : EC20.
4.1.4. Materiales e Instrumentos
Desecador
Balones de aforo
Baño maría
Refractómetro ABBE
Agitador magnético.
Termómetro
Bureta
Vasos de Precipitación
Pipetas
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Agitadores de magnéticos
Perlas de vidrio
Envases plásticos
Microfiltros
Embudo
4.2. DISEÑO EXPERIMENTAL
4.2.1. Análisis reológico de masas:
El diseño estadístico que se va usar es un diseño
completamente al azar (DCA) con un arreglo factorial de
3x5 = 15, 5 formulaciones y 3 análisis reológico de masas,
es decir 15 tratamientos con 3 repeticiones, siendo un total
de 45 experimentos, los cuales serán evaluados
estadísticamente para determinar si existen diferencias
significativas entre ellas.
Factor a:
a i = Formulación de cupcakes i=0 ,1 ,2,3,4.
a0 = Formulación 1
a1 = Formulación 2
a2 = Formulación 3
a3 = Formulación 4
a4= Formulación 5
Factor b:
b j = Análisis reológico j=0 ,1,2
b0= Análisis amilógrafo
b1= Análisis farinógrafo
b2 = Análisis extensógrafo
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Cuadro 04. Representación de experimentos factorial.
Análisisreológico
Niveles de Factor a
a0 a1 a2 a3 a4
Niveles de
factorb
b0 a0b0 a1b0 a2b0 a3b0 a4b0
b1 a0b1 a1b1 a2b1 a3b1 a4b1
b2 a0b2 a1b2 a2b2 a3b2 a4b2
Cuadro 05. Disposición de Factores del Diseño Completo al
Azar con arreglo factorial
Tratamientos InteraccionesRepeticiones
R1 R2 R3
T1 a0b0
T2 a0b1T3 a0b2T4 a1b0T5 a1b1T6 a1b2T7 a2b0T8 a2b1T9 a2b2
T10 a3b0T11 a3b1T12 a3b2T13 a4b0T14 a4b1T15 a4b2
• Número de factores experimentales: 2 (A y B)
• Número de repeticiones: 3
• Número de Tratamientos: 15
• Número de unidades experimentales: 45
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Cuadro 06: Grados de libertad del Diseño Completo al
Azar con arreglo factorial
F.V. GL
Factor A 4
Factor B 2
AB 8
Error 30
Total 44
Cuadro 07: Variables Respuesta
VARIABLES RESPUESTA
Temperatura de gelatinización
Máxima gelatinización
Absorción de agua
Tiempo de ruptura
Resistencia a la extensión
Extensibilidad
4.2.2. Análisis fisicoquímicos de producto terminado:
El diseño estadístico que se va usar es un diseño
completamente al azar (DCA), 5 formulaciones con 3
repeticiones, lo que son 15 experimentos, los cuales serán
evaluados estadísticamente para determinar si existen
diferencias significativas entre ellas.
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Cuadro 08. Representación de experimentos
REPETICIONES FORMULACIONES
F0 F1 F2 F3 F4
R1
R2
R3
• Número de factores experimentales: 1 (F)
• Número de tratamientos: 5
• Número de repeticiones: 3
• Número de unidades experimentales: 15
Cuadro 09: Grados de libertad del Diseño Completo al
Azar con arreglo factorial
F.V. GL
Tratamientos 4
Error 10
Total 14
Cuadro 10: Variables Respuesta
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Respuestas
Humedad
Ceniza
Proteína
Grasa
Índice de Peróxido
Acidez
°Brix
Bromato
Aw
4.1. Modelo Estadístico:
4.1.1. Análisis reológico de masas:
Y ij=μ+ai+b j+(ab)ij+e ij
Y ijk = Observación individual
μ= Media general. Factor constante (parámetro)
a i= Efecto de los niveles del tratamiento a (a0 , a1 , a2 , a3 , a4)
b j= Efecto de los niveles del tratamiento b (b0 , b1 , b2)
(ab )ij= Efectos de la combinación de a y b (
a0b0 , a0b1 , a0b2 , a1b0 , a1b1 , a1b2 , a2b0 , a2b1 ,
a2b2 , a3b0, a3b1 , a3b2 , a4b0 , a4b1 , a4b2)
ε ij : Es el efecto del error experimental en el i-ésimo
tratamiento, j-ésima repetición.
4.1.2. Análisis fisicoquímicos y microbiológicos de producto
terminado:
y ij=μ+τ i+εij
Y ijk = Observación individual
μ = Media general. Factor constante (parámetro)
τ i= Efecto de los niveles del tratamiento a (a0 , a1 , a2 , a3 , a4)
ε ij : Es el efecto del error experimental en el i-ésimo
tratamiento, j-ésima repetición.
4.2. MÉTODOLOGÍA
4.2.1. Recepción de la materia prima
La materia prima será recogida de la empresa “La Morina
S.A.”, en el distrito de Moro, de donde se trasladara la
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materia prima (cáscara de mango) en una caja isotérmica
provista con gel packs para conservar una baja
temperatura y evitar la fermentación de las cáscaras.
4.2.1.1. Análisis fisicoquímico de la materia prima
a) Cenizas
FAO. Food and nutrition paper. Pp.: 228 T 14∕7
1986 Total Ash.
b) Humedad
FAO. Food and Nutrition. Paper pp. 205 T 14/7 –
1986. Moisture.
c) Acidez total
Método Acidez titulable. Método 10.026 del
AOAC (2005), se determinara por neutralización
con NaOH 0.1 N y fenolftaleína como indicador
utilizando como apoyo el potenciómetro
considerando el viraje a un pH de 8.3
d) Sólidos solubles o °Brix
Para la determinación de sólidos solubles se
utilizará el método refractométrico, NMX-F-103-
1982. Alimentos, frutas y derivados.
Determinación de Grados Brix. Normas
Mexicanas. Dirección general de normas.
e) Sólidos Insolubles
La determinación de contenido de solidos
insolubles se determinara siguiendo el Método
APHA 2540D.
f) pH
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AOAC Official Method 981.12. 2005. pH of
Acidified Foods
g) Grasa
FAO. Food and Nutrition paper. Pp 212 T 14/7
1986. Crude fat.
h) Color
Los parámetros de color L*, a y* b* se obtendrán
a través de un colorímetro tristimulus Minolta CR
400, operando en el sistema CIELAB, en que L*
corresponde a la luminosidad, a* y b* son las
coordenadas de cromaticidad (-a = verde y +a
=rojo; -b = azul y +b = amarillo).
4.2.2. Obtención de la harina de cáscaras de mango
Se secaran las cáscaras de mango durante 07 horas a
40°C, luego se molera y tamizara hasta obtener una
harina fina.
4.2.2.1. Análisis fisicoquímico de la harina
a) Cenizas
FAO. Food and nutrition paper. Pp.: 228 T 14∕7
1986 Total Ash.
b) Humedad
NTP. 205.037:1975 (Revisada el 2011). Harinas.
Determinación del contenido de humedad.
c) Acidez total
NTP 205.039:1975 (Revisada el 2011). Harinas.
Determinación de la acidez titulable.
d) Sólidos solubles o °Brix
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Para la determinación de sólidos solubles se
utilizará el método refractométrico, NMX-F-103-
1982. Alimentos, frutas y derivados.
Determinación de Grados Brix. Normas
Mexicanas. Dirección general de normas.
e) Sólidos Insolubles
La determinación de contenido de solidos
insolubles se determinara siguiendo el Método
APHA 2540D.
f) Bromatos
AOAC Official Method 956.03. 2012. Bromates
and Iodates in White and Whole Wheat Flour.
i) Proteína
AOAC Official Method 920.87:2005. - Protein
(Total) in Flour.
j) Índice de Peróxido
Se empleara la NTP 206.016:1981 (Revisada el
2011). Galletas. Determinación de peróxidos. Por
tratarse de un producto de panadería.
k) Grasa
FAO. Food and Nutrition paper. Pp 212 T 14/7
1986. Crude fat.
l) pH
AOAC Official Method 981.12. 2005. pH of
Acidified Foods
m) Color
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Los parámetros de color L*, a y* b* se obtendrán
a través de un colorímetro tristimulus Minolta CR
400, operando en el sistema CIELAB, en que L*
corresponde a la luminosidad, a* y b* son las
coordenadas de cromaticidad (-a = verde y +a
=rojo; -b = azul y +b = amarillo).
n) Amilografía
Las características de viscosidad de la pasta de
harina a evaluar se realizaran en el Amilografo
de BRABENDER. Se medirán 5 puntos
importantes
- Viscosidad máxima
- Viscosidad cuando alcana la temperatura
de 95°C
- Viscosidad después de cocción a 95°C por
30 minutos
- Viscosidad después del enfriamiento hasta
50°C
- Viscosidad después de 30 minutos a 50°C
o) Farinografía
La capacidad de absorción de agua y las
propiedades de la mezcla de harinas de trigo se
determinan por Brabender farinografo, el
segundo método en la AACC 54-21 (1995). Los
parámetros a evaluar a partir de farinograma:
son absorción de agua, tiempo de llegada,
tiempo de desarrollo de la masa.
Retardo de Salida, la estabilidad y el índice de
tolerancia al mezclado.
p) Extensografía
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Extensográficas: propiedades de la harina de
trigo de determinaron de acuerdo al método de la
AACC 54-10 (1995), utilizando el extensógrafo
Brabender. Los parámetros a evaluar serán:
resistencia a la extensión o elasticidad,
resistencia a la rotura, la extensibilidad y el
número proporcional. Se medira la extensibilidad
de la masa, se realizara en el Extensografo de
BRABENDER.
4.2.3. Formulación de los cupcakes
a) Pesado
Se pesaran las cantidades necesarias de materia
prima e insumos.
b) Mezclado
Se mezclaran con ayuda de una batidora la materia
prima e insumos, hasta obtener una masa uniforme.
c) Dosificado
Esta operación consiste en colocar la masa en
pequeños moldes.
d) Horneado
Se realizara a 180°C durante 20 minutos.
e) Empaquetado
Se realizara en empaques de polietileno.
4.2.4. Análisis Fisicoquímicos de los cupcakes
a) Cenizas
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FAO. Food and nutrition paper. Pp.: 228 T 14∕7 1986
Total Ash.
b) Humedad
Método gravimétrico. NTP 206.011:1981 (Revisada el
2011). Bizcochos, galletas, pastas y fideos.
Determinación de humedad.
c) Acidez titulable
NTP 206.008:1976 (Revisada el 2011). Productos de
panadería. Determinación del porcentaje de acidez
titulable.
d) Grasa
Se realizará con la NTP 206.017:1981 (Revisada el
2011). Galletas. Determinación del porcentaje de
grasa. Por tratarse de un producto de panadería.
e) Índice de Peróxido
Se realizará con NTP 206.016:1981 (Revisada el
2011). Galletas. Determinación de peróxidos. Por
tratarse de un producto de panadería.
f) Sólidos solubles o °Brix
Para la determinación de sólidos solubles se utilizará
el método refractométrico, NMX-F-103-1982.
Alimentos, frutas y derivados. Determinación de
Grados Brix. Normas Mexicanas. Dirección general de
normas.
g) Sólidos Insolubles
La determinación de contenido de solidos insolubles
se determinara siguiendo el Método APHA 2540D.
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h) pH
AOAC Official Method 981.12. 2005. pH of Acidified
Foods
i) Grasa
FAO. Food and Nutrition paper. Pp 212 T 14/7 1986.
Crude fat.
j) Proteína
AOAC Official Method 920.87:2005. - Protein (Total)
in Flour.
k) Bromatos
AOAC Official Method 956.03. 2012. Bromates and
Iodates in White and Whole Wheat Flour.
NTP 206.006 1976 (Revisada el 2011) Productos de
Panadería. Extracción y preparación de la muestra
para laboratorio.
l) Color
Los parámetros de color L*, a y* b* se obtendrán a
través de un colorímetro tristimulus Minolta CR 400,
operando en el sistema CIELAB, en que L*
corresponde a la luminosidad, a* y b* son las
coordenadas de cromaticidad (-a = verde y +a =rojo; -
b = azul y +b = amarillo).
4.2.5. Análisis sensorial
Se realizará por escala hedónica a 30 panelistas
semientrenados a los que se les presentaran los cupcakes
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correspondientes a las 5 formulaciones y una ficha con la
escala hedónica. Para obtener cual es la formulación de
cupcakes con valores más aceptables sensorialmente.
4.2.6. Análisis de Vida útil
Se realizaran los días 0, 1, 3, 5, 7 y 10, a los cupcakes
empaquetados donde se realizaran evaluaciones
sensoriales de textura, así como la evaluación de la textura
instrumental y análisis físico-químicos.
4.3. TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS
Los resultados obtenidos de los análisis de reología de
masas y análisis de producto terminado serán analizados
con el programa Statgraphics, al igual que para el ANOVA
del diseño de superficie de respuesta en la etapa de
optimización.
Evaluación sensorial afectiva
La evaluación sensorial afectiva se llevará a cabo con 30
panelistas semientrenados, mediante una encuesta de
preguntas estructuradas, evaluando los atributos de color,
sabor, textura e intención de compra. Se realizará un
análisis de varianza (ANDEVA) y la evaluación por el
método de Superficie de Respuesta.
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4.3.1. Formato de análisis sensorial para determinar la
aceptabilidad
Nombre:___________________________________________ Edad:________
I. Ud., está recibiendo una muestra codificada de CUPCAKES. Por favor, indique en la escala de abajo, cuanto le gustó o disgustó el COLOR de la muestra
9. Me gusta muchisimo8. Me gusta mucho7. Me gusta moderadamente6. Me gusta poco5. Ni me gusta/ni me disgusta4. Me disgusta poco3. Me disgusta moderadamente2. Me disgusta mucho1. Me disgusta muchisimo
Erro! Indicador não definido.
II . Por favor, indique en la escala de abajo, cuanto le gustó o disgustó el SABOR de la muestra.
9. Me gusta muchisimo8. Me gusta mucho7. Me gusta moderadamente6. Me gusta poco5. Ni me gusta/ni me disgusta4. Me disgusta poco3. Me disgusta moderadamente2. Me disgusta mucho1. Me disgusta muchisimo
II . Por favor, indique en la escala de abajo, cuanto le gustó o disgustó la TEXTURA de la muestra.
9. Me gusta muchisimo8. Me gusta mucho7. Me gusta moderadamente6. Me gusta poco5. Ni me gusta/ni me disgusta4. Me disgusta poco3. Me disgusta moderadamente2. Me disgusta mucho1. Me disgusta muchisimo
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Muestra COLOR
Muestra SABOR
Muestra TEXTURA
III. Con base en su opinión sobre esta muestra de CUPCAKES, indique en la escala de abajo, su actitud si Ud., encuentra esta muestra a la venta.
5. Con certeza lo compraria4. Posiblemnte lo compraria3. Talvez compraria / talvez no compraria2. Possiblemente no lo compraria1. Con certeza no lo compraria
4.4. DIAGRAMA DE FLUJO
4.4.1. Obtención de harina de cáscaras de mango
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Cenizas, Humedad. Acidez total, °Brix,
Solidos insolubles, pH, grasa, color
Eliminar restos de pulpa
Cenizas, Humedad, acidez total, °Brix,
solidos insolubles, bromatos, proteína,
índice peróxido, grasa, pH, color
HARINA DE CASCARAS DE MANGO
PESAJE 3
MOLIENDA Y TAMIZADO
PESAJE 2
SECADO
PESADO 1
RECEPCION CASCARAS DE
MANGO
6 Hrs. – 40 °C
MuestraINTENCIÓN DE
COMPRA
4.4.2. ESQUEMA EXPERIMENTAL FORMULACION DE CUPCAKES
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Sabor, olor, textura, intención de
compra.
ANALISIS SENSORIAL
ANALISIS FISICO -
QUIMICOS
EMPAQUETADO
HORNEADODOSIFICADOMEZCLADO
H. TRIGO
H. CASCARAS DE MANGO
F4
F3
F2
F1
F0
ANALISIS REOLOGICO DE MASAS
180°c – 25 MIN
F4
F3
F2
F1
F0
Cenizas, humedad, acidez titulable, grasa, índice de
peróxido, °Brix, pH, proteína, bromatos,
color.
VIDA UTIL
V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANA KARINA RAZO AVILA, 2013. Determinación de la calidad fisicoquímica y bromatológica de la cáscara de mango manila (Mangifera indica L.) Como alternativa de aprovechamiento.
GARCÍA LUNA ITZEL NASHIELLI, 2003. Caracterización de los residuos fibrosos de mango criollo (Mangifera indica L) y su incorporación en galletas.
INGRID JOHANNA DE LA ESPRIELLA MARTINEZ, 2010. Determinación de la vida útil de spaghetti y fideos doria (elaborados en barranquilla) bajo condiciones aceleradas.
INDECOPI. NTP 206.008:1976 (Revisada el 2011). Productos de panadería. Determinación del porcentaje de acidez titulable.
INDECOPI, NTP 206.011:1981 (Revisada el 2011). Bizcochos, galletas, pastas y fideos. Determinación de humedad.
INDECOPI. NTP 206.016:1981 (Revisada el 2011). Galletas. Determinación de peróxidos.
INDECOPI. NTP. 205.037:1975 (Revisada el 2011). Harinas. Determinación del contenido de humedad.
NELY VERGARA VALENCIA, 2005. Obtención de fibra dietética antioxidante a partir de mango y su aplicación en productos de panificación.
ZORAIDA CAÑAS ÁNGEL, DIEGO ALONSO RESTREPO MOLINA Y MISAEL CORTÉS RODRÍGUEZ, 2011. Revisión: Productos Vegetales como Fuente de Fibra Dietaria en la Industria de Alimentos.
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