UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/20397/1/Tesis-Completa-Plúas... · Para la realización del trabajo de titulación se recopilo

I

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

COMPARACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN NUTRICIONAL DE LAS HARINAS

DE ARVEJA FRESCA, ESCALDADA Y GERMINADA.

AUTORAS:

PLÚAS RAMÍREZ LILIAN NINOSKA

VALDIVIEZO JIMENEZ EDITH CAROLINA

DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN:

ING. ARIANNA DICK ZAMBRANO

GUAYAQUIL, JULIO 2017

II


FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITOS PARA OPTAR

POR EL TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO

COMPARACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN NUTRICIONAL DE LAS HARINAS

DE ARVEJA FRESCA, ESCALDADA Y GERMINADA.

AUTORAS:

PLÚAS RAMÍREZ LILIAN NINOSKA

VALDIVIEZO JIMENEZ EDITH CAROLINA

DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN:


GUAYAQUIL, JULIO 2017

III


FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

CARRERA INGENIERIA QUIMICA

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR

Habiendo sido nombrado la ING. ARIANNA DICK ZAMBRANO, tutora del trabajo

de titulación, certifico que el presente proyecto ha sido elaborado por PLÚAS

RAMÍREZ LILIAN NINOSKA C.C: 0920058047 y VALDIVIEZO JIMENEZ EDITH CAROLINA

C.C: 1105557449con mi respectiva supervisión como requerimiento parcial para la

obtención del título de INGENIERO QUIMICO.

TEMA

COMPARACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN NUTRICIONAL DE LAS HARINAS DE ARVEJA FRESCA, ESCALDADA Y GERMINADA

Certifico que he revisado y aprobado en todas sus partes, encontrándose apto

para su sustentación.


IV




RENUNCIA DE DERECHOS DE AUTOR

Por medio de la presente certifico que los contenidos desarrollados en este

trabajo de titulación son de absoluta propiedad, y responsabilidad de PLÚAS RAMÍREZ

LILIAN NINOSKA C.C: 0920058047 y VALDIVIEZO JIMENEZ EDITH CAROLINA C.C:

1105557449, cuyo título es “COMPARACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN NUTRICIONAL

DE LAS HARINAS DE ARVEJA FRESCA, ESCALDADA Y GERMINADA”.

Derechos que renuncio a favor de la Universidad de Guayaquil, para que haga uso

como a bien tenga.

___________________________ _______________________________

PLÚAS RAMÍREZ LILIAN NINOSKA VALDIVIEZO JIMENEZ EDITH CAROLINA

C.C. 092005804-7 C.C. 110555744-9

V

DEDICATORIA

En especial a mis padres, quienes desde el inicio fueron mi impulso y apoyo

para poder culminar mi carrera universitaria.

Plúas Ramírez Lilian Ninoska

Este presente trabajo de investigación lo dedico de manera especial a mi

madre, Carmen Jimenez, la cual me brindo su amor, confianza, fuerza y ánimos

para seguir adelante cumpliendo mis sueños, enseñándome a enfrentar los

momentos difíciles que se me presentaron.

A mi padre Julio Abrigo, un hombre al cual admiro y estoy eternamente

agradecida por su inmenso apoyo y amor que me brindó durante todas las

etapas de mi camino, a pesar de las tantas diferencias presentadas y por sus

sacrificios dados para que cumplamos nuestras metas propuestas.

Valdiviezo Jimenez Edith Carolina

VI

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Jesús y Santa María, por ser la luz de mi vida. A mis padres

José y Kerly, de quienes recibí mucho cariño, amor, regaños necesarios y más

que nada su apoyo incondicional. A mi familia y amigos, quienes de forma directa

e indirecta se hicieron presente a lo largo del camino. A nuestra tutora Ing.

Arianna Dick, quien dedico su tiempo y compartió sus conocimientos con

nosotras con el fin de realizar un excelente trabajo de titulación. Gracias por toda

su paciencia y ayuda. A mis profesores, Ing. Plutarco Ponce, Ing. Jose Valdez, Ing.

Luis Zalamea, Ing. e Ing. Leal, quienes con sus conocimientos y experiencias

supieron darme las pautas complementarias para el presente trabajo. A mi

compañera de tesis y amiga, Carolina, por apoyarnos mutuamente en los

estudios como también en nuestra vida cotidiana.

Plúas Ramírez Lilian Ninoska

Le doy gracias primero a DIOS, por haberme guiado, protegido, brindado

sabiduría y paciencia para afrontar diversos obstáculos durante todo el proceso

de mi vida, a mis padres por haberme dado su confianza, fuerza, amor, apoyo

moral y económico para cumplir mis metas y a mis hermanos por compartir

buenos y malos momentos que brindaron.

De manera especial a mi tía, ELIZABETH ABRIGO, que fue una ayuda

incondicional, en mi nueva etapa de vida, gracias a sus consejos y enseñanzas

me orienté a creer en mí ante cualquier circunstancia de la vida, a mi familia por

su apoyo y enseñanza en mi preparación profesional.

A mi asesora de tesis, ING. ARIANNA DICK, por su ayuda diaria,

inculcación en mis conocimientos, persistencia y motivación hacia mi proyecto

de titulación, a mi compañera de proyecto, Ninoska Pluas por brindarme su

amistad, hermandad y apoyo en toda mi etapa universitaria.

Valdiviezo Jimenez Edith Carolina

VII




Autoras: Plúas Ramírez Lilian Ninoska, Valdiviezo Jimenez Edith Carolina

Tutor: Ing. Arianna Dick Zambrano

RESUMEN

El presente trabajo describe la caracterización nutricional de las harinas

de arveja fresca, escaldada y germinada, las cuales fueron sometidas a procesos

unitarios como secado, molienda y tamizado. Para el diseño experimental se

evaluó el efecto de las variables independientes las cuales se refieren a los

tratamientos (fresca, escaldada y germinada) y las temperaturas de secado

(50°C, 55°C y 60°C), sobre las variables dependientes siendo la evaluación del

perfil nutricional mencionando proteínas, fibras crudas, carbohidratos totales,

grasa, calcio y humedad. Los resultados mayores obtenidos en cada parámetro

fueron: proteínas en la harina de Arveja Fresca a 50°C con un valor de 23.39 g/100g;

Grasas en la harina de arveja escaldada a 55°C con 3.94 g/100g; Los Carbohidratos

Totales con 71.5 g/100g en la harina de Arveja Fresca a 60°C; Fibra Cruda en la harina de

Arveja Escaldada a 50°C con 10.68 g/100g; y el Calcio con 0.42 g/100g en la harina de

Arveja Fresca a 50°C. La evaluación del perfil nutricional fue realizada en un

laboratorio particular UBA, ubicado en la ciudad de Guayaquil-Ecuador.

PALABRAS CLAVE: Arveja, Germinación, Harina, perfil nutricional

VIII

UNIVERSITY OF GUAYAQUIL

FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING

CHEMICAL ENGINEERING PROGRAMME

Author: Plúas Ramírez Lilian Ninoska, ValdiviezoJimenez Edith Carolina.

Tuthor: Ing. Arianna Dick

ABSTRACT

The present work describes the nutritional characterization of flours from fresh, scalded and germinated peas, which were subjected to unit processes such as drying, grinding and sieving. For the experimental design, the effect of the independent variables on the treatments (fresh, blanched and germinated) and drying temperatures (50 ° C, 55 ° C and 60 ° C) On the dependent variables being the evaluation of the nutritional profile mentioning proteins, crude fibers, total carbohydrates, fat, calcium. The highest results obtained in each parameter were: on proteins in the fresh pea flour at 50 ° C with a value of 23.39 g / 100g, fats in pea flour blanched at 55 ° C with 3.94 g / 100g, total carbohydrates with 71.5 g / 100 g in the fresh pea flour at 60 ° C, fiber Crude in the fresh pea flour blanched at 50 ° C with 10.68 g / 100g, and calcium with 0.42 g / 100g in the fresh pea flour at 50 ° C. The evaluation of the nutritional profile was carried out in a private laboratory UBA, located in the city of Guayaquil-Ecuador.

Keywords:

Pea, Germination, Flour, Quality.

IX

INTRODUCCIÓN

El trabajo de titulación muestra la comparación de varias características nutricionales

de las harinas obtenidas a partir de la arveja fresca, escaldada y germinada. Dando a

conocer las propiedades nutricionales de ciertas gramíneas y oleaginosas procesadas.

Por este motivo el trabajo se distribuyó de la siguiente manera.

En el primer capítulo se presenta el planteamiento del problema, con sus respectivos

objetivos, delimitaciones, hipótesis, variables dependientes e independientes.

Para la realización del trabajo de titulación se recopilo información sobre las

generalidades de la materia prima a utilizar, con la guía de varias estudios semejantes

realizados. El contenido se muestra en el segundo capítulo.

Posteriormente se presenta la parte experimental del trabajo de investigación, donde

se propone la metodología, técnicas, equipos, materiales y operaciones unitarias

utilizadas, los mismos descritos en el tercer capítulo. Además se implementó como

análisis estadístico, la prueba T de student en el software estadístico STATA con un

95% de nivel de confianza.

Finalmente se realizó un cuarto capítulo donde se presenta los resultados, análisis de

los resultados, conclusiones y recomendaciones. La información seleccionada para el

presente trabajo, se obtuvo de bibliografías actualizadas.

X

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA ................................................................................................................................ V AGRADECIMIENTO ....................................................................................................................... VI RESUMEN .................................................................................................................................... VII ABSTRACT ................................................................................................................................... VIII INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ IX ÍNDICE GENERAL ............................................................................................................................ X ÍNDICE DE TABLAS ...................................................................................................................... XIII ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................................................. XVI ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................... XVII CAPÍTULO I .................................................................................................................................. 19 PROBLEMA .................................................................................................................................. 19

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................. 19

1.2. FORMULACIÓN ............................................................................................................ 19

1.2.1. Formulación del problema de investigación ........................................................... 19

1.2.2. Sistematización del problema ................................................................................. 19

1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................ 19

1.3.1. Justificación Teórica ................................................................................................ 19

1.3.2. Justificación Metodológica ...................................................................................... 19

1.3.3. Justificación Práctica ............................................................................................... 20

1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................................. 21

1.4.1. Objetivos generales ................................................................................................. 21

1.4.2. Objetivos específicos ............................................................................................... 21

1.5. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................ 21

1.5.1. Delimitación espacial .............................................................................................. 21

1.5.2. Delimitación temporal ............................................................................................. 21

1.6. HIPÓTESIS .................................................................................................................... 22

1.7. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES ................................................................. 22

CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................. 24 REVISION LITERARIA .................................................................................................................... 24

2.1. ARVEJA ........................................................................................................................ 24

2.1.1. Generalidades de la arveja ...................................................................................... 24

2.1.2. Valor nutricional ...................................................................................................... 24

2.1.3. Clasificación botánica .............................................................................................. 26

2.1.4. Variedad botánica ................................................................................................... 26

2.1.5. Descripción botánica ............................................................................................... 26

XI

2.1.6. Variedades cultivadas en Ecuador .......................................................................... 28

2.1.7. Parámetros de cultivo en Ecuador ......................................................................... 31

2.1.8. Cultivo en Ecuador .................................................................................................. 32

2.1.9. Importancia de las arvejas a nivel mundial ............................................................. 33

2.2. HARINA DE ARVEJA ..................................................................................................... 33

2.2.1. Generalidades de la harina de arveja ...................................................................... 34

2.3. GERMINADOS .............................................................................................................. 34

2.3.1. Generalidades ......................................................................................................... 34

2.3.2. Ventajas generales de los germinados .................................................................... 35

2.3.3. Composición química de varias harinas obtenidas mediante distintos tratamientos

36

2.3.4. Información adicional de granos ............................................................................. 37

2.3.4.1. Alubia de Tolasa .................................................................................................. 37

2.3.4.2. Guandul ............................................................................................................... 38

2.3.4.3. Frijol Yorimón ...................................................................................................... 38

2.3.4.4. El sorgo ................................................................................................................ 39

2.3.4.5. Frijoles mungo ..................................................................................................... 40

2.3.5. Alimentos germinados utilizados para dietas libres de gluten ............................... 41

2.3.6. Germinación de las arvejas (Pisumsativum, L.) ....................................................... 41

2.3.7. Harinas de germinados............................................................................................ 42

2.3.8. Productos a base de Harinas de Germinados ......................................................... 42

CAPÍTULO 3 ................................................................................................................................. 43 EXPERIMENTACIÓN ..................................................................................................................... 43

3.1. Metodología ................................................................................................................ 43

3.2. Diseño experimental ................................................................................................... 43

3.3. Formulación del producto ........................................................................................... 44

3.4. Ubicación de la elaboración del producto .................................................................. 45

3.5. Elaboración de harina de arveja .................................................................................. 45

3.6. Descripción del Proceso .............................................................................................. 47

3.6.1. Recepción de la materia prima ............................................................................... 47

3.6.2. Selección .................................................................................................................. 47

3.6.3. Escaldado ................................................................................................................. 47

3.6.4. Germinado ............................................................................................................... 48

3.6.5. Secado ..................................................................................................................... 49

3.6.6. Molienda ................................................................................................................. 49

XII

3.6.7. Tamizado ................................................................................................................. 49

3.6.8. Empaquetado .......................................................................................................... 49

3.6.9. Evaluación ............................................................................................................... 49

3.6.10. Análisis Estadístico .................................................................................................. 50

3.7. Ingeniería de Procesos ................................................................................................ 50

3.8. Balance de Materia ..................................................................................................... 52

3.8.1. Balance de Materia en proceso de Escaldado ........................................................ 53

3.8.2. Balance de Materia – Secado .................................................................................. 53

3.8.3. Balance de Materia – Molienda .............................................................................. 56

3.8.4. Balance de Materia - Tamizado ............................................................................... 59

CAPÍTULO 4 ................................................................................................................................. 62 RESULTADOS, ANÁLISIS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................. 62

4.1. Resultados ................................................................................................................... 62

4.2. Gráficos de barras de las variables independientes que presentaron efectos

significativos sobre las variables dependientes. ..................................................................... 61

4.3. Análisis de Regresión Lineal ........................................................................................ 63

4.3.1. Proteínas ................................................................................................................. 63

4.3.2. Grasas ...................................................................................................................... 63

4.3.3. Carbohidratos .......................................................................................................... 64

4.3.4. Fibra Cruda .............................................................................................................. 64

4.3.5. Calcio ....................................................................................................................... 65

4.4. Conclusiones ................................................................................................................ 65

ANEXOS 1 ..................................................................................................................................... 68 ANEXOS 3 .................................................................................................................................... 80 ANEXOS 4 .................................................................................................................................... 89 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 91

XIII

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 1. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE LA ARVEJA FRESCA Y GERMINADA ......................... 20

TABLA 2. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE HARINA DE ARVEJA FRESCA ................................... 20

TABLA 3. VARIABLE INDEPENDIENTE .......................................................................................... 22

TABLA 4. VARIABLE DEPENDIENTE .............................................................................................. 23

TABLA 5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA ARVEJA. ..................................................................... 24

TABLA 6. COMPOSICIÓN DE AMINOÁCIDOS ESENCIALES DE LA ARVEJA.................................... 25

TABLA 7. SUPERFICIE Y PRODUCCIÓN SEGÚN PROVINCIA DE LA ARVEJA .................................. 32

TABLA 8. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE LA HARINA DE ARVEJA ............................................ 33

TABLA 9. REQUISITOS FÍSICO-QUÍMICOS DE LA HARINA DE ARVEJA .......................................... 34

TABLA 10. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE HARINAS DE LEGUMINOSAS (100g de muestra). ........ 36

TABLA 11. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE PRODUCTOS DE HARINAS DE GERMINADOS ............... 42

TABLA 12. DISEÑO DE EXPERIMENTO ......................................................................................... 44

TABLA 13. TIEMPO ÓPTIMO DE SECADO EN LAS ARVEJAS FRESCAS .......................................... 44

TABLA 14. TIEMPO ÓPTIMO DE SECADO EN LAS ARVEJAS ESCALDADAS ................................... 45

TABLA 15. TIEMPO ÓPTIMO DE SECADO EN LAS ARVEJAS GERMINADAS .................................. 45

TABLA 16. EQUIPOS UTILIZADOS EN LA ELABORACIÓN DE HARINAS ......................................... 46

TABLA 17. MÉTODOS DE ANÁLISIS UTILIZADOS PARA EVALUACIÓN DE HARINAS ..................... 50

TABLA 18. RESULTADOS DE ANÁLISIS DE PERFIL NUTRICIONAL ................................................. 60

TABLA 19. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LAS PROTEÍNAS .......................................... 63

TABLA 20. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LAS GRASAS ............................................... 63

TABLA 21. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LOS CARBOHIDRATOS TOTALES ................ 64

XIV

TABLA 22. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LAS FIBRA CRUDA ...................................... 64

TABLA 23. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DEL CALCIO ..................................................... 65

TABLA 24. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA FRESCA A 50C ........................................ 68



TABLA 27. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA ESCALDADA ............................................ 71



TABLA 30. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA (SECADA A 50C) ............... 74

TABLA 31. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA (SECADO A 55C) ............... 75

TABLA 32. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA (SECADO A 60C) ............... 76

TABLA 33. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA

FRESCA SECADO A 50°C ............................................................................................................... 77

Tabla 34. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA FRESCA

SECADO A 55°C ............................................................................................................................ 77


FRESCA SECADO A 60°C ............................................................................................................... 77


ESCALDADA SECADO A 50°C ....................................................................................................... 78





XV


GERMINADA SECADO A 50°C ...................................................................................................... 79





XVI

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1. INIAP-431 ANDINA ................................................................................................... 28

GRÁFICO 2. INIAP-432 LOJANITA ................................................................................................ 29

GRÁFICO 3.INIAP-433 ROXANA ................................................................................................... 29

GRÁFICO 4.INIAP-434 ESMERALDA ............................................................................................. 30

GRÁFICO 5.INIAP-435 BLANQUITA .............................................................................................. 30

GRÁFICO 6.INIAP-436 LILIANA..................................................................................................... 31

GRÁFICO 7. PORCENTAJE DE PORCENTAJE DE SUPERFICIE Y PRODUCCIÓN DE LA ARVEJA SEGÚN

REGIÓN Y PROVINCIA. ................................................................................................................. 32

GRÁFICO 8. ALUBIA DE TOLASA .................................................................................................. 37

GRÁFICO 9.EL GUANDUL ............................................................................................................. 38

GRÁFICO 10.FRIJOL YORIMÓN .................................................................................................... 39

GRÁFICO 11.EL SORGO ................................................................................................................ 40

GRÁFICO 12.FRIJOLES MUNGO ................................................................................................... 40

GRÁFICO 13. MÉTODO IN VITRO DE GERMINACIÓN DE LAS ARVEJAS ....................................... 48

GRÁFICO 14. CURVA DE SECADO DE ARVEJA FRESCA A 50C ..................................................... 68



GRÁFICO 17. CURVA DE SECADO DE ARVEJA ESCALDADA (SECADO A 50C) ............................. 71



GRÁFICO 20. CURVA DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA (SECADO A 50C) ............................ 74



XVII

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1. DIAGRAMA DE OBTENCIÓN DE HARINA DE ARVEJA FRESCA ..................................... 51

FIGURA 2. DIAGRAMA DE OBTENCIÓN DE HARINA DE ARVEJA ESCALDADA ............................. 51

FIGURA 3. DIAGRAMA DE OBTENCIÓN DE HARINA DE ARVEJA GERMINADA ............................ 52

FIGURA 4. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE ESCALDADO DE ARVEJA FRESCA ................ 53

FIGURA 5. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE SECADO DE ARVEJA ESCALDADA (SECADO A

50°C) ............................................................................................................................................ 53


55°C) ............................................................................................................................................ 53


60°C) ............................................................................................................................................ 53

FIGURA 8. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE SECADO DE ARVEJA FRESCA (SECADO A

50°C) ............................................................................................................................................ 54


55°C) ............................................................................................................................................ 54


60°C) ............................................................................................................................................ 54

FIGURA 11. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA (SECADO

A 50°C) ......................................................................................................................................... 55


A 55°C) ......................................................................................................................................... 55


A 60°C) ......................................................................................................................................... 55

FIGURA 14. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE MOLIENDA DE ARVEJA ESCALDADA

(SECADO A 50°C) ......................................................................................................................... 56


(SECADO A 55°C) ......................................................................................................................... 56


(SECADO A 60°C) ......................................................................................................................... 56

FIGURA 17. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE MOLIENDA DE ARVEJA FRESCA (SECADO A

50°C) ............................................................................................................................................ 57

XVIII


55°C) ............................................................................................................................................ 57


60°C) ............................................................................................................................................ 57

FIGURA 20. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE MOLIENDA DE ARVEJA GERMINADA

(SECADO A 50°C) ......................................................................................................................... 58


(SECADO A 55°C) ......................................................................................................................... 58


(SECADO A 60°C) ......................................................................................................................... 58

FIGURA 23. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE TAMIZADO DE LA HARINA DE ARVEJA

ESCALDADA (SECADO A 50°C) ..................................................................................................... 59






FRESCA (SECADO A 50°C) ............................................................................................................ 60


FRESCA (SECADO A 55°C) ............................................................................................................ 60


FRESCA (SECADO A 60°C) ............................................................................................................ 60


GERMINADA (SECADO A 50°C) .................................................................................................... 61





FIGURA 32. EFECTO SIGNIFICATIVO DE LAS PROTEÍNAS ............................................................. 61

FIGURA 33. EFECTO SIGNIFICATIVO DE CARBOHIDRATOS TOTALES .......................................... 62

FIGURA 34. EFECTO SIGNIFICATIVO DE LA FIBRA CRUDA ........................................................... 62

19

CAPÍTULO I

PROBLEMA

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La falta de conocimiento de la mayoría de consumidores acerca de las

propiedades nutricional de ciertas gramíneas y oleaginosas que llegan a germinar en

el tiempo de almacenamiento o espera, siendo estas desechadas o subutilizadas. Es

necesario caracterizar este producto germinado para darle su valor agregado, lo cual

se realizará por comparaciones con el producto no germinado.

1.2. FORMULACIÓN

1.2.1. Formulación del problema de investigación

¿Incrementan las propiedades nutricionales de la harina de arveja germinada

en comparación a la harina de arveja fresca?

1.2.2. Sistematización del problema

Evitar que al pasar el tiempo la arveja envainada o no, sea desechada por ser

germinada o por haber entrado al proceso de germinación, al no tener un buen medio

de acondicionamiento.

El siguiente trabajo realizará procesos físico-químicos y análisis de laboratorio

en arvejas germinadas y no germinadas.

1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

1.3.1. Justificación Teórica

La comparación de sus características nutricionales entre las harinas de arveja

fresca, escaldada y germinada, ayudara a brindarle un mayor valor agregado a estas.

1.3.2. Justificación Metodológica

El trabajo investigativo es de tipo experimental, planteado para evaluar el perfil

nutricional de las harinas de arveja fresca, escaldada y germinada con enfoque al

desarrollo de: investigación empírica, diseño de experimentación, método socrático y

estadísticas.

20

Este estudio aporta un valor agregado a los recursos agrícolas de la Sierra

ecuatoriana, aumentando la demanda del mismo, logrando mantener la mayor

cantidad de nutrientes durante su proceso de transformación con respecto a la

composición de la arveja fresca y harina de arveja fresca:

TABLA 1. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE LA ARVEJA FRESCA Y GERMINADA

NUTRIENTES ARVEJA FRESCA (100 g) ARVEJA GERMINADA (100g)

Energía 84 (kcal) 128 (kcal)

Proteína 6.3 (g) 9 (g)

Grasa total 0.4 (g) 1 (g)

Hierro 2 (mg) -----------

Hidratos de carbono 14.4 (g) 28 (g)

Sodio 2 (mg) 20 (g)

Fuente: (Tibaldí, 2009) (VIDA, 2016)

Elaborador por: Plúas y Valdiviezo

TABLA 2. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE HARINA DE ARVEJA FRESCA

1.3.3. Justificación Práctica

La presente investigación da a conocer la información nutricional de las harina de arveja

fresca, escaldada y germinada, a la cual se evaluara: proteínas, fibras crudas,

carbohidratos totales, grasa, calcio y humedad.

NUTRIENTES HARINA DE ARVEJA FRESCA

Proteínas 19 ( g/100g)

Fibra 3.50 ( g/100g)

Lípidos 6 (g/100g)

Grasas 1.90 (g/100g)

Fuente: (FUNIBER, 2017)

21

Las técnicas y métodos empleados en el proceso ayudaran a conservar las características

nutricionales y la calidad del producto final. Dando uso a la materia prima que presenta

una alta producción en Ecuador.

1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.4.1. Objetivos generales

Comparar las características nutricionales de las harinas obtenidas a partir de

la arveja fresca, escaldada y germinada

1.4.2. Objetivos específicos

Someter al proceso de germinación a la arveja fresca

Procesar la arveja fresca, escaldada y germinada (secado, molienda, tamizado

y almacenado)

Realizar tratamientos y secado a distintas temperaturas

Evaluar características nutricionales de las harinas

1.5. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

1.5.1. Delimitación espacial

La arveja fresca será obtenida en la ciudad de Guayaquil (Mercado de

transferencia de víveres de Guayaquil), el proceso de germinación y obtención de

harina se realizara en el laboratorio de OPERACIONES UNITARIAS ubicado en la

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA, UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.

Los análisis del perfil nutricional serán evaluados en el laboratorio particular UBA.

1.5.2. Delimitación temporal

La arveja fresca en Ecuador se encuentra con una mayor superficie de siembra

en la región sierra con un 99.77%, realizada en los meses de marzo, abril, mayo y junio

(ESPAC, 2015).

22

1.6. HIPÓTESIS

¿La harina de arveja fresca tendrá mayor valor nutricional que la harina de arveja

germinada?

¿La harina de arveja fresca tendrá mayor valor nutricional que la harina de arveja

escaldada?

¿Los parámetros de los procesos a usar variarán el perfil nutricional de la harina a

obtener?

1.7. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

TABLA 3. VARIABLE INDEPENDIENTE

VARIABLE INDEPENDIENTE

ETAPAS DEFINICIÓN SUB-

VARIABLES NIVEL DE MEDICIÓN

PARÁMETROS EQUIPO

O TÉCNICA

NORMAS

TRATAMIENTO

Fresca

Arveja recién sacada de su

vaina, sin haber sido sometida a

ningún tratamiento

Fresca ORDINAL INIAP-434 ESMERALDA

Manual

------

Escaldada

Arveja sometida a temperatura

caliente y después fría

Temperatura INTERVALOS

100°C

Termómetro

---------

Germinado

Arveja expuesta a un proceso de germinación

Germinado NOMINAL Ambiente

Manual --------------

TEMPERATURA DE SECADO

Secado

Separación de humedad de las

semillas No mayor 12%.

Temperatura INTERVALOS

50°C, 55°C y 60°C

Estufa INEN 518


23

TABLA 4. VARIABLE DEPENDIENTE

VARIABLE

DEPENDIENTE ETAPAS DEFINICIÓN

SUB-

VARIABLES

NIVEL DE

MEDICIÓN

PARÁMETRO EQUIPO

O

TECNICA NORMAS

PERFIL

NUTRICIONAL

Análisis de

laboratorio

Determinación

del perfil

nutricional

físico-químico

-Proteínas

-Grasa

-Carbohidratos

totales

-Fibra cruda

-Calcio

-Humedad

RAZÓN g/100g

Análisis

en

laboratori

o externo

POE-UBA-01

Basado en: AOAC

17th 954.01

Folch Modificado

1957

Clegg-Antrone

AOAC 978.1

AOAC 927.02


24

CAPÍTULO 2

REVISION LITERARIA

2.1. ARVEJA

2.1.1. Generalidades de la arveja

Se la denomina arveja a los granos procedentes de la especie PisumSativum L,

perteneciente a la familia de las leguminosas, también llamada guisante o chícharo, la

palabra proviene del griego Pison que en ingles medio se convirtió en Pease y

posteriormente se acorto a Pea (guisante) (Prieto, 2015).

Fue uno de los primeros cultivos de la humanidad, las referencias datan de 10.000

años A.C, introducidos ya como cultivos por los romanos y griegos, expandiéndose por

toda Asia y el resto de Europa. Los botánicos identificaron las primeras especies que datan

de 1.500 diferentes colores y texturas de granos (Prieto, 2015).

2.1.2. Valor nutricional

La arveja es de total importancia en la canasta familiar por poseer fuentes de

excelentes carbohidratos, proteínas, fibras, minerales y vitaminas. Además presenta un

bajo contenido de sodio, colesterol y libres de gluten, debido a esto es utilizada en dietas

para personas que padecen de enfermedades celiacas, diabéticas, cardiovasculares, entre

otras (BCAMPDERA, 2013).

TABLA 5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA ARVEJA.

NUTRIENTE VALOR EN 100 GR

DE PARTE COMESTIBLE

Energía 333 kcal

Proteínas 22.6 g

Grasas 0.8 g

Hidratos de carbono 58.9 g

Glúcidos 60.10

Fibra 5.70 g

Calcio 70 mg

Hierro 5.60 mg

Vitamina A 8.67 mg

Vitamina E 0.10 mg

Fuente (FAO, 2016), (FUNIBER, 2017)


25

También aporta considerables hidratos de carbono en su mayor parte complejos como

el almidón y pequeña porción de sacarosa, cuando la arveja es fresca tendrá un sabor más

dulce con la presencia de azucares simples la cual se transformara en almidón con el pasar

del tiempo (BCAMPDERA, 2013).

Su contenido de aminoácidos depende también de la composición del suelo y aditivos

usados en abonos o fertilizantes, no solo dependen de la especie y variedad del grano

(BCAMPDERA, 2013).

TABLA 6. COMPOSICIÓN DE AMINOÁCIDOS ESENCIALES DE LA ARVEJA.

AMINOÁCIDOS

VALOR EN % POR

PESO SOBRE LA

BASE DE ALIMENTO

Arginina 1.10

Acido glutámico 2.31

Cistina 0.23

Glicina 1.01

Metionina 0.45

Treonina 0.98

Isoleucina 0.94

Leusina 1.84

Lisina 1.57

Valina 1.41

Tirosina 0.84

Triptófano 0.34

Fenilalanina 1.0

Histidina 0.71

Prolina 1.07

Histidina 0.71

Fuente: (Peralta, 2007)

26

2.1.3. Clasificación botánica

Según Dickinson (2009), describe las siguientes clasificaciones botánicas para la arveja:

Dominio: Eukarya

Reino: Plantae

Filo: Anthophyta

Clase: Eudiotyledones

Orden: Fabales

Familia: Fabaceae

Género: Pisum

Especie: PisumSativum

P.sativum es parte de la familia de las leguminosas conocido como el IRLC o el Inverted Repeat

– Lacking Clade. Se relaciona con otras legumbres como las habas, lentejas, maní y soya

(Dickinson, 2009).

2.1.4. Variedad botánica

La arveja, Pisumsativum se distinguen tres variedades botánicas: (SECICO, 2007).

a. Pisumsativum L. ssp. Sativumvar, macrocarpon Ser.: cultivado para consumo

de sus vainas, por no presentar fibra en la unión de sus valvas y carecer de

endocarpio resultan comestibles, para la denominación de sus nombres más

comunes esta: comelotodo, arveja china, snow pea, china pea, etc.

b. Pisumsativum L. ssp. Sativum var. Sativum: cultivado para obtener granos

tiernos inmaduros, siendo usados directamente para el consumo humano o

procesarse como producto enlatado o congelado. Para denominar sus

nombres comunes son: arveja, guisante, garden pea, Green pea, canning pea,

etc.

c. Pisumsativum L. ssp. Sativum var. Arvense (L) Poir.: cultivado para obtener

fundamentalmente granos secos, usados como alimento humano o animal.

Sus nombres más importantes son: arveja seca, arveja forrajera, field pea, etc.

2.1.5. Descripción botánica

La arveja hortaliza o legumbre, herbácea, de habito rastrero o trepador, con

características morfológicas como: (Vera, 2004).

27

a. Raíz

Consta con una raíz pivotante, con numerosas raicillas que pueden alcanzar

hasta 1m de profundidad sin penetrar más allá de 50cm (SECICO, 2007).

b. Tallo

Pueden ser cortos, medianos y largos según la variedad que presente, huecos y

muy delgado en la base, engordándose progresivamente hacia la parte alta,

provisto de nudos y de color verde claro (Vera, 2004). Por otra parte SESICO

(2007), describe que los cultivares precoces presentan seis a ocho nudos

vegetativos, los semiprecoces de 9 a 11, los semitardios 12 a 14, y los tardíos 15 o

más.

c. Hojas

Su formación se presenta en cada uno de los primeros dos nudos, desarrollada

de tipo escamoso denominada bráctea trífida (SECICO, 2007). Se encuentran

compuestas e imparipinadas, con foliolos elípticos, de borde ondulados, los

foliolos se transforman en zarcillos en las hojas superiores, la cuales aportan en

alguna medida a la fotosíntesis ayudando también a reducir el problema de

tendedura forzando el mejoramiento de la calidad de producción y eficiencia en la

cosecha (Vera, 2004).

d. Flores

La flor se asemeja a una mariposa con alas desplegadas por lo que es

papilionada. Los botones florales al formarse crecen encerrados por las hojas

superiores, con cinco sépalos totalmente unidos que envuelven la flor (Buitrago,

Duarte, & Sarmiento, 2006).

Vera (2004), menciona que las flores son blancas o moradas con nacimiento

individual o en racimos, de una o dos flores en las axilas.

e. Fruto

Son de forma y color diferente según su variable. Es una vaina que tiene de 5 a

10 cm de largo, suele tener de 4 a 10 semillas (PROMOSTA, 2005). El fruto seco

presenta una apertura espontanea en la estructura vegetal, ya sean lisas o

arrugadas con dos cotiledones, sin endospermo, harinosas y con germinación

hipogea (Vera, 2004).

28

2.1.6. Variedades cultivadas en Ecuador

Pintado (2003), menciona que los guisantes más comunes cultivados en

Ecuador, son conocidos con nombres referidos a las zonas de producción como:

arveja Pallatanga, arveja de Mira, la Ambateña entre otras.

Mientras que Peralta (2010), presento nuevas variedades mejoradas de arvejas

de tipo decumbente para la Sierra Ecuatoriana. A continuación mencionadas:

a. INIAP-431 Andina: es importante en los sistemas de producción de las provincias

de la Sierra ecuatoriana, cultivadas en áreas de temporal o secano y bajo riego,

fincas de pequeño, medianos o grandes agricultores, aportando carbohidratos y

proteínas (22 a 26%). Se origina de la línea E-134 Maxi, proveniente del INTA,

Argentina, se introdujo en 1989 y sus evaluaciones se iniciaron en 1990 y a partir

de 1994 a nivel de la Sierra (Eduardo Peralta A. M., 2010).

Gráfico 1. INIAP-431 ANDINA Fuente: (Eduardo Peralta A. M., 2010)

b. INIAP-432 Lojanita: originado en la línea E-150, colectada en Imbabura durante el

año 1989 fue conservada y registrada en el programa de Leguminosas con el

código PIS-E-150 y en DENAREF con el código ECU-6417, evaluado a nivel de la

Sierra en 1994 (Eduardo Peralta A. M., 2010).

29

Gráfico 2. INIAP-432 LOJANITA Fuente: (Eduardo Peralta A. M., 2010)

c. INIAP-433 Roxana: se siembra en unicultivo o asociado, en rotaciones y relevos,

con un contenido de proteínas (24 a 26% en base seca, carbohidratos, fibra y

minerales. De grano grande de colores verde y crema en granos seco, originada en

la línea de E-145, ubicada con el código PIS-E-145 con el banco activo

germoplasma del programa de Leguminosas, y con el código ECU-6412 al

departamento Nacional de Recursos Filogenéticos del INIAP, sus evaluaciones a

nivel de la Sierra fueron a partir de 1995 (Eduardo Peralta A. M., 2010).

Gráfico 3.INIAP-433 ROXANA Fuente: (Eduardo Peralta A. M., 2010)

d. INIAP-434 Esmeraldas: son de grano grande, presentando una buena adaptación,

rendimiento, tamaño y forma de la vaina. La selección realizada en las poblaciones

segregantes (E-060, E-062) originan la línea de E-175, evaluadas y seleccionas en

Cusubamba, Cotopaxi, a nivel de estación y en 1992 se caracteriza, selecciona y

evalúa a nivel de la sierra. En el banco activo ingresa con el código PIS-E-175 y en

DENAREF con el código ECU-6042 (Eduardo Peralta A. M., 2010).

30

Gráfico 4.INIAP-434 ESMERALDA Fuente: (Eduardo Peralta A. M., 2010)

e. INIAP-435 Blanquita: su línea es una colección nacional realizada en el sector de

Cusubamba del cantón Salceda provincia de Cotopaxi, registrada en el catálogo del

Banco de Germoplasma como PIS-E-174 y como ECU-6401 en el Departamento

Nacional de Recursos Fitogenéticos, en el año 1995 ingreso al Programa de

Leguminosas de la Estación. Su cultivo presenta problemas de susceptibilidad a

oidio (Erysiphepolygoni), antracnosis (Colletotrichumpisi), ascochyta

(Ascochytapisi), alternari (Alternariasp.), pudrición de raíces (Fusarium

oxysporium) y plagas como trozadores (Agrotissp.) y barrenador del tallo

(Melanogromyzasp.) principalmente (Luis Minchala, 2003).

Gráfico 5.INIAP-435 BLANQUITA Fuente: (Luis Minchala, 2003)

f. INIAP-436 Liliana: la línea E-060 proviene de ICA Colombia, ingreso al ecuador

como L3661-M(3) MB.MA en el año 1978, y fue modificada dentro de Ecuador

como E-060, registrada con el código ECU-6476 en el Departamento Nacional de

Recursos Fitogenéticos (Eduardo Peralta A. M., 2010).

31

Gráfico 6.INIAP-436 LILIANA Fuente: (Eduardo Peralta A. M., 2010)

2.1.7. Parámetros de cultivo en Ecuador

Pinto (2013), detalla a continuación los requerimientos climáticos y edáficos en

este cultivo:

a. Temperatura La arveja se adapta al frio y periodos de bajas temperaturas durante su etapa

de germinación y primeros estados de la planta favoreciendo su enraizamiento y macollaje. En las etapas vegetativas requiere temperaturas óptimas entre 15° a 18° y la mínima en 10°C.

b. Precipitación

Durante todo el periodo vegetativo requiere una precipitación de 500 a 1.000

mm.

c. Luminosidad

Se requiere de 5-9 horas/sol/día, para una buena luminosidad que favorece a

los procesos de fotosíntesis y transpiración de la planta.

d. Altitud

Se cultiva en un rango altitudinal que se encuentra entre los 2.00 a 3.000

msnm.

e. Suelo

Se adopta a suelos que tengan buena estructura profunda y fértil, con

reacciones levemente ácido a neutro y un pH entre los 5,5 a 6,5. Suelos que

permitan la normal provisión en especial en la fase de floración y llenado de sus

vainas, con riegos moderados evitando el encharcamiento.

32

2.1.8. Cultivo en Ecuador

Pinto (2013), establece que Ecuador posee características geográficas y climáticas adecuadas para la producción del cultivo de arveja, sembrándose en especial en la Sierra con una superficie de 7.491 Has y cosechándose un 6.310 Has. Con mayor siembra realizada en los meses de Marzo, Abril, Mayo y Junio.

Gráfico 7. Porcentaje de superficie y producción de la arveja según región y provincia.

Fuente: (ESPAC, 2015)

TABLA 7. SUPERFICIE Y PRODUCCIÓN SEGÚN PROVINCIA DE LA ARVEJA

Provincias Sembrada

(Has)

Producción

(Tm)

Azuay 407 418

Bolívar 92 77

Cañar 1.786 1.604

Carchi 2.098 3.112

Cotopaxi 74 53

Chimborazo 635 507

Imbabura 813 880

Loja 167 124

Pichincha 156 88

Tungurahua 356 487

Morona

Santiago

17 -----

Fuente: (ESPAC, 2015)

33

El ciclo vegetativo de las leguminosas es corto de alrededor de 4 meses para tierno y 5

meses para seco, en el país. Es usada también en la agroindustria y puede ser incluida en la

rotación de cultivos ya que es un gran fijador del nitrógeno atmosférico incorporándolo al

suelo y sirviendo de sustento nutricional para otras plantas. (Pinto, 2013).

2.1.9. Importancia de las arvejas a nivel mundial

El valor nutricional de la leguminosa, es muy importante debido su elevado contenido

de proteínas e hidratos de carbono, además de mantener un bajo nivel de grasa.

Adecuándose a dietas requeridas para diabéticos. También al pasar por un proceso de

cocción, reducen componentes tóxicos y varios causantes de flatulencias (oligosacáridos);

manteniendo igualmente el contenido en proteína y fibra (Olmedilla Alonso, Farré Rovira,

Asensio Vegas, & Martin Pedrosa, 2010).

2.2. HARINA DE ARVEJA

Según Alasino (2008) la harina de arveja (Pisumsativum) es una fuente proteica de bajo

costo, y muy poco utilizado en la elaboración de variedades de productos, ayuda a

complementar un perfil de aminoácidos. Su consistencia es polvo seco, sin la presencia de

alguna clase de grumos, se usa comúnmente para preparar sopas, caldos, postre, tortilla,

pan entre otras cosas.

TABLA 8. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL DE LA HARINA DE ARVEJA

NUTRIENTE VALOR EN 100 GR

Energía 353 kcal

Proteínas 19

Grasa total (g) 1.90

Colesterol (mg) -

Glúcidos 60.60

Fibra (g) 3.50

Calcio (mg) 75

Hierro (mg) 17.40

Vitamina A (mg) 8.33

Fuente: (FUNIBER, 2017)

34

2.2.1. Generalidades de la harina de arveja

Warma (2014), manifiesta que la harina de arveja es un producto altamente

asimilable, con valores elevados de proteínas y buen perfil nutritivo.

a. Características

La materia prima no debe estar en mal estado, como consecuencia de ataques de hongos, roedores o insectos, su consistencia debe ser un polvo fluido sin la presencia de ningún grumo. No se debe presenciar un olor rancio. (Warma, 2014)

b. Requisitos físico-químicos

TABLA 9. REQUISITOS FÍSICO-QUÍMICOS DE LA HARINA DE ARVEJA

REQUISITOS

Humedad Menor o igual a 5.0%

Acidez (expresada en ácido sulfúrico) Menor o igual a 0.4%

Índice de gelatinización Mayor a 94%

Índice de peróxido Menor a 10 mEq/kg en grasa

Aflatoxinas No detectable en 5 ppb

Fuente: (Warma, 2014)

2.3. GERMINADOS

2.3.1. Generalidades

Los germinados son muy conocidos como “el alimento vivo”, debido a esto tiene un gran

valor nutricional; el cual se mantiene hasta el momento de ingerir el alimento.

Generalmente son ricos en enzimas, clorofila, aminoácidos, minerales, vitaminas; también al

germinar liberan nutrientes encapsulados.

Los brotes son excelentes reguladores del sistema digestivo, permitiendo que descanse y que

se regenere. Adecuado para personas que padecen de sensibilidad estomacal (Costas, 2015).

35

2.3.2. Ventajas generales de los germinados

Al ingerir alimentos vivos, estamos proporcionando vida y energía a al cuerpo.

La semilla germinada da como lugar a un producto pre digerido, debido a la

transformación interna.

Al germinarse, los carbohidratos se convierten en azucares simples y al consumir el

alimento germinado viajan hasta el torrente sanguíneo. Considerando que se convierte

en energía, y como rejuvenecedor celular.

Son económicos, y al estar en proceso de germinación estos aumentan su volumen

hasta 3 veces.

Valor nutricional muy alto, de los cuales se destacan las proteínas, vitaminas,

minerales, enzimas.

Excelente para dietas, ya que son muy bajos en calorías.

Ayuda a regenerar la flora intestinal y a mantener un sistema digestivo saludable.

(Botero Mejía, 2015)

36

2.3.3. Composición química de varias harinas obtenidas mediante distintos tratamientos

TABLA 10. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE HARINAS DE LEGUMINOSAS (100g de muestra).

Los valores son medias ± DE.

TIPO TRATAMIENTO HUMEDAD PROTEÍNA GRASA CARBOHIDRATO FIBRA CALCIO CENIZAS FUENTE

ALUBIA DE TOLASA

CRUDA 7,7% ±0,0 17,7g ±0,5 1,1g ±0,1 77,4g - - 3,8g ±0,0

(Rachel Sarmento, 2012) COCCIÓN - 18,7g ±0,4 1,2g ±0,1 77,5g - - 2,6g ±0,1

GERMINADA - 15,7g ±0,4 2,0g ±0,2 78,2g - - 4,3g ±0,0

GUANDUL

CRUDA 14g 19,5g 1,4g 61,4g - 100mg 3,7mg (Navarro V, Restrepo M, &

Perez M, 2014) COCCIÓN - - - - - - -

GERMINADA - - - - - - -

FRIJOL YORIMÓN

CRUDA 7,92%±0,96 26,14g±0,27 - - 2,60g±0,2 0,12%±0,001 3,93g±0,14

(Rivas Vega, 2006) COCCIÓN 6,98%±0,11 27,29g±0,15 - - 1,92g±0,13 1,10%±0,002 2,85g±0.02

GERMINADA 6,36%±0,04 29,51g±1,17 - - 2,12g±0,01 0,10%±0,004 4,23g±0,02

SORGO

CRUDA 10,39% ±0,41 14,88% ±0,43 3,47% ±0,14 - 14,80% ±1,66 - 1,50% ±0,04 (López Ortiz, Tique, & Pérez

Lavalle, 2011) COCCIÓN - - - - - - -

GERMINADA 6,02% ±0,33 14,84% ±0,25 2,96% ±0,39 - 13,93% ±0,32 - 1,48% ±0,03

FRIJOL MUNGO

CRUDA 10,9g ±0,1 27,7g ±0,3 1,29g ±0,02 - 20,0g ±0,09 136g ±4,2 4,03g ±0,09 (Ahmadzadeh Ghavidel &

Prakash, 2006) COCCIÓN - - - - - - -

GERMINADA 8,0g ±0,2 29,1g ±0,1 1,21g ±0,01 - 20,51g ±0,07 114g ±3,7 3,88g ±0.04

Elaborado por: Plúas y Valdiviezo

37

2.3.4. Información adicional de granos

Se presenta información adicional sobre los granos mencionados en la tabla 11, la

cual menciona la composición química de harinas de leguminosas:

2.3.4.1. Alubia de Tolasa

Descripción Botánica:

Corresponde a la especie del género Phaseolus. Nombre completo Phaseolusvulgaris

L., de la tribu Phaseoleae, subfamilia Papilionoideae, familia Leguminosae (Fabaceae) y

orden Rosales.

Descripción de tratamientos realizados en Alubia de Tolasa

Cocción: Remojo durante 18 horas y cocinar en olla casera, durante 1 hora (Rachel

Sarmento, 2012).

Germinación: Previo remojo con hipoclorito sódico durante 30 minutos, y después se

lavan hasta alcanzar pH neutro. Se realiza en un germinador (G-120 Snijders

International S.L., Holland), a 20 ˚C, en oscuridad, 99% de humedad y con duración de

7 días. (Rachel Sarmento, 2012).

Preparación de las harinas: Semillas se congelan en nitrógeno líquido, se liofilizan

durante 72 horas y finalmente se muelen y tamizan (0,5 mm). Las harinas se

almacenan en refrigeración (4 ºC) para su posterior análisis (Rachel Sarmento, 2012).

Gráfico 8. Alubia de Tolasa Fuente: (Rachel Sarmento, 2012).

38

2.3.4.2. Guandul

Descripción botánica:

El guandul o Cajanuscajan, la FAO lo reconoce como Guandú. También denominado

como guisante de paloma, frijol de palo, gandul o quinchoncho. Leguminosa cultivada

en países de Asia, África, Islas del caribe y sur América (Navarro V, Restrepo M, & Perez

M, 2014).

Descripción de tratamientos realizados en Guandul

Preparación de las harinas: Obtención de harinas mediante operación unitaria de

secado utilizando un equipo de doble tambor rotatorio (Navarro V, Restrepo M, &

Perez M, 2014).

Gráfico 9.El Guandul Fuente: (Navarro V, Restrepo M, & Perez M, 2014).

2.3.4.3. Frijol Yorimón


El caupí, judía de careta, chíchere, chícharo salvaje, fríjol chino, fríjol cabecita

negra, frijol Castilla, es una legumbre comestible de la familia Fabaceae. Es una planta

anual cultivada gran parte de Asia y América en sus diferentes variedades.

Descripción de tratamientos realizados en el frijol Yorimón

Cocción: Remojo en agua destilada, durante 105 minutos a temperatura ambiente.

Luego cocido a temperatura de ebullición por 20 minutos (Rivas Vega, 2006).

Germinación: Se utilizó recipientes rectangulares de plástico sobre papel filtro

húmedo, en cámara de germinación (Biotronette Mark III, Lab-Line®. Se realizó a una

https://es.wikipedia.org/wiki/Fabaceae

39

temperatura de 33ºC y sin ningún tipo de luz. Humedad relativa de 50%. Durante 3

días (Rivas Vega, 2006).

Preparación de Harinas: Secado en estufa con aire seco a 40ºC, durante 24 horas

(Rivas Vega, 2006).

Gráfico 10.Frijol Yorimón Fuente: (Rivas Vega, 2006).

2.3.4.4. El sorgo


Sorghum bicolor (L.) Conocido como mijo grande y maíz de guinea. Tiene la capacidad

de crecer hasta alcanzar una altura elevada; el nombre procede del latín surgere. Reino

Plantae, División Magnoliophyta, Clase Liliopsida, Orden Poales, Familia Poaceae,

Subfamilia Panicoideae.

Descripción de tratamientos realizados en el Sorgo

Germinación: Lavadas por inmersión y desinfectadas utilizando una solución de

hipoclorito de sodio al 1% por 30 seg. Luego pasaron a ser remojadas con solución de

formaldehido reactivo analítico, al 0,03% durante 4 horas aproximadamente 25±2C

con aireación durante una hora cada 10 horas. Continuando con la germinación

durante 4 días sin luz con riego por aspersión cada 12 horas (López Ortiz, Tique, &

Pérez Lavalle, 2011).

Preparación de las harinas: Secado en estufa Memmert con circulación de aire forzado

a 60C y molienda mediante molino de martillos (López Ortiz, Tique, & Pérez Lavalle,

2011).

40

Gráfico 11.El Sorgo Fuente: (López Ortiz, Tique, & Pérez Lavalle, 2011)

2.3.4.5. Frijoles mungo


Vigna radiata. Conocido también como gramo verde o mung. Especie vegetal de la

familia de las leguminosas. Cultivado principalmente en India y la China.

Reino: Plantae, Orden: Fabales, Familia: Fabaceae, Género: Vigna, Especie: V. radiata.

Descripción de tratamientos realizados en Frijoles mungo

Germinación: Lavado y remojo con agua a 22-25C durante 12 horas. Luego de este

tiempo se drena el agua y se deja germinar bajo un paño húmedo de tela en un tiempo

de 24h (Ahmadzadeh Ghavidel & Prakash, 2006).

Preparación de las harinas: Utilizando equipo de secado denominado Armario Secador

a una temperatura de 50±5C durante 16 a 18h. Luego paso a proceso de molienda

utilizando un equipo llamado molino Versátil de Dhal (Ahmadzadeh Ghavidel &

Prakash, 2006).

Gráfico 12.Frijoles mungo Fuente: (Ahmadzadeh Ghavidel & Prakash, 2006)

41

2.3.5. Alimentos germinados utilizados para dietas libres de gluten

Una alternativa para una dieta libre de gluten, es la germinación en las semillas o

granos. Proceso integrado por cambios químicos y bioquímicos, generando

favorablemente el incremento de la biodisponibilidad de nutrientes, la reducción de

compuestos antinutricionales y cambios en las características funcionales. Además de ser

un proceso muy económico (Gil Ruiz, 2011).

Según la norma Codex, los alimentos exentos de gluten, utilizados en la sustitución

parcial de harinas o panes, deberán proporcionar el mismo importe de vitaminas y

minerales que los alimentos originales. Con el fin de mejorar la calidad nutricional de

productos libres de gluten (CODEX, 2008).

2.3.6. Germinación de las arvejas (Pisumsativum, L.)

El proceso de germinación radica de la absorción de agua a través de la testa y el

micrópilo. Esto produce el aumentando gradual de su volumen.

Capta el agua por un tiempo de 2 días y la semilla comienza a aumentar de tamaño.

Luego de esto baja el nivel de absorción de agua e incrementa la actividad metabólica de la

misma.

Gracias a los procesos enzimáticos, los cotiledones quedan disponibles para el

crecimiento del embrión o eje embrionario. Dado lugar a la aparición de la radícula en el

primer día. Luego del segundo día se da la aparición inicial en el proceso de germinación

de la plúmula, asomándose entre los cotiledones de forma curva, protegiéndose de

cualquier daño y para su total crecimiento y enderezamiento.

Finalmente, la plúmula produce su primer par de hojas, totalmente arrugadas o

dobladas. Se observa en la parte inferior de las hojas, el epicotíleo; llevando consigo dos

hojas elementales llamadas brácteas trífidas (GIACONI & ESCAFF, 2004).

A este proceso se lo denomina Germinación epigea. Este tipo de germinación se

presenta en semillas de cebolla, recino, judía, lechuga, etc (Valencia, 2003).

Las semillas germinan entre 5 y 8 días. Luego de este periodo es posible determinar

el porcentaje de germinación, posee una etapa de desarrollo vegetativo comprendido de

los 12 a los 55 días, llegando a formar hasta 12 nudos. Alcanza en la etapa vegetativa una

altura aproximada de 0.5 m (Torres, 1999).

42

Gráfico 13. Germinación de las arvejas. Fuente: (GIACONI & ESCAFF, 2004). Elaborado por: Plúas y Valdiviezo.

2.3.7. Harinas de germinados

Las harinas germinadas son muy conocidas por una buena razón, presentan más

nutrientes que las harinas refinadas y que las semillas o enteros.

Resultan de poner a germinar los granos enteros hasta que aparezca un brote o gran

parte de la planta. Con esto se puede mencionar que está hecha de la planta entera

(Becerra, 2015).

2.3.8. Productos a base de Harinas de Germinados

TABLA 11. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE PRODUCTOS DE HARINAS DE GERMINADOS

TIPO PESO

NETO GRASAS

HIDRATOS

DE

CARBONO

AZÚCAR FIBRA PROTEÍNAS Fuente

AVENA 400g 6,4g 55g 2,2g 21g 15g (Empresa

Biogran, C.F)

CENTENO 400g 3,5g 67g 6,8g 15g 10g

ESPELTA 400g 3,10g 67g 2,70g 9,20g 14g

Fuente: Plúas y Valdiviezo

43

CAPÍTULO 3

EXPERIMENTACIÓN

3.1. Metodología

Se procede a elaborar harina de arveja fresca, escaldada y germinada, de la variedad

de Arveja INIAP-434 ESMERALDAS. El proceso de germinación se llevará a cabo de manera

manual a temperatura ambiente. El secado se realizará en una estufa a tres diferentes

temperaturas 50°C, 55°C y 60°C. Alcanzando una humedad no mayor al 12%. El tamizado

se realizará con mallas de 800 µm, 630 µm y 600 µm, y su evaluación del perfil nutricional

se evaluará en un laboratorio particular.

3.2. Diseño experimental

Se representan las variables dependientes e independientes de la siguiente manera:

Variables Dependientes:

Proteínas

Grasa

Carbohidratos totales

Fibra Cruda

Calcio

Humedad

Variables Independientes (factores):

Temperatura de secado

o 50°C

o 55°C

o 60°C

Tratamiento

o Fresca

o Escaldada

o Germinada

44

TABLA 12. DISEÑO DE EXPERIMENTO

* Se utilizaron el siguiente número de unidades experimentales:

9 (Tratamientos) x 2 (Réplicas) = 18 Unidades Experimentales.

Los experimentos se realizaron por duplicados considerando el factor económico para obtener

los resultados de análisis en laboratorios externos.

3.3. Formulación del producto Para la elaboración de harina de arveja en los diferentes tratamientos y temperaturas,

se inicia con la determinación de tiempo óptimo de secado, se presenta en las siguientes

tablas el número de muestra, temperatura, tiempo optimo y Humedad final de la arveja.

TABLA 13. TIEMPO ÓPTIMO DE SECADO EN LAS ARVEJAS FRESCAS

MUESTRA TEMPERATURA °C TIEMPO (hrs) HUMEDAD TOTAL

DE LA ARVEJA (%)

1 50° 7 75

2 55° 6 78.80

3 60° 5 78.80


VARIABLE DEPENDIENTE CONSTANTE DE

GRANULOMETRÍA

VARIABLE INDEPENDIENTE

*Tratamiento *Temperatura

Perfil Nutricional

Proteínas

600 µm

Fresca 50°C

Grasa Escaldada 50°C

Carbohidratos Totales

Germinada 50°C

Fresca 55°C

Escaldada 55°C

Fibra Cruda

Germinada 55°C

Fresca 60°C

Calcio Escaldada 60°C

Humedad Germinada 60°C


45

TABLA 14. TIEMPO ÓPTIMO DE SECADO EN LAS ARVEJAS ESCALDADAS

TABLA 15. TIEMPO ÓPTIMO DE SECADO EN LAS ARVEJAS GERMINADAS


DE LA ARVEJA (%)

1 50° 10 66.66

2 55° 9 78.00

3 60° 8 78.94


3.4. Ubicación de la elaboración del producto

El proceso de obtención de harinas de arvejas se realizó en los Laboratorios de

OPERACIONES UNITARIAS, BIOTECNOLOGÍA Y MICROBIOLOGÍA, de la FACULTAD DE

INGENIERÍA QUÍMICA en la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL, ubicada en la ciudad de

Guayaquil, provincia Guayas, Ecuador.

3.5. Elaboración de harina de arveja

En la producción de harina de arveja se detalla a continuación los recursos usados:

MATERIA PRIMA:

La materia prima se considera a las arvejas en sus distintos tratamientos.

Arveja fresca

Arveja escaldada

Arveja germinada


DE LA ARVEJA (%)

1 50° 8 77.57

2 55° 7 78.30

3 60° 6 78.80


46

EQUIPOS:

Se detallará los equipos utilizados en el procesamiento.

TABLA 16. EQUIPOS UTILIZADOS EN LA ELABORACIÓN DE HARINAS

EQUIPO MARCA MODELO NÚMERO DE

SERIE

UBICACIÓN: UNIVERSIDAD DE

GUAYAQUIL IMAGEN

Estufa eléctrica

NO

ESPECIFICA NO ESPECIFICA

NO

ESPECIFICA

LAB. DE OPERACIONES UNITARIAS / FACULTAD

DE INGENIERIA QUIMICA

Tamiz NO

ESPECIFICA NO ESPECIFICA

NO

ESPECIFICA

LAB. DE BIOTECNOLOGÍA / FACULTAD DE INGENIERIA

QUIMICA

Balanza Analítica

Sartorius

Genius ME215P

NO

ESPECIFICA

LAB. DE BIOTECNOLOGÍA / FACULTAD DE INGENIERIA

QUIMICA

Molino CORONA

Molino manual para molturar maíz

/ Molino casero para maíz

NO ESPECIFICA

LAB. DE OPERACIONES UNITARIAS / FACULTAD

DE INGENIERIA QUIMICA

Elaborado

por: Plúas y Valdiviezo

47

MATERIALES:

Bandejas de aluminio

Fundas de aluminio

Fundas Ziploc

Bandeja de plástico

Tamiz

2 ollas medianas

Desecador

3.6. Descripción del Proceso

3.6.1. Recepción de la materia prima

La materia prima es decir la arveja variedad INIAP-434 ESMERALDAS, proviene del

Mercado de Transferencia ubicado en la ciudad de Guayaquil.

3.6.2. Selección

Esta operación corresponde a la separación de los granos que se encuentran en mal

estado e impurezas, la técnica empleada en esta etapa es manual. Tomando como guía la

Norma NTE INEN 1562: Granos y cereales. Arveja seca en grano. Requisitos

Además de utilizar los equipos de protección personal (guantes, cofia, mascarilla y

mandil), aportando con la inocuidad del producto. Es necesario mantener las condiciones y

prácticas para conservar la calidad del producto.

3.6.3. Escaldado

Proceso térmico en el cual consistió en sumergir la arveja fresca INIAP-434

ESMERALDA en agua a 100°C durante 1.5 minutos. Posteriormente se realizó un choque

térmico inmediato, ya que es sumergida la arveja en otro recipiente que contiene agua a

una temperatura de 25°C aproximadamente. Logrando la inactividad de las enzimas y

reduciendo la carga microbiana. Se utilizó un tamiz de cocina metálico, para sumergir las

arvejas con cuidado. Luego se ubicaron en una bandeja de aluminio, para continuar el

procesamiento. Realizado en el laboratorio de MICROBIOLOGÍA, utilizando los equipos de

protección necesarios.

48

3.6.4. Germinado

Gráfico 14. Método in vitro de Germinación de las Arvejas Fuente de apoyo: (BASTERRECHEA, 2016)

Modificado por: Plúas y Valdiviezo

Se monta el ambiente para la germinación de las arvejas. Se utilizó una caja de cartón en la cual se depositaba de la siguiente manera los materiales necesarios. En el fondo papel periódico, este absorbe el exceso de agua. Se agrega una capa de gasas ligeramente humedecidas, encima se agregan las arvejas dispersas. Nuevamente se agrega otra capa de gasas humedecidas. Finalmente, se cubre la caja de cartón con envoltura de plástico. La

temperatura ideal está entre 28 y 30C. Humedad ideal entre 93% y el 95%. Se colocó en un lugar sombreado. El proceso de germinación mediante el método in vitro, duró un tiempo de 3 días.

o Parámetros Temperatura promedio: 28- 30°C Humedad promedio: 93-95 % Presión Barométrica: 758,76 mmhg

49

3.6.5. Secado

Operación realizada en el laboratorio de OPERACIONES UNITARIAS. Se utilizó la estufa eléctrica, a tres temperaturas 50°C, 55°C y 60°C. El secado se realizó a un determinado tiempo, hasta alcanzar la humedad requerida como lo recomienda la norma INEN 518, Harinas de origen vegetal; Determinación de la pérdida por calentamiento. Posteriormente las muestras fueron ubicadas en el desecador para mantenerlas a la temperatura ambiente y evitando que absorban más humedad.

3.6.6. Molienda

En este proceso las muestras secas, serán colocadas en un molino manual; ya

previamente desinfectado. La manipulación en esta etapa debe ser cuidadosa, para evitar

derrames de las muestras o contaminación de las mismas. Se utilizó equipos de protección

como mandil, guantes, mascarilla y cofia. Las bandejas receptoras del producto, fueron

previamente esterilizadas. Presentando seguimiento en algunos parámetros establecidos

en la norma INEN 517, Harina de origen vegetal; Determinación del tamaño de partículas.

Proceso de molienda realizado en el laboratorio de OPERACIONES UNITARIAS.

3.6.7. Tamizado

En esta etapa se consideró la norma INEN 517, la cual establece algunos intervalos de

mallas a usar en el proceso de tamizado. Para la obtención de la harina se usó mallas de

800 µm, 630 µm y 600 µm. Este proceso se desarrolló en el laboratorio de

BIOTECNOLOGÍA, usando un tamiz previamente desinfectado.

3.6.8. Empaquetado

Se empaquetan las harinas en fundas de aluminio y Ziploc de manera manual, con el

etiquetado correspondiente. Etiqueta menciona el número de muestra, tratamiento y

temperatura. Se utilizó los equipos de protección para evitar la contaminación del

producto final.

3.6.9. Evaluación

Los análisis para el perfil nutricional de las muestras fueron realizadas en el

laboratorio particular UBA, ubicado en la ciudad de Guayaquil. Se evaluó los siguientes

parámetros: proteínas, grasas, carbohidratos totales, fibra cruda y calcio.

Los métodos usados en los análisis de laboratorio particular, fueron los siguientes:

50

TABLA 17. MÉTODOS DE ANÁLISIS UTILIZADOS PARA EVALUACIÓN DE

HARINAS

ANÁLISIS MÉTODO

Proteína POE-UBA-01. Basado en: AOAC 17th 954.01

Grasas Folch Modificado 1957

Carbohidratos totales Clegg-Antrone

Fibra Cruda AOAC 978.1

Calcio AOAC 927.02


Para determinar la humedad de las muestras, el análisis se realizó en el laboratorio de

MICROBIOLOGÍA con el uso de una estufa a 100°C a un tiempo de 7 horas y una balanza

analítica.

3.6.10. Análisis Estadístico

Los resultados obtenidos se analizaron mediante regresión lineal múltiple. El contraste

de hipótesis se realizó mediante la prueba T de student en el software estadístico

STATA con un 95% de nivel de confianza.

3.7. Ingeniería de Procesos

A continuación se presenta varios diagramas de bloques sobre el proceso de

elaboración de la harina de Arveja variedad INIAP-434 ESMERALDA, en sus tres

tratamientos.

51

Obtención de Harina de Arveja Fresca

Figura 1. DIAGRAMA DE OBTENCIÓN DE HARINA DE ARVEJA FRESCA


Obtención de Harina de Arveja Escaldada

Figura 2. DIAGRAMA DE OBTENCIÓN DE HARINA DE ARVEJA ESCALDADA


RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

SELECCIÓN

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

EMPAQUETADO


SELECCIÓN

ESCALDADO

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

EMPACADO

50°C, 55°C y 60 °C

:,

No conformes e Impurezas

600 µm

50°C, 55°C y 60 °C

:,

No conformes e Impurezas

600 µm

Escaldado: 100°C por 1.5 minutos Enfriado: 25°C

52

Obtención de Harina de Arveja Germinada

Figura 3. DIAGRAMA DE OBTENCIÓN DE HARINA DE ARVEJA GERMINADA


3.8. Balance de Materia

Se realiza el balance de materia aplicado a los procesos y operaciones, conducidos a la

siguiente ecuación que se muestra a continuación:

E = A + S Donde:

E= Masa que ingresa

A= Masa que se acumula o Residuo

S= Masa que sale


SELECCIÓN

GERMINACIÓN

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

EMPACADO

50°C, 55°C y 60 °C

:,

600 µm

53

3.8.1. Balance de Materia en proceso de Escaldado Escaldado de Arveja Fresca

Figura 4. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE ESCALDADO DE ARVEJA FRESCA


3.8.2. Balance de Materia – Secado Secado a 50°C de Arveja Escaldada

Figura 5. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE SECADO DE ARVEJA ESCALDADA

(SECADO A 50°C)

Secado a 55°C de Arveja Escaldada


(SECADO A 55°C)

Secado a 60°C de Arveja Escaldada


(SECADO A 60°C)


54

Secado a 50°C de Arveja Fresca

Figura 8. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE SECADO DE ARVEJA FRESCA

(SECADO A 50°C)



(SECADO A 55°C)



(SECADO A 60°C)


55

Secado a 50°C de Arveja Germinada

Figura 11. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA

(SECADO A 50°C)



(SECADO A 55°C)



(SECADO A 60°C)


56

3.8.3. Balance de Materia – Molienda

Molienda de Arveja Escaldada (Secada a 50°C)

Figura 14. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE MOLIENDA DE ARVEJA ESCALDADA

(SECADO A 50°C)



(SECADO A 55°C)



(SECADO A 60°C)


57

Molienda de Arveja Fresca (Secada a 50°C)

Figura 17. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE MOLIENDA DE ARVEJA FRESCA

(SECADO A 50°C)



(SECADO A 55°C)



(SECADO A 60°C)


58

Molienda de Arveja Germinada (Secada a 50°C)

Figura 20. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE MOLIENDA DE ARVEJA GERMINADA

(SECADO A 50°C)



(SECADO A 55°C)



(SECADO A 60°C)


59

3.8.4. Balance de Materia - Tamizado

Tamizado de Harina de Arveja Escaldada (Secada a 50°C)

Figura 23. BALANCE DE MATERIA EN PROCESO DE TAMIZADO DE LA HARINA DE ARVEJA

ESCALDADA (SECADO A 50°C)








60

Tamizado de Harina de Arveja Fresca (Secada a 50°C)


FRESCA (SECADO A 50°C)








61

Tamizado de Harina de Arveja Germinada (Secada a 50°C)


GERMINADA (SECADO A 50°C)








62

CAPÍTULO 4

RESULTADOS, ANÁLISIS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1. Resultados

En la tabla 18, se presentan los resultados tabulados de los análisis de perfil

nutricional de las 18 muestras experimentales.

60

TABLA 18. RESULTADOS DE ANÁLISIS DE PERFIL NUTRICIONAL

M TRATAMIENTO T °C

P

(g/100g) Ū

(g/100g) σ

(g/100g) G

(g/100g) Ū

(g/100g) σ

(g/100g) C

(g/100g)

Ū

(g/100g) σ

(g/100g) F

(g/100g) Ū

(g/100g) σ

(g/100g) Ca

(g/100g) Ū

(g/100g) σ

(g/100g) H

(g/100g) ū

(g/100g) σ

(g/100g)

1

Fresca

50° 23,39 22,98 0,59

2,71 2,58 0,183

66,96 69,06 2,962

1,7 1,72 0,022

0,39 0,405 0,021

8,801 8,674 0,187

2 50° 22,56 2,45 71,15 1,73 0,42 8,546

3 55° 21,06 21,46 0,57

3,86 3,685 0,247

66,53 68,75 3,139

3,74 3,75 0,01

0,27 0,26 0,014

9,567 9,636 0,096

4 55° 21,86 3,51 70,97 3,75 0,25 9,704

5 60° 20,58 20,49 0,13

3,53 3,5 0,042

71,5 68,73 3,917

5,17 5,14 0,042

0,3 0,345 0,063

11,33 11,21 0,165

6 60° 20,39 3,47 65,96 5,11 0,39 11,097

7

Germinada

50° 21,93 22,56 0,88

3,02 3,25 0,325

62,15 64,56 3,401

7,3 7,14 0,256

0,39 0,365 0,035

8,748 8,847 0,14

8 50° 23,18 3,48 66,96 6,97 0,34 8,946

9 55° 19,91 19,54 0,52

3,48 3,47 0,014

49,16 50,8 2,31

5,96 5,69 0,381

0,29 0,315 0,035

9,243 9,35 0,151

10 55° 19,17 3,46 52,44 5,42 0,34 9,456

11 60° 18,54 18,88 0,47

1,22 1,22 0

52,55 54,09 2,17

5,99 6,07 0,113

0,33 0,35 0,028

10,502 10,44 0,092

12 60° 19,21 1,22 55,62 6,15 0,37 10,372

13

Escaldada

50° 18,61 19,13 0,74

2,36 2,505 0,205

60,43 63,67 4,582

9,75 10,2 0,657

0,36 0,345 0,021

10,254 10,14 0,164

14 50° 19,65 2,65 66,91 10,68 0,33 10,022

15 55° 18,96 19,15 0,27

3,53 3,735 0,289

45,13 48,72 5,069

8,29 8,49 0,27

0,35 0,37 0,028

8,612 8,509 0,146

16 55° 19,34 3,94 52,3 8,68 0,39 8,405

17 60° 18,4 18,39 0,02

3,26 3,3 0,056

48,11 44,94 4,49

3,75 3,76 0,014

0,28 0,31 0,042

11,255 11,39 0,186

18 60° 18,37 3,34 41,76 3,77 0,34 11,519

*Nomenclatura: M= MUESTRA, T= TEMPERATURA, P= PROTEÍNA, G= GRASA, C= CARBOHIDRATOS TOTALES, F= FIBRA CRUDA, Ca= CALCIO, H= HUMEDAD, Ū= MEDIA, σ=DESVIACIÓN ESTÁNDAR.


61

4.2. Gráficos de barras de las variables independientes que presentaron efectos significativos sobre las variables dependientes.

22,9821,46

20,4919,13 19,1518,39

22,56

19,54 18,88

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

50° C 55°C 60°C

Prot

ein

as

Temperatura

PROTEÍNA

FRESCAESCALDADAGERMINADA

Figura 32. EFECTO SOBRE PROTEÍNAS Elaborado por: Plúas y Valdiviezo

62

69,06 68,75 68,7363,67

48,7244,94

64,56

50,854,09

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

50° C 55°C 60°C

Carb

ohid

rato

s

Temperatura

CARBOHIDRATOS

FRESCAS ESCALDADA GERMINADA

Figura 33. EFECTO SOBRE CARBOHIDRATOS TOTALES Elaborado por: Plúas y Valdiviezo

1,72

3,75

5,14

10,2

8,49

3,76

7,14

5,69 6,07

0

2

4

6

8

10

12

50° C 55°C 60°C

Fibr

a Cr

uda

Temperatura

FIBRA CRUDA

FRESCAS

ESCALDADA

GERMINADA

Figura 34. EFECTO SOBRE FIBRA CRUDA


63

4.3. Análisis de Regresión Lineal

4.3.1. Proteínas

TABLA 19. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LAS PROTEÍNAS

FACTORES COEFICIENTE ESTÁNDAR VALOR P R

Temperatura -0,2305 0,0461895 0

0,8099 Germinada -1,316666 0,4648948 0,013

Escaldada -2,751666 0,4648948 0

Fresca 34,3175 2,577966 0


El efecto que tiene la temperatura por cada un grado que aumente, disminuye 0.2305% las proteínas.

La variable es significativa al 5% con todos los valores p<0.05.

La harina germinada presenta 1.316666 % menos proteínas con respecto a la harina de arveja fresca, manteniendo una temperatura constante.

La harina escaldada mantiene 2.751666% menos proteínas con respecto a la harina fresca que mantiene un 34.3175% de proteínas, manteniendo una temperatura constante.

4.3.2. Grasas

TABLA 20. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LAS GRASAS


Temperatura -0,105 0,0473357 0,828

0,1257 Germinada -0,6083333 0,473357 0,22

Escaldada -0,075 0,473357 0,876

Fresca 3,8325 2,624892 0,166


El efecto que tiene la temperatura por cada un grado que aumente, disminuye 0.105% las grasas.

Las grasas no presenta significancia al 5% por que todos los valores de p son mayores al 0.05.

La harina de arveja germinada presenta 0,6083333% menos grasa con respecto a la harina de arveja fresca, manteniendo una temperatura constante.

La harina arveja escaldada mantiene 0,075% menos grasa con respecto a la harina de arveja fresca que mantiene un 3,8325% de grasa, manteniendo una temperatura constante.

64

4.3.3. Carbohidratos

TABLA 21. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LOS CARBOHIDRATOS TOTALES


Temperatura -0,9843335 0,3203404 0,008

0,7303 Germinada -12,365 3,203404 0,002

Escaldada -16,405 3,203404 0

Fresca 122,9833 17,76374 0


El efecto que tiene la temperatura por cada un grado que aumente, disminuye 0.9843335% los carbohidratos.

Los carbohidratos presentan significancia al 5% por que todos los valores de p son menores al 0.05.

La harina de arveja germinada presenta 12,365% menos carbohidratos con respecto a la harina de arveja fresca, manteniendo una temperatura constante.

La harina de arveja escaldada mantiene 16,405% menos carbohidratos con respecto a la harina de arveja fresca que mantiene un 122,9833% de carbohidratos, manteniendo una temperatura constante.

4.3.4. Fibra Cruda

TABLA 22. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DE LAS FIBRA CRUDA


Temperatura -0,1365 0,1132852 0,248

0,5049 Germinada 2,765 1,132852 0,029

Escaldada 3,953333 1,132852 0,004

Fresca 11,04083 6,28197 0,101


El efecto que tiene la temperatura por cada un grado que aumente, disminuye 0,1365% la fibra cruda en los tratamientos.

La fibra cruda si existe significancia al 5% por que todos los valores de p son menores al 0.05.

La harina de arveja germinada presenta 2,765% menos fibra cruda con respecto a los demás tratamientos, manteniendo una temperatura constante.

La harina de arveja escaldada mantiene 3,953333% menos fibra cruda con respecto a la harina de arveja fresca que mantiene un 11,04083% de fibra cruda, manteniendo una temperatura constante.

65

4.3.5. Calcio

TABLA 23. RESULTADOS DE REGRESIÓN LINEAL DEL CALCIO


Temperatura -0,0036667 0,0028667 0,222

0,108 Germinada 0,0066667 0,0286675 0,819

Escaldada 0,005 0,0286675 0,864

Fresca 0,53833333 0,1589689 0,004


El efecto que tiene la temperatura por cada un grado que aumente, disminuye

0,0036667% el calcio en los tratamientos.

El calcio no presenta significancia al 5% por que todos los valores de p son mayores al 0.05.

La harina de arveja germinada presenta 0,0066667% menos calcio con respecto a los demás tratamientos, manteniendo una temperatura constante.

La harina de arveja escaldada mantiene 0,005% menos calcio con respecto a la harina de arveja fresca que mantiene un 0,53833333% de calcio, manteniendo una temperatura constante.

4.4. Conclusiones

Se realizó la comparación de las características nutricionales de las harinas de arveja

en los tres distintos tratamientos: fresca, escaldada y germinada. Sometidas a tres

temperaturas 50°C, 55°C y 60°C. Se concluyó que el efecto de la temperatura influye

en su composición. El contenido proteico fue mayor en la harina de arveja fresca

secado a 50°C, en grasas fue mayor en la harina de arveja escaldada secado a 55°C, Los

carbohidratos totales altos con respecto a la harina de arveja fresca secado a 50°C , En

la fibra cruda la harina de arveja escaldada a 50°C presento un alto nivel y finalmente

la harina de arveja fresca secado a 50°C presento alto nivel de calcio.

Se observa de acuerdo a la caracterización nutricional que la harina de arveja fresca a

50°C prevalece cantidades aceptables en proteínas, grasas, carbohidratos totales y

calcio.

De acuerdo a los análisis se puede concluir que el proceso de secado a una

temperatura de 50°C, las harinas en los tres tratamientos estudiados conservan más

las características nutricionales con respecto a las demás temperaturas.

66

Se sometió a la arveja fresca a un proceso de germinación in vitro, utilizando gasas

humedecidas y cobertor de plástico, con los siguientes condiciones paramétricas:

presión barométrica, temperatura y humedad relativa con hidrómetro. Los cuales

permitieron la conservación de la humedad y generaron la etapa de germinación de la

muestra, obteniendo en un tiempo determinado a 48 horas aproximadamente.

Logrando un aprovechamiento satisfactorio y un desperdicio mínimo.

En el análisis de regresión lineal, el calcio es el que disminuye % bajos en el efecto que

tiene la temperatura por cada grado que aumenta, concluyendo que existe efecto

significativo al 5% en: las proteínas, carbohidratos totales y fibras crudas porque todos

los valores p son menores al 0.05.

Se concluye que entre las harinas de arveja fresca y germinada, la que conserva mejor

su perfil nutricional es la arveja fresca. Debido a que la harina de arveja germinada

presenta un valor mayor en grasas.

La cubierta de la arveja tiene un alto contenido de vitamina A, lo cual se logra

preservar en los tratamientos de las harinas de arveja fresca y germinada, mientras

que en la escaldada se pierde.

4.5. Recomendaciones

Para personas que deseen un mayor contenido de fibra cruda, se recomienda la harina

de arveja escaldada secado a 50°C.

Se recomienda que los procesos de secado se realicen a 50°C, en cualquier tratamiento

a realizar, ya que conservan mejor las características nutricionales.

En el proceso de germinación, se recomienda que el medio de crecimiento debe

estar húmedo pero no empapado ya que el crecimiento de la planta se detendría.

Se recomienda el uso de la harina proveniente de la arveja fresca con un proceso de

secado a 50°C, como materia prima o producto terminado, ya que esta harina

prevalece cantidades aceptables en proteínas, grasas, carbohidratos totales y calcio.

Se recomienda realizar estudios a temperaturas menores a las ya estudiadas.

Evitar el uso de harina de arveja germinada en personas con problemas cardiacos o

enfermedades semejantes, debido a que esta presenta un mayor contenido de grasas.

Respecto a la tabla 9, se recomienda realizar un estudio más profundizado sobre los

tratamientos ya realizados en las harinas de las leguminosas presentes.

67

A nivel industrial, se recomienda realizar el proceso de desinfección en caso de ser

utilizado para el consumo humano.

68

ANEXOS 1

Tabla de Dato y Gráfica de Curva de Secado

TABLA 24. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA FRESCA A 50C

HORA

Peso de Bandeja= 16g

M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

9:30 116 100 116 100

10:00 101 85 103 87

10:30 90 74 95 79

11:00 84 68 87 71

11:30 76 60 78 62

12:00 67 51 68 52

12:30 64 48 64 48

13:00 56 40 57 41

13:30 54 38 55 39

14:00 48 32 50 34

14:30 47 31 47 31

15:00 44 28 44 28

15:30 43 27 43 27

16:00 42 26 42 26

16:30 41 25 41 25

17:00 41 25 41 25

17:30 41 25 41 25


Gráfico 15. Curva de Secado de Arveja fresca a 50C

Elaborado por: : Plúas y Valdiviezo

69


HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

9:00 106 90 106 90

9:30 103 87 102 86

10:00 100 84 99 83

10:30 98 82 96 80

11:00 88 72 84 68

11:30 80 64 76 60

12:00 72 56 70 54

12:30 66 50 63 47

13:00 59 43 56 40

13:30 56 40 52 36

14:00 50 34 47 31

14:30 45 29 43 27

15:00 42 26 42 26

15:30 40 24 39 23

16:00 38 22 38 22

16:30 37 21 37 21

17:00 35 19 35 19

17:30 35 19 35 19

18:00 35 19 35 19


Gráfico 16. Curva de Secado de Arveja fresca a 55C


70


Gráfico 17. Curva de Secado de Arveja fresca a 60C Elaborado por: Plúas y Valdiviezo

HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

11:00 117 100 117 100

11:30 98 81 105 88

12:00 89 72 91 74

12:30 75 58 78 61

13:00 65 48 67 50

13:30 57 40 59 42

14:00 52 35 53 36

14:30 49 32 50 33

15:00 44 27 44 27

15:30 42 25 41 24

16:00 40 23 40 23

16:30 40 23 39 22

17:00 39 22 39 22

17:30 39 22 38 21

18:00 39 22 38 21

18:30 39 22 38 21


71

TABLA 27. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA ESCALDADA

(SECADO A 50C)

Gráfico 18. Curva de Secado de Arveja Escaldada (Secado a 50C) Elaborado por: Plúas y Valdiviezo

HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

10:30 125 109 123 107

11:00 105 89 108 92

11:30 93 77 99 83

12:00 81 65 82 66

12:30 76 60 75 59

13:00 69 53 67 51

13:30 62 46 60 44

14:00 56 40 54 38

14:30 52 36 50 34

15:00 48 32 47 31

15:30 46 30 45 29

16:00 44 28 43 27

16:30 43 27 42 26

17:00 42 26 42 26

17:30 41 25 40 24

18:00 41 25 40 24

18:30 41 25 40 24


72


(SECADO A 55C)


HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

9:00 121 105 122 106

9:30 110 94 119 103

10:00 99 83 110 94

10:30 94 78 100 84

11:00 82 66 88 72

11:30 71 55 79 63

12:00 64 48 70 54

12:30 58 42 62 46

13:00 52 36 54 38

13:30 50 34 51 35

14:00 46 30 46 30

14:30 44 28 44 28

15:00 42 26 41 25

15:30 42 26 41 25

16:00 41 25 40 24

16:30 40 24 39 23

17:00 40 24 39 23

17:30 40 24 39 23


73


(SECADO A 60C)


HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

11:30 121 104 118 101

12:00 107 90 106 89

12:30 92 75 92 75

13:00 76 59 79 62

13:30 66 49 68 51

14:00 58 41 59 42

14:30 54 37 55 38

15:00 47 30 49 32

15:30 44 27 45 28

16:00 42 25 42 25

16:30 40 23 41 24

17:00 40 23 40 23

17:30 39 22 39 22

18:00 39 22 39 22

18:30 39 22 39 22


74

TABLA 30. DATOS DE CURVA DE SECADO DE ARVEJA GERMINADA

(SECADA A 50C)

Gráfico 21. Curva de Secado de Arveja Germinada (Secado a 50C)


HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

10:30 27 11 28 12

11:00 25 9 24 8

11:30 23 7 23 7

12:00 22 6 22 6

12:30 21 5 21 5

13:00 20 4 20 4

13:30 20 4 20 4

14:00 20 4 20 4


75


(SECADO A 55C)

HORA

Peso de Bandeja M1= 441g Peso de Bandeja M2= 434g

M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

10:30 491 50 484 50

11:00 480 39 474 40

11:30 472 31 465 31

12:00 467 26 460 26

12:30 463 22 455 21

13:00 458 17 449 15

13:30 456 15 448 14

14:00 454 13 447 13

14:30 453 12 446 12

15:00 452 11 445 11

15:30 452 11 445 11

16:00 452 11 445 11

16:30 452 11 445 11




76


(SECADO A 60C)

HORA


M1 M2

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

BANDEJA + MUESTRA

(g)

PESO MUESTRA

(g)

9:30 55 38 55 38

10:00 46 29 47 30

10:30 40 23 39 22

11:00 36 19 35 18

11:30 33 16 31 14

12:00 31 14 28 11

12:30 27 10 26 9

13:00 26 9 25 8

13:30 26 9 25 8

14:00 26 9 25 8




77

ANEXOS 2

Tamizado – Distribución de tamaño de la Partícula

Se muestra la distribución de tamaño de partículas de las diferentes harinas en el

proceso de Tamizado.

TABLA 33. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA FRESCA SECADO A 50°C

HARINA DE ARVEJA FRESCA SECADO A 50°C

Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido

(g) % Retenido % Acumulado % Pasante

1 800 27 7,58426966 7,58426966 92,4157303

2 630 31 8,70786517 16,2921348 91,2921348

3 600 25 7,02247191 23,3146067 92,9775281

base ---- 273 76,6853933 100 23,3146067


Tabla 34. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA FRESCA SECADO A 55°C


Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 19 4,87179487 4,87179487 95,1282051

2 630 37 9,48717949 14,3589744 90,5128205

3 600 32 8,20512821 22,5641026 91,7948718

base ---- 302 77,4358974 100 22,5641026


TABLA 35. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA FRESCA SECADO A 60°C


Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 10 3,84615385 3,84615385 96,1538462

2 630 23 8,84615385 12,6923077 91,1538462

3 600 22 8,46153846 21,1538462 91,5384615

base ---- 205 78,8461538 100 21,1538462


78

TABLA 36. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA ESCALDADA SECADO A 50°C

HARINA DE ARVEJA ESCALDADA SECADO A 50°C

Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 12 3,09278351 3,09278351 96,9072165

2 630 51 13,1443299 16,2371134 86,8556701

3 600 38 9,79381443 26,0309278 90,2061856

base ---- 287 73,9690722 100 26,0309278




Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 8 2,07253886 2,07253886 97,9274611

2 630 50 12,9533679 15,0259067 87,0466321

3 600 37 9,58549223 24,611399 90,4145078

base ---- 291 75,388601 100 24,611399




Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 34 9,5505618 9,5505618 90,4494382

2 630 52 14,6067416 24,1573034 85,3932584

3 600 32 8,98876404 33,1460674 91,011236

base ---- 238 66,8539326 100 33,1460674


79

TABLA 39. DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE LA PARTÍCULAS DE LA HARINA DE LA ARVEJA GERMINADA SECADO A 50°C

HARINA DE ARVEJA GERMINADA SECADO A 50°C

Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 2 1,7699115 1,7699115 98,2300885

2 630 5 4,42477876 6,19469027 95,5752212

3 600 6 5,30973451 11,5044248 94,6902655

base ---- 100 88,4955752 100 11,5044248




Tamiz Tamaño

(µm) Peso Retenido


1 800 4 1,77777778 1,77777778 98,2222222

2 630 14 6,22222222 8 93,7777778

3 600 6 2,66666667 10,6666667 97,3333333

base ---- 201 89,3333333 100 10,6666667




Tamiz Tamaño (µm)

Peso Retenido (g)

% Retenido % Acumulado % Pasante

1 800 2 0,9478673 0,9478673 99,0521327

2 630 8 3,79146919 4,73933649 96,2085308

3 600 9 4,26540284 9,00473934 95,7345972

base ---- 192 90,9952607 100 9,00473934


80

ANEXOS 3 Resultados de análisis realizados en Laboratorio.

81

82

83

84

85

86

87

88

89

ANEXOS 4

SECADO

MOLIENDA

TAMIZADO

90

EMPAQUETADO

GERMINACIÓN

OBTENCIÓN DE HUMEDAD

91

BIBLIOGRAFÍA

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