UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERA DE ALIMENTOS CATALINA MONTAÑEZ QUIROGA IRMA INES PEREZ CESPEDES ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE UNA SALCHICHA TIPO FRANKFURT CON SUSTITUCIÓN DE HARINA DE TRIGO POR HARINA de QUINUA DESAPONIFICADA (Chenopodium Quinoa, Wild) CATALINA MONTAÑEZ QUIROGA Cód: 43002006 IRMA INES PEREZ CESPEDES Cód: 43001033 Proyecto de Grado presentado como requisito para optar el titulo de Ingeniero de Alimentos. Director: ALEJANDRO TOVAR Ing. De Alimentos UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D. C. 2007
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ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE UNA SALCHICHA TIPO FRANKFURT
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IRMA INES PEREZ CESPEDES Cód: 43001033
Proyecto de Grado presentado como requisito para optar el titulo de
Ingeniero de Alimentos.
Director:
ALEJANDRO TOVAR
Ing. De Alimentos
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Nota de aceptación
_______________________________
_______________________________
_______________________________
____________________________
Firma del jurado
___________________________
Firma del jurado
Bogotá 12 de Febrero de 2007
A Dios por ser mi fuente de sabiduría y espíritu de perseverancia cada día, a mis padres, Miguel y Stella por ser la fuerza y la razón para seguir adelante, a mis hermanos, Cecilia, Lucy, Consuelo,
Miguel, Betty y Nicolás por su constante colaboración y motivación en mi crecimiento, a mi novio Alexander por su incondicional apoyo y dedicación en mi proceso; A todos por impulsarme a culminar mis
estudios y darme la fortaleza para continuar día a día.
Muchas carreras se han perdido antes de haberse corrido, y muchos cobardes han fracasado antes de haber su trabajo empezado.
Catalina Montañez Quiroga
A Jesús el Hijo de Dios por ser mi sentido de vida
A quienes me enseñaron a nadar contra la corriente, mis amados padres A mi hermana por su cariño incondicional
A todos mis amigos que me han entregado su amor y apoyo siempre. A todas las personas que han creído en mí…
Irma Inés Pérez C
AGRADECIMIENTOS
"En la ruta hacia el éxito, jamás olvides aquellos que estuvieron a tu lado tus verdaderos amigos"
Anónimo
Agradecemos al Ing. Alejandro Tovar quien diligentemente dirigió este proyecto y nos brindó recomendaciones atinadas. Gracias, doctora Luz Miriam Moncada , quien dispuso de su ocupado tiempo para brindarnos su apoyo y sus recomendaciones, al Ing. Rafael Guzmán por brindarnos sus conocimientos, su aprecio y consejo a tiempo, a Juan Carlos, Rosario y Laioner por su tiempo, su apoyo y su valiosa colaboración para que pudiéramos desarrollar y terminar este estudio.
A nuestros amigos y compañeros por brindarnos sus conocimientos, su aprecio apoyo y cariño.
A nuestros profesores, quienes nos enseñaron y estimularon a luchar por nuestras metas.
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CONTENIDO
Pág
INTRODUCCION 1
OBJETIVOS 2
1. REVISION BIBLIOGRAFICA 3
1.1 GENERALIDADES SOBRE EMULSIONES 3
1.1.1 Emulsiones cárnicas 4
1.1.2 Clases de emulsiones 4
1.1.2.1 Componentes de las emulsiones cárnicas 4
1.1.2.2 Factores que afectan la estabilidad de emulsiones 6
Cárnicas
1.1.2.3 Formas de elaborar una emulsión cárnica 8
1.2 PRODUCTOS CARNICOS PROCESADOS 9
1.2.1 Clasificación de los productos cárnicos 9
1.3 SALCHICHA 12
1.3.1 Definición 12
1.3.2 Características de la salchicha 12
1.3.3 Materias primas empleadas en la elaboración de 14
Salchicha.
1.3.3.1 Matérias primas cárnicas 14
1.3.3.2 Matérias primas no cárnicas 16
1.4 QUINUA 22
1.4.1 Historia de la quinua 22
1.4.2 Generalidades 23
1.4.3 Valor nutritivo 25
1.4.4 Factores antinutricionales de la quinua 28
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1.4.4.1 Definición de saponina 28
1.4.4.2 Efectos de la saponina 29
2 MATERIALES Y METODOS 30
2.1 ELABORACIÓN DEL PRODUCTO 30
2.2 FORMULACIONES 33
2.3 PRUEBAS FISICOQUIMICAS 37
2.4 PRUEBAS MICROBILOGICAS 38
2.4.1 Determinación de coliformes fecales 38
2.4.2 Determinación de NMP de coliformes totales 39
2.4.3 Determinación de Staphyloccoccus cuagulasa 40
positiva
2.4.4 Determinación de Clostridium sulfito reductor 40
2.4.5 Determinación de Lysteria Monocytogenes 40
2.4.6 Recuento de levaduras 41
2.5 EVALUACION SENSORIAL 41
2.6 DISEÑO EXPERIMENTAL 42
2.7 COSTOS DE LAS MATERIAS PRIMAS DE PRODUCTO 43
2.8 BALANCE DE MATERIA 43
2.9 BALANCE DE ENERGIA 43
3 RESULTADOS Y ANALISIS 47
3.1 RESULTADOS DE ELABORACION DEL PRODUCTO 47
3.2 RESULTADOS FORMULACION 47
3.3 PRUEBAS FISICOQUIMICAS 48
3.4 PRUEBAS MICROBIOLOGICAS 56
3.5 ANALISIS SENSORIAL 61
3.6 DISEÑO EXPERIMENTAL 66
3.7 COSTOS DEL PRODUCTO 67
3.8 BALANCE DE MATERIA 70
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3.9 BALANCE DE ENERGIA 74
CONCLUSIONES 76
RECOMENDACIONES 79
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 80
ANEXOS 83
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LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1.Requisitos fisicoquímicos de composición y 12
Formulación para productos cárnicos escaldados
Tabla 2. Requisitos microbiológicos para productos 13
cárnicos procesados cocidos o escaldados
Tabla 3. Contenido de minerales de la quinua comparada 23
con otros cereales (mg/100g)
Tabla 4. Valores máximos y mínimos de la composición 23
del grano de quinua según varios autores (g/100g)
Tabla 5. Cuadro comparativo de los componentes de la 25
quinua con otros productos (Kg)
Tabla 6. Contenido de aminoácidos (g/100g)de proteína 26
Tabla 7. Valor nutricional de la quinua comparada con 27
Otros cereales.
Tabla 8. Formulaciones de salchicha tipo frankfurt con 33
diferentes inclusiones de harina de quinua y
trigo
Tabla 9. Calores específicos de componentes alimentarios 45
Tabla 10. Tabla comparativa de las características 48
Fisicoquímicas de los cuatro tratamientos
Tabla 11. Evaluación microbiológica inicial para los cuatro 57
tratamientos
Tabla 12. Recuento de NMP de coliformes totales 60
Tabla 13. Resultados estadísticos para prueba de color 62
Tabla 14. Resultados estadísticos para prueba de sabor 63
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Tabla 15. Resultados estadísticos para prueba de textura 64
Tabla 16. Resultados estadísticos para prueba de olor 65
Tabla 17. Ensayos para la formulación 66
Tabla 18. Costos de elaboración de producto 69
Tabla 19. Perdidas en cada uno de los equipos 70
Tabla 20. Mermas en cada uno de los equipos 72
Tabla 21. Rendimiento del producto 74
Tabla 22. Consumo calórico de los cuatro tratamientos 74
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LISTA DE FIGURAS
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Figura1. Clasificación de los productos carnicos 11
Según su composición
Figura 2. Cultivo de quinua 22
Figura 3. Diagrama de flujo para la elaboración de 35
Salchicha
Figura 4. Valores de pH 49
Figura 5. Valores de humedad 50
Figura 6. Valores de cenizas 51
Figura 7. Valores de proteína 53
Figura 8. Valores de grasa total – libre 54
Figura 9. Valores de almidón 56
Figura 10. Resultados Microbiológicos 58
Figura 11. Resultado Clostridium 59
Figura 12. Resultado recuento coliformes totales 60
Figura 13. Resultado E.coli 61
LISTA DE ANEXOS
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Anexo I. Proceso de elaboración de la salchicha
tipo frankfurt 76
Anexo II. Fichas técnicas de los equipos utilizados
en la elaboración de la salchicha tipo frankfurt 77
Anexo III. Métodos de determinación pruebas
Fisicoquímicas 87
Anexo IV. Cálculos de los balances de materia y energía. 112
Anexo V. Formato para la evaluación sensorial 113
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INTRODUCCIÓN
Nuestra sociedad esta en constante cambio, y esto con lleva a que los productos
que ofrece el mercado vayan enfocados a las necesidades del consumidor.
La Quinua como alimento es prácticamente desconocido en Colombia, posee
cualidades superiores a los cereales y gramíneas. Se caracteriza por su gran valor
nutricional. Contiene altos niveles de proteína y con un excelente equilibrio y
composición de sus aminoácidos esenciales, que dan lugar a una calidad proteínica
cercana a la leche.
Las harinas y almidones (papa, yuca, soya, modificados, etc.), se utilizan en la
industria cárnica, para aumentar rendimiento, dar estabilidad en el producto,
favorecer la retención de agua y resistencia a tratamientos térmicos así como
reducir costos.
Portal razón se elaboró una salchicha tipo Frankfurt siendo esta, uno de los
productos carnicos de mayor aceptación por la mayoría de personas, en donde se
incluye en su formulación harina de Quinua en diferentes proporciones,
pretendiendo innovar algunas materias primas que se emplean en la elaboración
de embutidos, las cuales nos permitan determinar el aporte nutricional y las
características organolépticas del producto obtenido, frente al de uno elaborado
con harina de trigo.
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Se realizaron tres tratamientos distintos cada uno con niveles de inclusión
diferentes de harina Quinua y Harina de trigo, o la combinación de éstos,
comparándolas con una muestra patrón.
La inclusión de estos productos estará regida por la norma ICONTEC 1325 (cuarta
revisión) para que no sobrepasen los límites establecidos. Como consecuencia de
lo anteriormente mencionado se le ofrecerá al consumidor una nueva alternativa
de consumo; saludable y con alto valor nutricional, dándole una mejor utilidad y
buscando el aprovechamiento de las proteínas no cárnicas incentivando la
producción y los cultivos de Quinua en Colombia.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Elaborar y evaluar una salchicha tipo Frankfurt con sustitución de harina de trigo
por harina de quinua desaponificada (chenopodium quinoa, wild).
OBJETIVO ESPECÍFICOS
Evaluar 3 niveles de sustitución de harina de trigo por harina de quinua
desaponificada (0%, 50%, 75% y 100%) en la formulación estándar de salchicha
Frankfurt.
Valorar el comportamiento de la mezcla de los ingredientes empleados en la
elaboración de salchicha tipo Frankfurt, según los porcentajes de sustitución
planteados.
Evaluar las características microbiológicas, fisicoquímicas y sensoriales del
producto obtenido.
Comparar el aporte proteico del producto obtenido con harina de quinua frente al
de uno elaborado con harina de trigo.
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1. REVISIÓN BIBLIOGRAFICA
La carne es uno de los alimentos más antiguos de la humanidad, el hombre
primitivo conservaba la carne desecándola al sol y al fuego, con el tiempo se
desarrollaron técnicas de salazón y ahumado y, posteriormente se comenzaron a
agregar condimentos para la producción artesanal de embutidos.
En la actualidad se utiliza la refrigeración y la congelación para la conservación de
la carne, así como otros procedimientos para la fabricación de productos cárnicos,
utilizando una serie de técnicas y maquinaria con características específicas; existe
una gran variedad de productos cárnicos que vienen adicionados con proteínas y
aminoácidos necesarios para el crecimiento, mantenimiento y conservación de los
tejidos; también hay las que están provistas de vitaminas y minerales.
Cabe resaltar que la calidad de dichos productos se relaciona directamente con las
materias primas, los procesos y cada una de las variables que se deben tener en
cuenta en el momento de realizar un producto determinado es decir controlar
temperaturas, tiempos y formulaciones.
1.1 GENERALIDADES SOBRE EMULSIONES
Según SÁNCHEZ una emulsión es una mezcla de dos líquidos inmiscibles, uno de
los cuales se encuentra disperso en forma de glóbulos pequeños en el otro líquido,
la parte en forma de glóbulos pequeños se conoce como la raíz dispersa y el
líquido en el cual los glóbulos están dispersos se conoce como la fase continua.
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Este sistema es inestable a menos que se incluya un agente modificador o
estabilizante. 1
1.1.1 Emulsiones cárnicas. Un emulsión cárnica es un sistema de dos fases
constantes en la dispersión de un sólido grueso ( grasa) en un liquido (agua), en el
cual el sólido no es misible y un agente emulsificante que son las proteínas
solubles especialmente en sales concentradas.
1.1.2 Clases de emulsiones. Existen dos tipos de emulsiones
õ Hidrofilicas (Emulsiones aceite, en fase continua de agua): En estas
emulsiones la fase continua e el agua y la fase dispersa es la grasa. La
mayoría de las emulsiones son de este tipo.
õ Lipofílico (Emulsiones agua, en fase continua en aceite) La fase continua
(de mayor proporción) es la grasa y la dispersa (de menor proporción) es el
agua.
1.1.2.1. Componentes de las emulsiones cárnicas. En las emulsiones
cárnicas la fase continua es el agua, la fase dispersa es la grasa y el
emulsificantes son las proteínas, especialmente las miofibrilares que son solubles
en soluciones salinas diluidas además de otros componentes como la sal,
condimentos, aditivos químicos y sustancias ligantes.
1 SANCHEZ, Manual de tecnología para elaboración y control de calidad para productos carnicos. Bogota. Universidad Nacional, ICTA.1984.
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õ Agua: Es la sustancia química presente en mayor cantidad (5060%) en el
producto final. Puede agregarse de dos maneras: ligada a los ingredientes carnicos
y como hielo o agua ligada dependiendo de la temperatura de la mezcla en el
momento de ser añadido.
õ Grasa: Constituye la fase discontinua de una emulsión y puede provenir de la
carne o ser también adicionada en forma de tocino en la emulsión.
La grasa principalmente contribuye a darle blandura y jugosidad a los embutidos,
así como sabor, olor y color al producto final.
õ Proteínas: la fracción proteica más importante de los ingredientes de un a
emulsión cárnica es la proteína miofibrilar; está representada por la miosina, la
troponina y actina. Las proteínas miofibrilares son proteínas solubles en solución
salina y esta propiedad facilita su extracción y solubiliza en procesamiento de la
carne por adición de sal en porciones de 2 a 3%.las proteínas especialmente las
miofibrilares, son las que contribuyen a que una emulsión se estabilice, al actuar
como agente emulsificante.
Las proteínas son responsables de la capacidad de ligazón. Este término hace
relación al poder de adherencia que tienen las partículas de la carne en la emulsión
y a su capacidad de retención de agua.
õ Sal: dentro de sus principales funciones encontramos:
§ Contribuir a la extracción de proteínas solubles de la carne
§ Aportar sabor
§ Actúa como conservante.
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1.1.2.2. Factores que afectan la estabilidad de emulsiones cárnicas Son
varios los factores que influyen en la estabilidad de una emulsión cárnica, entre
ellos tenemos:
õ La calidad y la composición de las materias primas: El principal
ingrediente es la carne fresca, con un gran contenido de proteína miofibrilar;
Cuando hay una alta proporción de tejido conectivo, especialmente de colágeno, la
grasa es cubierta por este tejido, pero durante la cocción el colágeno se convierte
en gelatina, resultando grasa sin emulsificar y partículas de gelatina en el producto
terminado lo que causa un defecto en la calidad. La grasa debe ser dura, blanca y
fresca, el agua y los demás ingredientes con las características propias.
õ La temperatura: En el proceso de emulsificación (Cuteado) hay una gran
fricción de la carne con las cuchillas y las proteínas pueden desnaturalizarse o
quemarse. La temperatura máxima y límite es 14 ºC según Maria Mercedes
Rodríguez, lo que se puede controlar con la adición de hielo en forma de escarcha
y mantener las cuchillas del cutter bien afiladas.
Si la temperatura en el escaldado o tratamiento térmico supera los 75 – 80 ºC la
proteína se desnaturaliza y se encoge demasiado, perdiendo su función protectora
de la emulsión, lo que hace que esta se separe o rompa.
La temperatura de las materias primas ya que la carne debe estar refrigerada y el
resto de los ingredientes encontrase en una temperatura adecuada. 2
con base en carne de animales de abastos, con la adición de sustancias de uso
permitido, introducido en tripas artificiales aprobadas para tal fin, con un diámetro
máximo de 45 mm. 7
1.3.2 Características de la salchicha. La masa final de este tipo de salchichas
a simple vista presenta un aspecto pastoso, su armazón esta formado por
pequeñas fibras musculares aún intactas, los tejidos conjuntivos y las células de
grasa.
Según su composición la salchicha se puede clasificar en Premium, seleccionada o
estándar.
Tabla 1. Requisitos fisicoquímicos de composición y formulación para productos
carnicos escaldados
Premium Seleccionada Estándar Componentes
%min. %máx. %min. %máx. %min. %máx.
Proteína (N x
6.25) 14 12 10
Grasa 28 28 28
Humedad +
Grasa 86 88 90
Almidón 3 6 10
7 INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS Y DE CERTIFICACIÓN. Industrias alimentarías. Productos carnicos procesados no enlatados. Bogota: ICONTEC, 4ta revisión, 1996. (NTC 1325).
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Proteína no
cárnica 3 3 6
Fuente: NTC 1325, 4ta actualización, 1998
Tabla 2. Requisitos microbiológicos para productos carnicos procesados, cocidos o
escaldados.
REQUISITO n m M c
Recuento de microorganismos
mesofilos.UFC/g 3 200000 300000 1
NMP de coloformes,/g 3 120 1100 1
NMP de coliformes fécales,/g 3 <3
Recuento de Staphylococcus aureus
cuagulasa positivo, UFC/g 3 <100
Rcuento de esporas clostridium sulfito
reductor,UFC/g 3 100 1000 1
Detección de Salmonella,/25g 3 0
Detección de listeria monocytogenes,/25g 3 0
Fuente: NTC 1325, 4ta actualización, 1996
Donde:
n: Numero de muestras que van a ser examinadas.
M: Índice máximo permisible par identificar nivel de buena calidad.
m: Índice máximo permisible para identificar nivel aceptable de calidad.
c. Numero de muestras permitidas con resultados entre m y M
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1.3.3 Materias primas empleadas en la elaboración de salchicha. Se
emplean dos tipos de materias primas que son:
1.3.3.1 Materias primas cárnicas .Proviene directamente del animal.
õ Carne: parte muscular de los animales de abasto constituida por todos los
tejidos blandos que rodean el esqueleto incluyendo nervios, y aponeurosis, y que
haya sido declarada apta para el consumo humano antes y después de matanza o
faenado por la inspección veterinaria oficial. Además se considera carne al
diafragma, no así, los músculos del aparato iodeo, corazón, esófago y lengua. 7
Ingrediente principal de los embutidos es la carne que suele ser de cerdo o
vacuno, aunque realmente se puede utilizar cualquier tipo de carne animal.
También es bastante frecuente la utilización carne de pollo.
La grasa de la carne tiene un gran valor nutricional por tener un aporte energético;
el agua como regulador de la temperatura corporal y medio de transporte de los
nutrientes y el oxígeno; las sales minerales y vitaminas son los reguladores de los
diferentes procesos metabólicos.
Las características de la carne de vacuno son:
§ Grasa intramuscular: contribuye al buen sabor, jugosidad y aroma.
§ Color: El color de la carne varía de rosado pálido hasta rojo oscuro y el color de
la grasa varía de blanca a amarilla.
§ Firmeza: tiene cierta consistencia.
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§ Textura: es la sensación que percibe el consumidor frente a la carne y que
abarca un conjunto de impresiones tanto visuales como táctiles. Esta relacionada
con parámetros como firmeza, terneza, CRA, jugosidad y color.
§ Terneza: es una cualidad física esencial de la carne, pues con ella se valora la
facilidad de trinchado y masticado de la misma. Se determina por la proporción
de colágeno en el tejido conjuntivo que rodea el músculo, estructura y estado de
contracción de las fibras musculares y de sus haces, edad del sacrificio, sexo, frió
en los fenómenos de congelación, el calcio, añejamiento de la carne.
§ Aroma: en la carne existen fracciones volátiles y no volátiles; la mayor parte de
los compuestos volátiles responsables del aroma son derivados de los lípidos. 8
La carne de cerdo al igual que la carne de res posee características propias que
dependen de niveles de calidad:
§ Carne de cerdo con poca grasa y tendones: Musculatura esquelética de
cerdo que posee por su composición poca cantidad de grasa y de tendones y su
contenido ha sido reducido por la adecuada limpieza.
§ Carne de cerdo desprovista en partes de grasa: Carne con la proporción de
grasa correspondiente a una canal no excesivamente engrasada, desprovista en
parte de la grasa de aguja, de grasa dorsal y de panceta.
§ Carne de cerdo con abundante cantidad de grasa: Carne con una
proporción de grasa acorde con la grasa de la panceta, no extremadamente
gruesa. 9
8 CARBALLO, B. Manual de bioquímica y tecnología de la carne. Madrid: A. Madrid Vicente ediciones, 1991.
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õ Grasa: Es el tejido adiposo de los animales de abasto y sus funciones son dar
sabor, aroma, color y jugosidad a los productos carnicos. La más utilizada es la
grasa de cerdo.
En los animales hay dos tipos de grasa que son la orgánica que encuentra en el
riñón, las viceras y el corazón; es una grasa blanda que sirve para obtener
manteca. La grasa de los tejidos como la dorsal, la de la pierna y la papada, es
una grasa resistente al corte o dura, se utiliza para la elaboración producto cárnico
y la obtención de la manteca.
La calidad de la grasa para la industria cárnica se valora de acuerdo con su
blancura, dureza, resistencia a la fusión y al enranciamiento.
õ Vísceras: Son subproductos comestibles que se pueden utilizar para la
elaboración de embutidos.
Dentro de las vísceras están las tripas, el brazo, la carne de la garganta, el
corazón, encéfalo, estómago, hígado, lengua, pulmones, riñones y la sangre: las
viceras son muy ricas en vitaminas.
1.3.3.2 Materias primas no cárnicas. Son aquellas materias primas que
brindan al producto características propias.
õ Aditivos: Los aditivos alimentarios que se emplean en la elaboración de
productos cárnicos deben ser inocuos para el manipulador y consumidor final. Su
9 WIRTH, F y otros, Tecnología de los embutidos escaldados. Zaragoza: Acribia, 1992.
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aplicación debe estar regulada por normas de aplicación universal, deben
desempeñar una función útil, no deben alterar el valor nutricional del alimento, y
su inclusión no debe buscar “enmascarar “problemas microbiológicos,
organolépticos o nutricionales del producto.
Los aditivos se pueden considerar sustancias currantes por que mejoran el poder
de conservación, el aroma, el color, el sabor y la consistencia. Además,
contribuyen para obtener un mayor rendimiento en peso, por su capacidad fijadora
de agua.
§ Nitritos y Nitratos (NO2, NO3): Los nitratos y nitritos desempeñan un
importante papel en el desarrollo de características esenciales en los embutidos,
ya que intervienen en la aparición del color rosado característico de estos, dan un
sabor y aroma especial al producto y poseen un efecto protector sobre
determinados microorganismos como Clostridium botulinum.
Sal (Nacl): La cantidad de sal utilizada en la elaboración de embutidos varía
entre el 1 y 1.7%. Esta sal adicionada desempeña las funciones de dar sabor al
producto, actuar como conservante, solubilizar las proteínas y aumentar la
capacidad de retención del agua de las proteínas. La sal retarda el crecimiento
microbiano pero favorece el enranciamiento de las grasas.
preparación de compuestos para extinguidores de incendios y en la industria
fotográfica, cosmética (shampoos) y farmacéutica. En esta última tiene utilidad
para la elaboración sintética de hormonas. Igualmente es aprovechada por los
campesinos andinos, especialmente las mujeres, quienes enjuagan sus cabellos
con el agua que queda del lavado de quinua o la utilizan para lavar tejidos.
1.4.4.2 Efectos de la Saponina. El principal efecto de la saponina es
producir la hemólisis de los eritrocitos y afectar el nivel de colesterol en el
hígado y la sangre, con lo que puede producirse un detrimento en el
crecimiento, a través de la acción sobre la absorción de nutrientes.
Aunque se sabe que la saponina es altamente tóxica para el humano cuando se
administra por vía endovenosa, queda en duda su efecto por vía oral.
Se afirma que los medicamentos a base de saponina pueden ser administrados
en grandes dosis por vía oral, ya que no son absorbidos por las mucosas
intestinales y además se desdoblan bajo la acción de los álcalis y fermentos
intestinales.
El efecto tóxico de la saponina de quinua sobre el organismo humano puede
estar en discusión. Pero, sin duda, el sabor amargo resultante del glucósido es
un estorbo para el consumo. 19
19 Programa Panamericano de defensa y desarrollo de la biodiversidad biológica, cultural y social, asociación civil I.G.J .resolución 000834. La quinua. (11junio 2006 )
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2. MATERIALES Y METODOS
2.1 ELABORACIÓN DEL PRODUCTO
El presente estudio se llevó a cabo en la Planta Piloto de carnes, las pruebas
fisicoquímicas y microbiológicas del producto terminado fueron realizadas en el
laboratorio de química y biología de la universidad de la Salle, sede la Floresta.
Para la elaboración del producto se utilizó carne de res correspondiente al corte
bola, de cerdo correspondiente al corte de pierna y la grasa utilizada para tal fin
fue el tocino (grasa dorsal), con especial cuidado en su grado de frescura; por esta
razón fueron compradas el mismo día de la elaboración del producto, en un lugar
que cumpliera con los requisitos sanitarios básicos el la cuidad de Bogotá, a estas
materias primas carnicas se le realizan las siguientes pruebas:
inhibidos en su crecimiento, gracias a los conservantes y colorantes presentes en
la formulación.
Las mientras se siembran en superficie, por estrías incubando de 24 – 48 horas a
37 ºC. La presencia de coliformes fecales da colonias de color verde con brillo
metálico. 21
20 DE SILVESTRI. S. José. Manual de laboratorio para análisis microbiológico de alimentos 1ed. Bogota: Universidad de La Salle.2002. 21 MERCK. Manual De medios de cultivo, 1996
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2.4.2 Determinación de NMP de coliformes totales. Para la determinación
de coliformes totales se utilizó el caldo bilis verde brillante distribuido en tubos de
ensayo con campana DURHAM.
La determinación del NMP (número más probable) se basa en la prueba
presuntiva, confirmativa y final. Los valores obtenidos se confrontaron con la tabla
indicadora del número más probable para agua y alimentos que indica el número
de bacterias en 100ml o gramo de alimento.
Se tomaron 10gr de muestra y se adicionaron a 90ml de agua peptonada al 0.1%
se homogeniza, se pipetea un mililitro de la dilución en cada tubo de caldo bilis
verde brillante. La primera dilución correspondió a 10 1 de esta se tomo un ml y se
agrego a otro tubo que contiene 10ml de agua peptonada 0.1% que corresponde a
la dilución 10 2 y de esta se pasa a otro tubo que contiene 10ml de agua
peptonada 0.1% que corresponde a la dilución 10 3.
Estas diluciones se realizaron por triplicado. Los tubos se incubaron a 37ºC por 24
48 horas. Pasadas las 24 horas, se anotaron los tubos que muestran producción
de gas en la campana de DURHAM. Los tubos que no presentaron producción de
gas se vuelve a encubar por 24 horas adicionales. Pasadas las 48 horas se
anotaron los tubos que presentaron producción de gas.
Para obtener el NMP ver en cada una de las tres diluciones seleccionadas el
número de tubos en los cuales se confirma la presencia de coliformes. Buscar en la
tabla el NMP que corresponda al número de tubos positivos de cada dilución
utilizando la siguiente formula para determinar los microorganismos coliformes por
gramo de alimento:
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NMP/g o ml = NMP de la tabla *factor de dilución intermedia /100
Para la prueba confirmativa de coliformes totales se utiliza el agar EMB,
sembrando finamente por estría e incubando a 37ºC por un periodo de 2448
horas.
2.4.3 Determinación de Staphyloccoccus cuagulaza positiva.Al agar
selectivo Baird Parker para Staphyloccoccus se le adiciono plasma sanguíneo,
para convertir el medio selectivo para Staphyloccoccus cuagulasa positiva.
Esta prueba se realizó por el método de siembra por superficie y se encubaron las
cajas petri a 37ºC por un periodo de 2448 horas.
2.4.4 Determinación de Clostridium sulfito reductor. El agar para
clostridios (RCM) exento de sustancias inhibidoras contiene cisteína como sustancia
reductora.
El material objetivo de investigación se sembró por el procedimiento de vertido en
placas y se incuba de 2448 horas bajo condiciones anaerobias y a temperatura
óptima 37ºC. Efectuar el recuento de las colonas crecidas y eventualmente seguir
analizando.
2.4.5 Determinación de Listeria monocytogenes .El agar selectivo para
listeria Oxford (base) se basa en la formulación del agar Columbia. Para impedir la
flora acompañante indeseable en le medido de cultivo contiene cloruro de litio,
acrifabina, sulfato de colistina, cefotetano, ciclohexinida y fosfomisina como
componentes inhibidores de crecimiento. Listeria monocytogenes disgrega la
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esculina presente en el medio de cultivo dando esculetina con formaron de hierro
(III), que producen compuestos complejos negros que juego tiñen de negro las
colonias listeria monocytogenes.
El medio de cultivo se sembró con 0.1ml con materia de muestra y seguidamente
se encubo a 37ºC hasta llegar a 48 horas. Listeria monocytogenes crece en
colonias coloreadas de gris azulado con una mancha negra.
2.4.6 Recuento de hongos y levaduras. Utilizado el agar SABORAUD, en
donde este medio de cultivo posibilita el crecimiento óptimo de hongos.
No contiene ninguna sustancia que actué selectivamente sobre la flora
acompañante indeseable.
Se realizó la siembra por estría y se incubo a 37ºC. Los dermatofitos se
desarrollaron al cabo de unos 520 días y otros hongos, casi siembre al cabo de 2
5 días.
Todas las pruebas microbiológicas utilizadas están bajo los reglamentos de las
normas internacionales AOAC.
2.5 EVALUACIÓN SENSORIAL
La aceptación del consumidor hacia las salchichas se evaluó basándose en las
características de olor, color, sabor y textura, correspondiente a los
tratamientos 1, 2, 3 y 4 utilizando una escala hedónica de 5 puntos, con los
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siguientes descriptores: Me gusta mucho = 1, Me gusta = 2, Ni me gusta ni
me disgusta = 3, Me gusta poco = 4 y No me gusta = 5
Las muestras fueron calentadas con agua a una temperatura de 70°C, cortadas en
trozos de 2,5 cm, e identificadas con números aleatorios de tres cifras. La
evaluación fue realizada en un área ventilada, de buena iluminación, libre de olores
extraños, con un panel de 83 evaluadores no entrenados (mínimo requerido para
un panel no especializado debe ser de 73 personas), a los cuales se les suministró
una ficha de evaluación, este formato de encuesta utilizado para hacer la
evaluación sensorial aparece en el Anexo IV.
A estos resultados se les hizo un análisis estadístico de KRUSKALWALLIS por
medio del programa statistics. 22
2.6 DISEÑO EXPERIMENTAL
Para el diseño experimental de este proyecto se llevó a cabo un análisis
completamente al azar, con lo cual se determinan los niveles de inclusión de
quinua en cada uno de los tratamientos asumiendo las diferencias significativas
entre las formulaciones, donde se evalúa la composición de los productos,
teniendo en cuenta la muestra patrón y tres niveles de sustitución valorando
cada una de las muestras por triplicado, se realizan un total de 12 ensayos,
22 R. M. JAEGER (1990): Statistics. A Spectator Sport. Sage, Newbury Park. O.280.677.
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empleando el procedimiento y la formulación estándar para elaboración de
salchicha tipo Frankfurt.
El modelo estadístico utilizado fue: 23
Y ij = µ+Ti + E ij
Donde:
Y ij: Variable observada de acuerdo a la característica medida
µ: Medida general del grupo.
Ti : Efecto debido al tratamiento
E ij: Error experimental debido al resultado individual de la muestra
I: 1.2.3.4
J: 1.2.3 4
2.7 COSTOS DE LAS MATERIAS PRIMAS DEL PRODUCTO.
Para la determinación de los costos de la salchicha se tiene en cuenta los precios
de las materias primas por kilogramo para determinar el costo por kilogramo de
producto, posteriormente se evalúa el valor y las cantidades de cada una de las
materias primas, aditivos, tripa y empaque obteniendo el precio de los productos
según su grado de inclusión en la formulación.
23 MONTGOMERY. Douglas C.1995. Diseño de Experimentos. México, Grupo Editorial Iberoamericana.
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2.8 BALANCE DE MATERIA
El balance de materia para los cuatro tratamientos de salchicha tipo Frankfurt, se
realiza en cada uno de los equipos que intervienen en la elaboración del producto
obtenido para determinar el rendimiento y perdidas en cada uno de los
tratamientos . La base de cálculo es de 1 Kg.
2.9 BALANCE DE ENERGIA
El balance de energía se desarrollo para cada una de las etapas del proceso en
donde existen cambios de temperatura produciendo una ganancia o un consumo
de calor.
Utilizando para la determinación del balance energético la ecuación:
Q = m x Cp x (T2 – T1) (1)
Donde :
Q = Consumo calorico (Kj)
m = masa en kg en cada etapa
Cp = Calor especifico (3.2784 Kj /Kg ºC)*
T2= Temperatura final en ºC
T1 = Temperatura inicial en ºC.
*Dato según CORREDOR Y GUTIERREZ (1996)
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Para la determinación del calor específico en cada uno de los cuatro tratamientos
se aplico la ecuación (2)
Cp = ma ca + mpcp +mgcg + mzcz
Donde:
Cp = Calor especifico.
ma = Fracción de masa de agua
mp = Fracción de masa de proteína
mg = Fracción de masa de grasa.
mz = Fracción de masa de ceniza
ca = Calor especifico del agua en (Kj /Kg ºC)
cp = Calor especifico de proteína en ( Kj /Kg ºC)
cg = Calor especifico de grasa en (Kj /Kg ºC)
cz = Calor especifico de la ceniza en ( Kj /Kg ºC)
Consumo de energía (Q) = Potencia del motor x Tiempo de operación
En la tabla 22 se enuncian los calores específicos de los componentes alimentarios
según LEWWIS, JM. Para los respectivos cálculos.
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Tabla 9. Calores específicos de componentes alimentarios
Fuente: LEWWIS, J.M, 1993.
Calores específicos Unidades Valor
Agua ( Kj /Kg ºC) 4.18
Proteína ( Kj /Kg ºC) 1.9
Grasa ( Kj /Kg ºC) 1.9
Ceniza ( Kj /Kg ºC) 1.08
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3 RESULTADOS Y ANALISIS
3.1 RESULTADOS DE ELABORACIÓN DEL PRODUCTO
El producto obtenido se elabora con las normas técnicas y legales de la AOAC y el
ICONTEC (norma 1325).
Las materias primas seleccionadas son adecuadamente escogidas para la
elaboración de la salchicha, procurando que el producto sea confiable para el
consumo humano, sin correr riesgos de alguna alteración o irregularidad que
puedan perjudicar los análisis.
Las pruebas fisicoquímicas y microbiológicas del producto están dentro de los
reglamentos y normas, asegurando la calidad del mismo.
El producto, una salchicha tipo Frankfurt con inclusión de harina de quinua en
diferentes proporciones para mejorar su calidad proteica.
3.2 RESULTADOS FORMULACIÓN
La formulación se basa en la NTC 1325 la cual traza estándares de calidad y
permite clasificar el producto en una salchicha estándar por contener un mínimo
de proteína del 10%.
La formulación se estandarizo teniendo en cuenta los ensayos que se realizaron
según el nivel de sustitución de harina de quinua frente a la harina de trigo,
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determinado así la mejor sustitución, por calidad de emulsión, de resistencia a
calor y conservación la de 100% harina de quinua.
3.3 PRUEBAS FISICOQUIMICAS
La comparación de los productos obtenidos basados en las tres formulaciones con
harina de quinua frente a la formulación patrón con harina de trigo se muestra en
la tabla 10.
Tabla 10. Tabla comparativa de las características fisicoquímicas de los cuatro
tratamientos.
CARACTERISTICA T 1 T 2 T 3 T 4
Humedad 37.61 41.85 42.54 40.89
Cenizas 2.71 2.96 2.99 2.98
Proteína 19.90 22.23 23.57 24.64
Grasa total 4.80 3.98 3.54 3.23
Grasa libre 25.65 25.10 24.85 24.61
Almidón 6.34 7.21 7.65 8.08
Después de comparar y analizar la tabla se determinó que según las características
fisicoquímicas de los productos el mejor tratamiento es el número cuatro (100%
Quinua).
A continuación se realiza el análisis de cada una de las pruebas.
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õ pH. En la figura 4 se muestran las diferencias y el comportamiento de las
formulaciones entre los cuatro tratamientos.
Figura 4 Valores de pH
6,5
6,55
6,6
6,65
6,7
6,75
6,8
pH
1 2 3 4
TRATAMIENTO
Los valores de pH obtenidos en cada uno de los tratamientos supera el mínimo
exigido por la norma ICONTEC 1325 referente a los requisitos fisicoquímicos para
productos carnicos procesados cocidos, lo cual expone que el valor mínimo
aceptado es 5.8.
El comportamiento del pH de las muestras oscila entre 6.6 6.8 lo cual asegura la
capacidad de fijación de agua de la actomiosina en el producto embutido
escaldado. Estos resultados permiten considerar que la formulación de la salchicha
tipo frankfurt en cada uno de los tratamientos, es confiable, ya que como se
mencionó anteriormente cumple con lo requisitos fisicoquímicos exigidos por la
norma.
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õ HUMEDAD. En la figura 5 se muestran las diferencias y el comportamiento de
las formulaciones entre los cuatro tratamientos.
Figura 5 Valores de humedad
34
36
38
40
42
44
HU
ME
DA
D
1 2 3 4
TRATAMIENTO
Uno de los criterios más comunes para determinar el grado de calidad de los
cereales es la humedad que incluye no solo el agua que esta presente en todo ser
vivo y su importancia como solvente para solutos polares tales como aminoácidos
y electrolitos; sino también incluye las sustancias volátiles que acompañan el
alimento.
En el procedimiento de secado pueden ocurrir reacciones químicas ocasionando
variaciones en el peso determinado el resultado como “cantidad de sustancia seca”
En la determinación de humedad el tratamiento patrón presento el valor mas bajo
correspondiente a 37.61% debido aque la harina de trigo tiene una mayor
capacidad de retención de agua, esto se debe a la presencia de gluten comparada
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con la harina de quinua que no lo contiene, disminuyendo su capacidad de
retención. La humedad influye directamente en la textura periférica y la jugosidad
de la salchicha con inclusión de harina de quinua, ocasionando una disminución en
la jugosidad comparada con la muestra patrón.
Los valores de humedad obtenidos, siempre se encontraron dentro de la norma
ICONTEC 1325, que contempla un máximo del 67%.
õ CENIZAS. En la figura 6 se muestran las diferencias y el comportamiento de
las formulaciones entre los cuatro tratamientos, donde el mayor valor de cenizas lo
muestra el tratamiento 3 y el mas bajo, el tratamiento uno.
Figura 6 Valores de Cenizas
2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 2,85 2,90 2,95 3,00
CENIZAS
1 2 3 4
TRATAMIENTO
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La naturaleza y calidad de las variadas combinaciones minerales se encuentran en
las plantas alimentarías, son difíciles de determinar aún cuando el resultado es la
incineración del material permite una orientación sobre la cantidad aproximada,
puesto que el proceso cambia la naturaleza de las combinaciones originales debido
a la destrucción de la materia orgánica.
En general la ceniza se compone de carbonatos originados en la materia orgánica
y no propiamente la muestra. Los cereales son considerados como fuente
importante de algunos minerales y vitaminas. En general, el pericarpio, el germen
y la capa de la aureola son ricos en estos constituyentes. Durante el proceso de
molienda seca muchos de estos se nutrientes se remueven y se pierden.
Es importante resaltar que el contenido de cenizas es menor en el tratamiento
patrón debido a que su formulación contiene harina de trigo que al ser comparada
con la harina de quinua presenta menor contenido de minerales. Los tratamientos
presenta datos dentro de los rangos permisibles, sin que se presente
ensuciamiento alguno o la presencia de minerales como arena o tierra.
õ PROTEÍNA. En la figura 7 se muestran las diferencias y el comportamiento de
las formulaciones entre los cuatro tratamientos, que demuestran que la
formulación que contiene mas niveles de proteína corresponden al tratamiento
cuatro el cual contiene el nivel de quinua mas alto y por consiguiente siendo el
mas bajo el tratamiento uno correspondiente al patrón.
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Figura 7 Valores de Proteína
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00 PROTE
INA
1 2 3 4
TRATAMIENTO
Los cereales y las leguminosas son fuentes ricas de proteína, que en el tracto
gastrointestinal liberan aminoácidos, los cuales son resintetizados por el organismo
animal para formar nuevas proteínas requeridas para el crecimiento,
mantenimiento y reparación de las células del cuerpo.
La cantidad de proteína cambia notablemente en los distintos cereales e inclusive
dentro del mismo cereal de unas cosechas a otras. Esto debido a las condiciones
ambientales que prevalecen durante el desarrollo y la maduración del grano. Los
compuestos proteicos del grano se localizan en todos sus tejidos, pero el germen y
la capa de aleurona concentran la mayor cantidad de compuestos nitrogenados.
Cuando las proteínas son sometidas a una hidrólisis o digestión completa liberan
sus unidades fundamentales o aminoácidos; los esenciales son los aminoácidos
que hombre no pude metabolizar o no los puede sintetizar en cantidades sufientes
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para lograr un buen desarrollo; por lo tanto, estos aminoácidos deben ser
proporcionados por la dieta.
En la determinación del contenido de proteína para los cuatro tratamientos
realizados se estableció que la muestra patrón elaborada con harina de trigo tuvo
el nivel mas bajo de proteína (19.9039%) observándose el escaso nivel proteico
que proporciona este agente ligante y de relleno en los productos carnicos.
En las formulaciones que presentaban inclusiones con harina de quinua se
presenta un aumento considerable de proteína; los porcentajes de proteína
correspondientes a esto oscilan entre 22 25 %, siendo estos datos más altos que
la muestra patón, esto se debe a que el contenido proteico de la harina de quinua
es mayor. Los datos de proteína reportados se encuentran dentro de los rangos
estipulados por al norma ICONTEC 1325 que determinan un mínimo del 10% de
proteína.
õ GRASA TOTAL Y GRASA LIBRE. En la figura 8 se muestran las diferencias y
el comportamiento de las formulaciones entre los cuatro tratamientos.
Figura 8 Valores de Grasa total – Grasa libre
Grasa libre
Grasa total 0 5
10 15 20
25 30
1 2 3 4
TRATAMIENTO
GRASA
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La extracción con éter de petróleo de una muestra secada incluye el grupo de
nutrientes llamados lípidos. Este grupo incluye sustancias tales como: glicéridos,
fosfolípidos, esteroides, ácidos grasos libres, pigmentos carotenoides y clorofílicos
y vitaminas liposolubles.
En el proceso de digestión estas estancias son transformadas en sustancias
semejantes, pero características del organismo que la ingiere, por eso se
consideran precursores dieteticos.
La grasa es un componente necesario de los tejidos vivos y es esencial en la
nutrición humana, debido a que pude almacenarse y movilizarse, es el principal
material de reserva corporal. Su consumo equilibrado es esencial para asegurar el
aporte dietetico de ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles A, D y E.
Los cereales tienen baja cantidad de compuestos liposolubles. Sin embargo estos
constituyentes tienen mucha importancia desde el punto de vista de estabilidad y
de procesos.
En la determinación de grasa en los cuatro tratamientos se observa que los datos
obtenidos están dentro de los parámetros establecidos para los productos carnicos
escaldados en la norma ICONTEC 1325.
Es importante resaltar que el grano de quinua contiene un porcentaje mayor de
grasa que el grano de trigo, pero a pesar de esto en el proceso de elaboración de
la salchicha tipo frankfurt se presenta menor cantidad de grasa en el producto
elaborado con harina de quinua al 100% debido a la presencia mínima de
saponina en la harina la cual no permite una retención adecuada de grasa.
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õ ALMIDÓN. En la figura 9 se muestran las diferencias y el comportamiento de
las formulaciones entre los cuatro tratamientos.
Figura 9 Valores de Amidón
0
2
4
6
8
10
ALM
IDO
N
1 2 3 4
TRATAMIENTO
El almidón de origen vegetal es un polisacárido formado por un monómero único,
la glucosa.
En la determinación de almidón los valores obtenidos en los cuatro tratamientos se
encuentra entre el 6.34% 8.08% sin mostrar una diferencia significativa entre la
muestra patrón y las muestras que contienen inclusión con harina de quinua,
debido a que el contenido de almidón en el trigo y en la quinua es similar.
3.4 PRUEBAS MICROBIOLOGICAS
La mayoría de microorganismos proviene de la carne cruda, los condimentos y
especies pueden contener bacterias fundamentalmente esporas, las cuales no
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mueren en el proceso de escaldado a diferencia de otras formas vegetativas
ocasionando una aceleración en el deterioro de la salchicha.
En la tabla 11 se presentan los resultados de las pruebas microbiológicas
realizadas por triplicado para los diferentes tratamientos, las cuales fueron hechas
al producto recién elaborado.
Tabla 11. Evaluación microbiológica inicial para los cuatro tratamientos.
REQUISITO T1 T 2 T 3 T 4
Coliformes
Coliformes fécales
Staphylococcus
aureus cuagulasa
positivo
Clostridium sulfito
reductor
Mohos y levaduras
Listeria
monocytogenes
Nota: Ausente.
En los diferentes tratamientos de salchicha tipo frankfurt los medios de cultivo de
las pruebas microbiológicas dieron negativas indicando la ausencia de
microorganismos contaminantes y cumpliendo con los requisitos microbiológicos
para productos carnicos procesados cocidos incluidos en la norma NTC 1325.
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En la figura 10 se identifica el no crecimiento de colonias perjudiciales o
contaminantes en el producto, solo se identifica contaminación del ambiente
producida por la exposición al aire por unos segundos antes de ser selladas.
Figura 10. Resultados microbiológicos
Resultado hongos y
Resultado Staphylos Levaduras
Resultado Listeria
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La figura 11 muestra que el producto terminado no tiene ningún tipo de
contaminación por Clostridium, no presenta crecimiento de colonias.
Figura 11. Resultado Clostridium
Estableciendo que el producto es apto para el consumo humano, debido a la
adecuada manipulación de las materias primas y a la higiene en el proceso de
elaboración de las salchichas; además del cuidado en el proceso de
almacenamiento y conservación del producto terminado.
õ Recuento de Coliformes totales
Los coliformes totales se encuentran en el medio ambiente y por tal razón es
normal encontrarlos en muchos productos, en este caso hay una cantidad mínima
la cual esta dentro de las normas establecidas por el ICONTEC, norma 1325,que
permite asegurar un buena calidad e inocuidad del producto sin perjudicar la
salud del consumidor. En la tabla 12 se muestran las Unidades formadoras de
colonia por gramo contadas en el análisis del producto terminado.
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Tabla 12 . Recuento de NMP de coliformes totales
Tratamiento UFC/g
T1 < 3
T2 < 3
T3 < 3
T4 < 3
En la figura 12. Muestra la prueba realizada para efectuar el recuento de
coliformes totales (caldo Brilla)
Figura 12 Resultado recuento coliformes totales
La presencia de coliformes totales se hizo inminente con la aparición de gas en las
campanas de DURHAN, en consecuencia de esto se realizo la prueba confirmativa
en Agar EMB para determinar la presencia de coliformes fecales en particular
E.coli, la ausencia de color verde brillante en este medio confirmo la no presencia
de este microorganismo, ver figura 13
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Figura 13 Resultado E.coli
Fuentes: Autoras
3.5 ANALISIS SENSORIAL
El objetivo de evaluar, de acuerdo con un criterio personal – subjetivo, si la
muestra presentada es aceptada o rechazada para su consumo se realizo
evaluando características cualitativas de las salchichas como fueron su sabor,
color, olor y textura por medio de una encuesta aplicada a 83 personas no
especializadas entre los 1523 años los cuales son los principales consumidores de
este tipo de producto. Practicando análisis estadístico para hallar diferencia.
(kruskalwallis, programa Statistic) Vease Anexo V
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El estudio se realizó para los tratamientos 2,3 y 4 como se presenta a continuación
en la tabla 13 donde se evaluó el color, permitiendo diferencias en los productos
Tabla 13. Resultado estadístico para la prueba de color
El tratamiento que tuvo mayor aceptación por parte de los panelista con respecto
al color fue el tratamiento dos correspondiente al 25% de harina de quinua y 75%
harina de trigo; el rango medio más bajo fue obtenido por el tratamiento cuatro,
atribuido por los evaluadores a la presencia de un color rojo pálido, mientras que
para el tratamiento dos consideraron que el color era similar al de las salchichas
comerciales.
Variable Rango Medio Tamaño de la muestra
Color T4 111.9 82
Color T3 124.2 82
Color T2 125.4 82
246
KRUSKALWALLIS STATISTIC 2.2705
VALOR – P APROXIMADO USANDO CHICUADRADO 0.3213
RANGO PARAMETRICO APLICADO AOV
ORIGEN DF SS MS F P
EN MEDIO DE 2 9018.06 4509.03 1.14 0.32313
DENTRO DE 237 940269 3967.38
TOTAL DE NUMEROS QUE ESTAN EVALUADOS 240
MAX. DIFERENCIA PERMITIDA ENTRE LOS VALORES 0.00001
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El estudio se realizó para los tratamientos 2,3y 4 como se presenta a continuación
en la tabla 14 donde se evaluó el sabor, permitiendo diferencias en los productos
Tabla 14. Resultado estadístico para la prueba de sabor.
El tratamiento que tuvo mayor aceptación por parte de los panelista con respecto
al sabor fue el tratamiento tres correspondiente al 50% de harina de quinua y
50% harina de trigo. El rango medio mas bajo fue el tratamiento cuatro debido a
que la harina de quinua puede dar un sabor terroso a la mezcla comparado con el
tratamiento 3 que fue el preferido por los evaluadores.
Variable Rango Medio Tamaño de la muestra
Sabor T4
126.1 82
Sabor T3 127.6 82
Sabor T2 116.7 82
Total 246
KRUSKALWALLIS STATISTIC 1.3080
VALOR – P APROXIMADO USANDO CHICUADRADO 0.5200
RANGO PARAMETRICO APLICADO AOV
ORIGEN DF SS MS F P
EN MEDIO DE 2 5725.36 2862.68 0.65 0.5268
DENTRO DE 243 1066677 4389.62
TOTAL DE NUMEROS QUE ESTAN EVALUADOS 246
MAX. DIFERENCIA PERMITIDA ENTRE LOS VALORES 0.00001
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El estudio se realizó para los tratamientos 2,3 y 4 como se presenta a continuación
en la tabla 15 donde se evaluó el color, permitiendo diferencias en los productos
Tabla 15. Resultado estadístico para la prueba de textura.
El tratamiento que tuvo mayor aceptación por parte de los panelista con respecto
al textura fue el tratamiento dos correspondiente al 50% de harina de quinua y
50% harina de trigo. Para la textura no se encontraron diferencias significativas
según el análisis de la varianza entre las dos formulaciones. De acuerdo a los
panelistas las salchichas presentando una textura suave, pero el de mayor rango
Variable Rango Medio Tamaño de la muestra
Textura T4
126.1 82
Textura T3 127.6 82
Textura T2 116.7 82
Total 246
KRUSKALWALLIS STATISTIC 1.3080
VALOR – P APROXIMADO USANDO CHICUADRADO 0.5200
RANGO PARAMETRICO APLICADO AOV
ORIGEN DF SS MS F P
EN MEDIO DE 2 5725.36 2862.68 0.65 0.5268
DENTRO DE 243 1066677 4389.62
TOTAL DE NUMEROS QUE ESTAN EVALUADOS 246
MAX. DIFERENCIA PERMITIDA ENTRE LOS VALORES 0.00001
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medio fue el tratamiento 3 no mostrando mucha diferencia entre los otros dos
tratamientos.
El estudio se realizó para los tratamientos 2,3 y 4 como se presenta a continuación
en la tabla 16 donde se evaluó el color, permitiendo diferencias en los productos
Tabla 16. Resultado estadístico para la prueba de olor.
Variable Rango Medio Tamaño de la muestra
Olor T4
130.8 82
Olor T3 113.6 82
Olor T2 126.2 82
Total 246
KRUSKALWALLIS STATISTIC 3.1230
VALOR – P APROXIMADO USANDO CHICUADRADO 0.2098
RANGO PARAMETRICO APLICADO AOV
ORIGEN DF SS MS F P
EN MEDIO DE 2 12990.7 26495.37 1.57 0.2085
DENTRO DE 243 11006138 4140.49
TOTAL DE NUMEROS QUE ESTAN EVALUADOS 245
MAX. DIFERENCIA PERMITIDA ENTRE LOS VALORES 0.00001
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Los evaluadores no identificaron diferencias significativas en el aroma entre los
productos, teniendo una mayor preferencia el tratamiento 4 con el mayor rango
medio.
Según el análisis estadístico realizado por medio del programa statistic empleando
el análisis de varianza KRUSKALWALLIS se determino que hubo un grado de
aceptación en las tres muestras con presencia de harina de quinua. Por esta razón
se determino que la mejor manera de establecer cual de las tres muestras es la
mejor fue realizando las pruebas fisicoquímicas de cada uno de los productos para
así determinar por medio del factor nutricional cual de las tres tiene parámetros
para su elección.
3.6 DISEÑO EXPERIMENTAL
Como resultado del diseño experimental y teniendo en cuenta las características
de los productos se determina la utilización de 3 niveles de sustitución con un
rango de diferencia del 25% en cada uno de ellos con lo que se determina la
viabilidad de la formulación anteriormente evaluada.
Tabla 17. Ensayos para la formulación.
ENSAYO HARINA TRIGO HARINA DE QUINUA
SUSTITUCIÓN
1 2 3 4
10% 5% 2.5% 0
5% 7.5% 10%
0 50% 75% 100%
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Estos ensayos se realizaron para valorar las inclusiones de harina de Quinua en la
formulación de la salchicha tipo Frankfurt.
3.7 COSTOS DEL PRODUCTO.
El producto terminado que tuvo un mayor costo corresponde al tratamiento 4
debido aque contiene en su totalidad harina de quinua en la formulación, siendo
esta mas costosa que la harina trigo, en la tabla 18 se comparan los costos de los
cuatro tratamientos.
Los costos asumidos en la siguiente tabla solamente son costos de materia prima,
no incluye costos de operación.
Tabla 18 .Precios de materias primas
MATERIA PRIMA PRECIO por kg
Carne bovina 9.000
Carne porcina 9.000
Grasa dorsal 3.400
Hielo 800
ADITIVOS
Proteína aislada de Soya 5.520
Harina de Quinua 4.000
Harina de trigo 1.500
Sal 750
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Nitritos 12.180
Fosfatos 5.452
Eritorbato 14.036
Condimento para salchicha tipo
frankfurt 7.888
EMPAQUE
Tripa de celofán por metro 939.6
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Tabla 18.Costos de elaboración del producto en cada uno de los tratamientos
COSTOS
( $/LB) PATRON
TRATAMIENTO
1
TRATAMIENTO
2
TRATAMIENTO
3
Carne
bovina 2250 2250 2250 2250
Carne
porcina 749.7 749.7 749.7 749.7
Grasa
dorsal 210.8 210.8 210.8 210.8
Hielo 351.68 351.68 351.68 351.68
Proteína
aislada de
Soya
180.504 180.504 180.504 180.504
Harina de
Quinua 200 300 400
Harina de
trigo 150 75 3.75
Sal 12 12 12 12
Nitritos 2.436 2.436 2.436 2.436
Fosfatos 16.356 16.356 16.356 16.356
Eritorbato 28.072 28.072 28.072 28.072
Condimento 78.88 78.88 78.88 78.88
Tripa de
celofán X
metro
3523.5 3523.5 3523.5 3523.5
TOTAL 7552 7678 7705 7803
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Al comparar los cuatro tratamientos se observa que existe una relación
directamente proporcional entre la cantidad de harina de quinua empleada y el
costo del producto, debido a que los costos de harina de quinua frente a la harina
de trigo son mayores.
Los costos superiores de la harina de quinua se presentan por ser este un producto
de baja producción y consumo en el país.
Cabe aclarar así como aumenta el costo del producto, también aumenta su calidad
nutricional incrementando el nivel proteico y disminuyendo el porcentaje de grasa
contenido en el producto.
3.8 BALANCE DE MATERIA
A continuación la tabla 19 enuncia las perdidas en cada equipo después de la
operación:
Tabla 19. Perdidas en cada uno de los equipos
SALE T1 T2 T3 T4
X1 0.027 0.029 0.027 0.028
X2 0.069 0.069 0.046 0.046
X3 0.089 0.089 0.121 0.086
X4 0.004 0.004 0.013 0.013
R 0.1186 0.115 0.028 0.063
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Donde:
X1 = perdida en el molino
X2 = perdida en el cutter
X3 = perdida en la embutidora
X4 = perdida en el cuarto de ahumado.
R = perdida en el tanque de escaldado.
Las perdidas se presentan con mayor intensidad debido a que la capacidad de los
equipos era superior a la cantidad de muestra elaborada.
Las perdidas de carne en el molino se deben a la adherencia de las fibras y tejido
conectivo que queda en los discos en el momento de moler, no hay diferencia
notoria para los cuatro tratamientos.
Las perdidas en el cutter se deben a que se queda parte de la emulsión se queda
adherida en las paredes ocasionando una disminución de la emulsión al salir del
equipo, presentando la mayor perdida en el tratamiento 1 y 2.
En la embutidora por ser manual y por tener una capacidad mayor a la empleada
se presentan mayores perdidas que los demás equipos, el tratamiento 3 fue el que
tuvo mayor pérdida de producto.
En el cuarto de ahumado la pérdida se debe al suministro de calor que se le da a
la salchicha perdiendo agua, siendo la pérdida mayor el tratamiento 1
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A continuación se presentan las mermas en cada uno de los equipos utilizados
para la elaboración de la salchicha:
Tabla 20. Mermas en cada uno de los equipos
Tratamiento
Mermas
molino
(%)
Mermas
cutter
(%)
Mermas
embutidora
(%)
Mermas
cuarto
ahumado
(%)
Mermas
Tanque de
escaldado
(%)
T1 6.85 7.14 9.89 0.49 14.65
T2 7.53 7.63 9.97 0.50 14.33
T3 7.03 4.75 13.13 1.6 10.04
T4 7.12 7.3 9.35 1.52 7.17
Cabe resaltar que dichas mermas se presentan debido a que la capacidad de los
equipos era superior a la cantidad de muestra elaborada.
En el molino las mermas oscilan entre 6.85% – 7.53% debido a que en el tornillo
sin fin y en los discos de la maquina se incrustan pequeñas partículas de carne y
grasa empleadas en el proceso.
La disminución en el cutter se encuentran entre 7.63% 4.75% ocasionada por
la adhesión de la emulsiona a las paredes y cuchillas del equipo.
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En la embutidora se presentaron las perdidas más altas del proceso que se
encuentran por el orden de 13.13% – 9.30% esto se debe a que se coloco poca
cantidad de emulsión en el equipo y este por tener una capacidad gran parte de
la emulsión se quedaba en la boquilla y el embolo.
La perdidas de menor proporción durante el proceso se presentaron en el cuarto
de ahumado esta se encuentran en el rango de 0.49% a 1.6% ya que el producto
no es sometido a esfuerzo mecánico sino a un cambio físico.
En el tanque de escaldado no se presenta rango de perdida significativo en
relación con las mermas presentes en otras etapas del proceso.
Los cálculos del balance de materia están registrados en el anexo IV
õ Rendimiento
Los resultados de los rendimientos de la elaboración de salchicha Frankfurt para
los cuatro tratamientos se presentan en la Tabla 29, para la obtención de estos
porcentajes se utilizo la siguiente formula:
% RENDIMIENTO = CANTIDAD SUMINISTRADA – CANTIDAD OBTENIDA x 100
CANTIDAD SUMINISTRADA
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Tabla 21. Rendimiento del producto.
Tratamiento Rendimiento %
T1 4.5396
T2 5.4054
T3 5.6030
T4 3.273
El tratamiento que menor rendimiento presento fue el tratamiento 3 el cual
corresponde a el elaborado con 100% harina de quinua esto se debe a que la
quinua por no tener gluten en su composición hace que la emulsión sea un poco
más débil que la de los otros tratamiento que presentan harina de trigo.
3.8 BALANCE DE ENERGIA
Tabla de resultados del consumo calorico del proceso en los tratamientos
evaluados.
Tabla 22. Consumo calórico de los cuatro tratamientos
Tratami
ento
CP
(KJ /
Kg ºC )
Q (KJ)
Molino
Q (KJ)
Cutter
Q (KJ)
Embuti
dora
Q (KJ)
Ahuma
do
Q (KJ)
Escalda
do
Q (KJ)
Choque
térmico
Q .T
(KJ)
T1 2.47 79.19 192 240 46.20 66 121.5 552.08
T2 3.31 79.19 192 240 24.22 61.16 112.31 532.8
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T3 2.98 79.19 192 240 57.7 81.4 145.2 555.6
T4 2.44 79.19 192 240 49.90 70.50 121.38 561.2
Para la determinación del consumo calórico total se suman los calores parciales en
cada una de las etapas del proceso asumiendo una pérdida de calor del 10%
debido a que el material de los equipos hace que el calor salga rápidamente
ocasionando perdidas.
El tratamiento con inclusión de 50% trigo, 50% quinua es el que requiere un
consumo mayor de energía para aumentar la temperatura del producto en un
grado, por lo que este Cp corresponde a 3.31 KJ / Kg ºC.
Durante el proceso de elaboración de la salchicha tipo Frankfurt el equipo que
mayor consumo calórico requirió, fue el tanque de escaldado debido a las altas
temperaturas que se manejan a este proceso y al tiempo requerido para alcanzar
estas.
Durante todas las etapas hubo siempre ganancia de calor a diferencia de la última
etapa del proceso (choque térmico), donde se presentó una perdida e calor
requerido para disminuir la temperatura del producto y por consiguiente la energía
del producto.
Los cálculos están registrados en el anexo IV
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CONCLUSIONES
En general no se detectaron diferencias organolépticas sustanciales de los
productos con harina de quinua frente a la harina de trigo, por lo que se
concluyó que la harina de quinua es perfectamente utilizable como sustituto de
la harina de trigo en las condiciones ensayadas.
Con base en los resultados obtenidos tanto para pruebas fisicoquímicas
como microbiológicas, se considera que los productos cumplen con los
requisitos exigidos por la NTC 1325, para productos carnicos procesados,
cocidos y embutidos.
Según el estudio realizado efectivamente la inclusión de harina de quinua
aumenta la cantidad de proteína del producto y no altera las características
sensoriales del mismo, dado esto, la formulación con 100% quinua fue la mas
adecuada.
Los valores de pH obtenidos oscilan entre 6.6 – 6.8 lo cual asegura la
capacidad de fijación del agua en el producto, cumple con el mínimo exigido
por la norma ICONTEC 1325, referente a los requisitos fisicoquímicos para
productos carnicos procesados cocidos, lo cual expone que el valor mínimo
aceptado es 5.8.
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La humedad influye directamente en la textura periférica y la jugosidad de
la salchicha con harina de quinua, ocasionando una disminución en la jugosidad
comparada con la muestra de harina de trigo.
El contenido de cenizas es menor en el tratamiento patrón debido a que su
formulación contiene harina de trigo que al ser comparada con la harina de
quinua presenta menor contenido de minerales en su composición.
Los datos de proteína reportados se encuentran dentro de los rangos
estipulados por al norma ICONTEC 1325 que determinan un mínimo del 10%
de proteína los porcentajes de proteína correspondientes tratamientos oscilan
entre 24 - 34 %.
La salchicha tipo frankfurt presenta menor cantidad de grasa en el
producto elaborado con harina de quinua al 100% debido a la presencia
mínima de saponina en la harina la cual no permite una retención adecuada de
grasa.
Las pérdidas de materia prima más altas se presentaron en la etapa de
embutido del producto, ya que por la poca cantidad de emulsión para cada
tratamiento dificultaba llevar a acabo este proceso, repercutiendo esto en los
rendimientos finales del producto.
En la determinación de almidón los valores obtenidos en los cuatro
tratamientos se encuentra entre el 21% - 25% sin mostrar una diferencia
significativa entre la muestra patrón y las muestras que contienen inclusión con
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harina de quinua, debido a que el contenido de almidón en el trigo y en la
quinua es similar.
Según el análisis estadístico realizado por medio del programa statistic
empleando el análisis de varianza KRUSKAL-WALLIS se determino que hubo un
grado de aceptación en las tres muestras con presencia de harina de quinua.
Después del estudio realizado se considera que la mejor formulación por su
alto contenido proteico frente al patrón (19.90% proteína) fue el tratamiento
cuatro, que corresponde al 100% quinua (24.4% proteína), conservando sus
características organolépticas y dando calidad al producto.
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RECOMENDACIONES
Antes de iniciar cualquier estudio sobre extensores empleados en la
industria cárnica se deben verificar las propiedades fisicoquímicas y
microbiológicas del producto a utilizar para garantizar su eficiencia y calidad en
el producto a elaborar.
Se recomienda para próximos estudios realizar la evaluación sensorial por
medio de dos paneles de degustación, uno con personas entrenadas y otro con
personas no entrenadas, con el fin de tener un concepto más amplio acerca de
la aceptación rechazo del producto
Se sugiere la utilización de la harina de quinua como un extensor en la
industria cárnica, por sus características nutricionales y antimicrobianas, que
pueden aportar al producto un aumento en su calidad.
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