Suplemento alimenticio de alto contenido proteico para niños de 2 - 5 años. II. Propiedades físicas, químicas, reológicas y color.

Pedro Cerezal Mezquita, Andrea Carrasco Verdejo, Karina Pinto Tapia y Rafael Arcos Zavala

Pedro Cerezal Mezquita. Ingeniero Civil Químico y Doctor en Ciencias Técnicas Mención Alimentos, Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia. La Habana, Cuba. Profesor, Departamento de Alimentos. Universidad de Antofagasta (UA), Chile. Dirección: Departamento de Alimentos. Facultad de Recursos del Mar. Avda. Universidad de Antofagasta # 02800. Campus Coloso. Casilla 170. Antofagasta, Chile. e-mail: pcerezal@uantof.cl

Andrea Carrasco Verdejo. Ingeniera en Alimentos, UA, Chile.

Karina Pinto Tapia. Ingeniera en Alimentos, UA, Chile.

Rafael Arcos Zavala. Médico Cirujano, Universidad de Chile, Chile. Director. de la Corporación de Ayuda al Ser Desnutrido (CORASEDE) Calama, Región Antofagasta, Chile.

RESUMEN

La elaboración de mezclas de harinas proteicas con destino a la población preescolar de 2-5 años ha sido una práctica común en las últimas décadas. El presente trabajo tuvo como objetivo la evaluación de algunas propiedades físicas, químicas, reológicas y el color de una crema preparada a partir de un suplemento alimenticio formulado a partir de harinas de quinua y lupino con aditivos y saborizante de pollo para un período de conservación de 90 días. Además, se evaluaron algunas propiedades mecánicas y de fluidez del polvo al finalizar el almacenamiento. Los resultados obtenidos fueron: humedad <10,5% y Aw <0,61 sin variaciones significativas; el índice de peróxido aumentó gradualmente con un comportamiento lineal, alcanzando 8,34meq O₂ por kg de grasa. La crema preparada a partir de la mezcla formulada mostró un comportamiento seudoplástico, disminuyendo en el transcurso del tiempo pese a mantener alta consistencia. Las coordenadas de color CIEL*a*b* no presentaron diferencias significativas en todo el período de almacenamiento, manteniéndose el color en una tonalidad de "beige". El  DE mostró comportamientos erráticos hasta 45 días y se estabilizó a los 90 días. La capacidad de retención de agua de la mezcla a los 0 días fue de 2,3 ±0,06 veces. Al final del estudio la densidad aparente y de asentamiento fueron de 0,463 y 0,526 g·ml^-1, y el tiempo y velocidad de vaciado de 1,38s y de 13,66g·cm^-2·s^-1, alcanzando el ángulo de reposo 38,4º, lo que lo ubica como de fluidez lenta.

Nutritional supplement of high protein content for children 2-5 years old. II. Physical, chemical, rheological and color properties.

SUMMARY

The elaboration of mixtures of protein powder flours for the preschool population 2-5 years old has been a common practice in the last decades. The goal of this work was the evaluation of some physical, chemical and rheological properties as well as the color of the baby food type cream made with a nutritional supplement formulated with flours of quinua and lupinus, plus additives and chicken flavoring in a 90 day conservation period. After this time, some mechanical and powder fluency properties were evaluated. The results were: moisture content <10,5% and Aw <0,61 without significant variations; peroxide index increased in gradual form with a linear behavior, reaching 8,34meq of O₂ per kg of fat. The baby food type cream showed a pseudoplastic behavior, characteristic that decreased in the course of time in spite of maintaining high consistency. The CIEL*a*b* color coordinates did not display significant differences through during the storage period, the color maintaining a "beige" tonality. DE showed erratic behavior up to 45 days, becoming stable at 90 days. The water holding capacity of the mixture at 0 days was of 2,3 ±0,06 times. At the end of the study the bulk and tap density were 0,463 and 0,526g·m·l^-1, and the draining time and speed of 1,38s and 13,66g·cm^-2·s^-1, reaching a steady angle of 38,4º, reason why is located as powders with a low fluency.

Suplemento alimentício de alto conteúdo protéico para crianças de 2 - 5 anos. II. Propriedades físicas, químicas, reológicas e cor.

RESUMO

A elaboração de misturas de farinhas protéicas com destino à população pré-escolar de 2-5 anos tem sido uma prática comum nas últimas décadas. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação de algumas propriedades físicas, químicas, reológicas e a cor de um creme preparado a partir de um suplemento alimentício formulado a partir de farinhas de quinoa e lupino com aditivos e saborizante de frango para um período de conservação de 90 dias. Além disso, se avaliaram algumas propriedades mecânicas e de fluidez do pó ao finalizar o armazenamento. Os resultados obtidos foram: umidade <10,5% e Aw <0,61 sem variações significativas; o índice de peróxido aumentou gradualmente com um comportamento linear, alcançando 8,34meq O₂ por kg de gordura. O creme preparado a partir da mistura formulada mostrou um comportamento pseudoplástico, diminuindo no transcurso do tempo apesar de manter alta consistência. As coordenadas de cor CIEL*a*b* não apresentaram diferenças significativas em todo o período de armazenamento, mantendo-se a cor em uma tonalidade "bege". O DE mostrou comportamentos erráticos até 45 dias e se estabilizou aos 90 dias. A capacidade de retenção de água da mistura aos 0 dias foi de 2,3 ±0,06 vezes. No final do estudo a densidade aparente e de assentamento foram de 0,463 e 0,526 g·ml-1, e o tempo e velocidade de esvaziamento de 1,38s e de 13,66g·cm^-2·s-1, alcançando o ângulo de repouso 38,4º, o que o situa como de fluidez lenta.

PALABRAS CLAVE / Almacenamiento/ Color CIEL*a*b*/ Índice de Peróxido/ Suplemento Proteico/ Preescolares/ Viscosidad/

Recibido: 02/04/2007. Modificado: 03/03/2008. Aceptado: 05/03/2008.

Introducción

Hoy en día se está replanteando el uso de numerosas plantas alimenticias de origen andino, entre las que se encuentra la quinua, amaranto, lupino, algarrobo, entre otras; cuya finalidad es la obtención de harinas de alto contenido proteico de buena calidad y con ello el desarrollo de nuevos productos dirigidos a poblaciones consumidoras de estos cereales o gramíneas. Los cotiledones de algarrobo y las harinas pretostadas de amaranto, quinua y lupino poseen, respectivamente, concentraciones en base seca de 61,0; 13,7; 10,8 y 49,8% de proteínas; 11,0; 5,7; 5,2 y 12,2 % de lípidos; y fibra cruda de 2,4; 3,0; 6,1 y 17,6% (Estévez et al., 2000; Riveros y Fernández, 2006; Cerezal et al., 2007).

Algunas instituciones públicas y privadas están desarrollando enormes esfuerzos en rescatar estas valiosas materias primas. Desde hace algunos años, la Corporación de Ayuda al Ser Desnutrido (CORASEDE), radicada en la ciudad precordillerana de Calama, II Región, Norte de Chile, ha establecido un convenio de colaboración con el Departamento de Alimentos de la Universidad de Antofagasta con la finalidad de lograr formulaciones de alto valor proteico dirigidos a la alimentación de la población infantil de bajos recursos con diferentes grados de desnutrición, asentadas en zonas periféricas de diferentes ciudades y poblaciones de la II Región de Chile.

Los suplementos alimenticios en polvos, de alto contenido proteico, diseñados para ser suministrados a niños preescolares de 2-5 años, tienen como condición fundamental una fácil preparación para no entorpecer las labores en la cocina doméstica, centros asistenciales de recogida, policlínicos y hospitales, lo que se debe traducir en un bajo esfuerzo físico requerido en su reconstitución una vez que se les adiciona agua o leche para su dilución y son cocinados a bajas temperaturas.

Los parámetros físicos, químicos y el color que muestran los suplementos alimenticios de alto contenido proteico, en su forma de polvo, envasados y almacenados a temperatura ambiente, en lugares frescos y secos, son afectados máslentamente que aquellos productos en forma de pasta o líquidos. Las características con mayor sensibilidad a los cambios en estos productos proteicos y con presencia de grasas, son: rancidez, acidez, color y viscosidad. De ahí la necesidad de conocer hasta que grado las alteraciones limitan el consumo del producto. En su presentación como "crema o papilla", las propiedades reológicas revisten importancia al incidir directamente en los aspectos sensoriales de la población infantil a la que va destinada.

Las propiedades físicas como la densidad aparente y de asentamiento son de utilidad práctica al realizar el control de calidad de alimentos en polvos y permiten determinar si las materias primas pueden mezclarse para ser envasadas en un recipiente predeterminado. El objetivo práctico de las investigaciones de la fluidez de los polvos es proporcionar el conocimiento cualitativo y cuantitativo para el diseño de equipos y la predicción de su funcionamiento. Las características de flujo, tiempo y velocidad de vaciado son de importancia para el manejo y almacenamiento de productos en polvo en las industrias agrícolas, alimentarias y farmacéuticas, ya que de ellas depende la facilidad del transporte, mezclado y envasado (Barbosa-Canovas et al., 2005)

Otra de las propiedades físicas, el ángulo de reposo, es una medida empírica de la fluidez relativa de sólidos particulados y se ha demostrado que es significativamente influenciada por factores como el contenido de humedad, tamaño de partículas, tiempo de almacenamiento, etc. (Kamath et al., 1994) y es importante para la calidad de consumo de productos que son necesarios preparar a partir de mezclas de polvos que se vierten sobre un líquido. La fluidez del polvo también se ha explicado en términos de la interadherencia o pegajosidad de partículas. Esta última tiende a ocurrir en alimentos con alta concentración de azúcares afectados por la transición vítrea de los azúcares amorfos (Bhandari y Howes, 1999). Durante la reconstitución con agua se hidratan las superficies de las partículas humectándolas y se reduce la cohesión entre ellas, de tal modo que permite una penetración más rápida del agua por capilaridad. Los polvos con ángulos de reposo altos tienen mayor probabilidad de hundirse con más dificultad cuando son vertidos en una superficie líquida, debido a su cohesión inherente (Shittu y Lawal, 2007).

Los datos obtenidos sobre características friccionales serán útiles en el diseño de la tolva para el flujo por gravedad, puesto que el ángulo de inclinación de las paredes de la tolva o silo debe ser mayor que el ángulo de reposo, para asegurar el flujo continuo del material (Özgüven y Vursavus, 2005).

El objetivo del presente trabajo fue la determinación de algunas propiedades físicas, químicas, reológicas y el color de un suplemento alimenticio de alto contenido proteico aportado por una mezcla de harinas de quinua y de lupino con la menor cantidad de aditivos, que al reconstituirse se pudiera elaborar un alimento salado, adicionándole saborizante de pollo, y que cumpla finalmente con los requerimientos establecidos para la dieta de preescolares de 2-5 años. El estudio se realizó por un período de almacenamiento de 90 días del producto en polvo, en envases multicapas de papel Kraft.

Materiales y Métodos

Se elaboró un producto en polvo a partir de la mezcla física de harinas tostadas (Avelup, 2003) de quinua (Chenopodium quinua Wild) y de lupino (Lupinus albus L.), sal fina, azúcar blanca pulverizada y saborizante en polvo de pollo, cuya formulación se calculó y se ajustó a través de la técnica de programación lineal empleando la macro solver de la planilla electrónica Excel de Windows (Reimers et al., 2002). Además, se tuvieron en cuenta los criterios emitidos del producto final resultante crema tipo "papilla", por un panel sensorial de catadores adultos semientrenados, formado por 45 alumnos de tercero a quinto año de Ingeniería en Alimentos de la Universidad de Antofagasta, Chle, quienes entregaron sus juicios a través de una caracterización mediante escala por atributos; así como por los juicios obtenidos de 60 niños menores de 5 años de tres jardines infantiles de la Antofagasta, mediante la prueba hedónica facial de 5 puntos, los que mostraron un puntaje entre los términos de "me gusta ligeramente" y "me gusta muchísimo". Todo el proceso de elaboración, formulación del producto basado en criterios de composición, aportes nutricionales y respuestas sensoriales, se llevaron a efecto de acuerdo a lo informado por Cerezal et al. (2007).

La formulación (Cerezal et al., 2007) contempló una mezcla de las harinas de quinua (53,0%) y lupino (37,4%) para una relación quinua:lupino de 1,42:1,0 y el resto correspondió a los demás ingredientes, sal fina (2,0%), azúcar blanca pulverizada (1,0%) y saborizante de pollo en polvo (9,6%). El propósito de la formulación era el cumplimiento de 38% del requerimiento diario de proteínas para los niños de 2-5 años, de acuerdo al patrón establecido por la FAO (1985) El producto se envasó en bolsa multicapa de papel kraft, añadiendo 34,5g en cada bolsa, cantidad que corresponde a una porción diaria por niño (para la preparación de 300ml de crema), las que se adaptaron al volumen establecido, evitando en el almacenamiento penetración de aire en exceso.

Los análisis bromatológicos en el tiempo 0 y 90 días se presentan en la Tabla I. El contenido proteico del producto es alto, alcanzando un PDCAAS (protein digestibility corrected aminoacid score) de 0,9 a los 90 días (Cerezal et al., 2007), debido a los incumplimientos en los requerimientos de metionina+cistina y triptófano. Por otra parte, las harinas de quinua y lupino, no presentaron coliformes totales ni Salmonellas, ni se detectó presencia de mohos y los recuentos de levaduras estuvieron por debajo del límite inferior establecido de 5x10³, indicando condiciones favorables para la elaboración de la papilla; de igual forma, los valores obtenidos en 0 y 90 días en la papilla, de los recuentos de aerobios mesófilos y Stafilococcus Aureus cumplieron con lo estipulado; en cuanto a los coliformes totales, fecales y Salmonella no se detectó su presencia, ya que las condiciones de envasado y almacenamiento fueron debidamente controladas, por lo que el alimento posee la calidad necesaria y es adecuado para el consumo de niños de 2 - 5 años (Cerezal et al., 2007).

Estudio de Almacenamiento

De la mezcla en polvo se obtuvieron 20 envases que fueron mantenidos a temperatura ambiente (20 ±5ºC) y humedad relativa <65%. Se determinaron algunas propiedades físicas (actividad de agua y humedad), reológicas (viscosidad), químicas (índice de peróxido) y color en los 90 días de almacenamiento, con las frecuencias que se muestran en la Tabla II.

Actividad de agua y humedad. Se empleó el equipo A_W Sprint TH-500 a 25ºC. Las etapas para la medición de actividad de agua (Aw) correspondieron a la calibración con las concentraciones de sales establecidas para las humedades predeterminadas y la colocación de la muestra en la cápsula plástica. Se tomaron las lecturas del programa Novasina en el computador acoplado al equipo hasta lograr una Aw constante. La determinación de humedad se llevó a cabo mediante método gravimétrico; se desecó la muestra en estufa de aire a 105ºC hasta peso constante y se expresó la humedad como porcentaje (Villarroel, 1998).

Indice de peróxido El contenido de peróxidos se realizó mediante extracción en frío y el resultado se expresó en meq O₂ por kg de grasa (Schmith-Hebbel, 1981; Mongeau y Brassard, 1982).

Viscosidad. La mezcla se reconstituyó para obtener la crema de acuerdo al procedimiento establecido, disolviendo 34,5g del polvo en 300ml de agua a temperatura ambiente durante 2min, evitando la formación de grumos. Se calentó hasta ebullición y se mantuvo a fuego lento por 5minutos, revolviendo constantemente. La viscosidad (h) fue medida a diferentes temperaturas entre 20 y 80ºC con intervalos de 10-30ºC, empleando un viscosímetro rotacional Brookfield mod. DV II+ acoplado a un computador provisto del software Winghater especialmente desarrollado por el fabricante (Brookfield, 2002). Las unidades de viscosidad se expresaron en centipoise (cp).

Color. Se determinó el color de la mezcla en polvo, mediante el equipo Color Flex Hunterlab. Las etapas de la medición fueron: 1) Estandarización del equipo con el patrón de color negro y posteriormente se colocó el blanco; el software del equipo indicó la condición de iniciación. 2) Colocación de la muestra en cápsula de vidrio transparente tapada con cubierta opaca para evitar la penetración de luz. 3) Lextura de la muestra según espacio de color CIEL*a*b*. Además se calculó el Croma (C*) y el hue (h*). Las mediciones se realizaron 10 veces, a razón de una cada minuto.

Otras propiedades determinadas al final del almacenamiento

Análisis de acidez. La determinación de acidez se realizó por la técnica de extracto acuoso y se expresó en grados de acidez (Schmith-Hebbel, 1981).

Capacidad de retención de agua y sólidos secos. Se siguió el procedimiento establecido para este tipo de productos (Mongeau y Brassard, 1982), introduciendo las modificaciones sugeridas por Borroto et al. (1995) y empleando un tamaño de muestra de 0,23g.

Densidad. Se determinó la densidad aparente y de asentamiento, utilizando 100g de muestra, y se expresó en g de producto por ml (Larrauri et al., 1995).

Tiempo y velocidad de vaciado. El análisis del tiempo de vaciado se realizó utilizando 100g de muestra y expresando el deslizamiento en segundos. La velocidad de vaciado midió en g·cm^-2·s^-1 (Larrauri et al., 1995) para una misma cantidad de muestra (100g).

Ángulo de reposo. El ángulo de reposo (q) es un método empírico de estimación de la fluidez de sólidos particulados, existiendo una clasificación de acuerdo al ángulo entre el cono formado por el polvo y la superficie plana que sirve de base al cono. Cuando q<35º se considera como material que fluye libremente, entre 35 a 45º como bastante cohesivo, de 45 a 55º cohesivo y si q>55º como muy cohesivo (Barbosa-Canovas et al., 2005). Otra clasificación utilizada cuando q<45º considera fluidez alta para 25º<q<30º, media para 30º<q<38º y baja para 38º<q<45º (Alavi y Caussat, 2005). El valor de q se determinó añadiendo el producto en polvo en el embudo descrito en el método y colocándolo a una altura de 10cm sobre una superficie plana y midiendo el ángulo entre el cono formado por el material y la superficie, al concluir el proceso de caída (Larrauri et al., 1995).

Análisis estadístico

La evaluación estadística de los resultados se realizó utilizando estadígrafos comunes y los valores se presentaron en forma de valores medios y sus desviaciones típicas S ( ± S) Las comparaciones entre las medias de poblaciones se realizaron por t de Student o análisis de varianza, según correspondiera. En los casos de encontrar diferencias se efectuó la prueba de rangos múltiples de Duncan (Gutiérrez y de la Vara, 2003). Los ajustes previstos entre variables se efectuaron por regresión lineal o múltiple, dependiendo de la complejidad y escogiendo el modelo matemático cuyo coeficiente de determinación (R²) fuera el mayor de todos los examinados. Los análisis estadísticos se realizaron para una probabilidad del 95% de confianza empleándose la hoja de cálculo Excel del software Office 2000 y el Statgraphics versión 5.1.

Resultados y Discusión

Estudio de almacenamiento de la mezcla

Humedad y actividad de agua. En la Tabla III se muestran los resultados de los análisis de humedad y Aw realizados durante el tiempo de almacenamiento de la mezcla. El intervalo de valores de humedad obtenidos (9,051-10,47%) significa que durante el almacenamiento no hubo diferencias estadísticamente significativas (p<0,05). Las humedades alcanzadas se encontraron por debajo del 15% reglamentado (González, 2003), indicando que la mezcla tuvo las condiciones óptimas de elección del envase (bolsas policapas de papel Kraft), sellado y almacenamiento. La Aw no presentó en todo el transcurso del almacenamiento diferencias estadísticamente significativas (p<0,05), apreciándose valores constantes desde el inicio hasta el final del tiempo de conservación.

Índice de peróxidos. En la Figura 1 se muestra el comportamiento del índice de peróxidos durante el tiempo de conservación de la mezcla. El comportamiento de los valores de peróxidos fue aumentando de manera sostenida con el tiempo y el mejor ajuste correspondió al modelo lineal (R²= 0,984). A los 90 días de almacenamiento el índice de peróxidos no sobrepasó los 8,34meq O₂ por kg de grasa, menor al límite de rancidez establecido de 10meq (Codex, 1993). Si este alimento permaneciera almacenado bajo las mismas condiciones y se tomara la ecuación de la recta como el modelo predictivo, se obtendría a los 120 días los primeros indicios de rancidez, con valores ³10 meq O₂ por kg de grasa, por consiguiente el pronóstico para la finalización del tiempo de garantía sería de 4 meses.

Al momento de elaborar la mezcla las harinas utilizadas tenían un tiempo de almacenamiento de 2 meses aproximadamente; por tanto, el tiempo de durabilidad, de acuerdo al índice de peróxidos, hubiera sido más prolongado si se hubiera elaborado el producto con harinas más frescas.

Viscosidad. En la Figura 2 se presentan los resultados obtenidos de viscosidad (h) en la crema expresados en cp preparada con la mezcla en polvo al inicio del almacenamiento, tomados cada minuto. De entre los 7 spindles (husillos) posibles, se obtuvo el mayor torque para el husillo #2 a una velocidad de 100rpm, por lo que las mediciones se realizaron con estas condiciones. El producto presentó viscosidades entre 219,2 y 136,4cp durante 8min, con un torque de 54,8 a 34,1% y se encontró que el mejor ajuste correspondió al modelo exponencial con un R²= 0,966. La viscosidad fue disminuyendo en el transcurso del tiempo, tendiendo a hacerse asintótica con el tiempo, lo que significa un comportamiento de fluido seudoplástico, esperado para este tipo de alimentos.

En la Figura 3 se muestran los resultados de viscosidad a diferentes temperaturas al inicio del almacenamiento. Se aprecia que a medida que la temperatura aumenta los valores de viscosidad aumentan hasta llegar a un máximo entre 30 y 40ºC, seguido de un ligero descenso en los 60ºC, que no llegó a ser estadísticamente diferente para p<0,05 a los 90ºC, lo que puede deberse a que el producto ya finalizó con la gelatinización de los almidones. Los valores de viscosidad con relación a la temperatura se correlacionaron y se obtuvo el mejor ajuste bajo el modelo polinomial con un R²= 0,926.

En la Figura 4 se presentan los diferentes comportamientos de viscosidad cada 45 días, durante el período de almacenamiento del producto. Al inicio del estudio se observó una seudoplasticidad manifiesta, atribuible quizás a la mayor viscosidad que imparten los polisacáridos de cadenas más largas (mayor peso molecular) y que tienen propiedades de hidrocoloides, las que se van deteriorando en la medida que se le va impartiendo rotación con el tiempo. Pasados los primeros 45 días, si bien es cierto que se posee una viscosidad inferior desde el comienzo de la medición, la misma se mantiene prácticamente constante en todo el período de rotación impartido, por lo que se ha perdido significativamente la propiedad seudoplástica, pese a mantener atributos de viscosidad que le dan consistencia al producto. Un comportamiento similar se produjo en el tiempo 90 días, apreciándose una menor viscosidad en relación a las anteriores, aunque estable en los tiempos de medición, sin perder la consistencia propia del producto.

Independientemente que la viscosidad fue cambiando y que al final perdió la característica de seudoplasticidad, visualmente siguió manteniendo la capacidad viscosa propia de una crema, lo cual fue verificado al momento de realizar las evaluaciones sensoriales al final del tiempo de almacenamiento (90 días).

Color. En la Figura 5 se muestran las coordenadas a* y b* del espacio de color CIE-L*a*b* que corresponden al primer cuadrante del diagrama de cromaticidad. Los valores de a* y b* representados en la figura muestran la dispersión del color durante el almacenamiento, sin diferencias estadísticamente significativas con un p<0,05. En la Tabla IV se presentan los valores de L*, C*, h* y la relación encontrados durante el tiempo de 

conservación  de la mezcla. El valor de L* (luminosidad o claridad del color), el C* y h*, que es el ángulo, no presentaron diferencias estadísticamente significativas con un p<0,05 en los 90 días de estudio, por lo que no hubo variaciones de relevancia durante el almacenamiento. Los valores croma o de saturación (C*) obtenidos durante el tiempo de conservación se mantuvieron alejados del centro acromático, manteniéndose en la zona de dispersión de las coordenadas cromáticas. Se calculó también la relación , que indica  un índice de

amarillo de la muestra (Larrauri y Saura, 2000), para determinar la tendencia del color, obteniendo un valor <1 para todos los tiempos del estudio de conservación. Finalmente, el color de la mezcla se mantuvo en una tonalidad de "beige". En la Figura 6 se observa el comportamiento y variación del color durante el almacenamiento.

De acuerdo al análisis de varianza, los valores obtenidos de DE presentaron diferencias estadísticamente significativas (p<0,05), demostrando la prueba de rangos múltiples de Duncan que hasta el tiempo de 45 días cada valor obtenido de DE difería de su antecesor. A partir de los 60 días no se apreciaron diferencias para el DE para el mismo nivel de significación, marcando una tendencia a una mayor estabilidad. Probablemente lo sucedido en el inicio del almacenamiento fue que la unión de los ingredientes de la formulación condujo a reacciones químicas, algunas de ellas debidas a los hidratos de carbono y las proteínas, tales como las reacciones de Maillard, Strecker y otras posiblemente derivadas de la oxidación de los lípidos. Al avanzar el tiempo se reduce la velocidad de reacción y hay menor dispersión de las diferencias de color.

Acidez. Los resultados obtenidos de acidez en la mezcla en polvo y las harinas de quinua y lupino, previa al mezclado en el tiempo de almacenamiento de 90 días, fueron de: 0,15% ±0,01; 0,11% ±0,03 y 0,13% ±0,02, respectivamente; encontrándose dentro de lo exigido que es un máximo de 0,25% (González, 2003). Los valores obtenidos de acidez de las materias primas y la mezcla mostraron una variación leve que es indicativa de poca probabilidad de deterioro químico durante el almacenamiento (Schmith-Hebbel, 1981).

Otras propiedades observadas al final del almacenamiento

Capacidad de retención de agua (CRA). El valor medio de CRA de la mezcla obtenido al inicio del tiempo de almacenamiento fue de 2,3 ±0,06 veces, debido principalmente a un tamaño de partícula fino 0,149 mm (100 mesh), conveniente para facilitar la digestión y el mejoramiento de la palatabilidad de la crema. Este resultado es ligeramente superior al conseguido para bebidas en polvo a base de fibra dietética de CRA= 2,1g de agua/g de muestra base seca (Larrauri et al., 1995).

En la Tabla V aparecen los resultados de los análisis físicos realizados a las harinas de quinua y lupino y a la mezcla con sabor a pollo. La densidad aparente y de asentamiento en la mezcla fue del 96,26 y 83,3% y del 89,5 y 78,9% en relación a las harinas de lupino y quinua, respectivamente. Los mayores valores siempre correspondieron a la quinua. El tiempo de vaciado en la mezcla fue del 80,7 y 79,8%, siendo su velocidad de vaciado 1,23 y 1,37 veces superior en relación a las harinas de lupino y quinua, respectivamente. Por otra parte, el ángulo de reposo de la mezcla incrementó sus valores en 1,47 y 1,42 comparado con las harinas de lupino y quinua.

Los valores de la densidad aparente y de asentamiento de la mezcla son menores que los informados para polvos para flan con incorporación de fibra dietética de nopal cuyos valores son 0,59 y 0,64g·ml^-1 (Sáenz et al., 2002), así como los indicados en bebidas en polvos a partir de fibra dietética de residuos cítricos 0,625 y 0,801g·ml^-1, respectivamente (Larrauri et al., 1995); sin embargo, son valores más altos que los de polvos de cacao con 12% de grasas y cuyo intervalo para la densidad aparente es de 0,35 a 0,40g·ml^-1 (Beckett, 2004), per no así para bebidas de cacao en polvo, que muestran un intervalo más amplio, entre 0,49 y 0,81g·ml^-1 (Shittu y Lawal, 2007). Por su parte, la densidad de asentamiento está en los valores medios del intervalo de 0,50 a 0,55g·ml^-1 que se indica para polvos de cacao con 12% de grasas (Beckett, 2004).

Tanto los valores de densidad aparente, de asentamiento y de tiempo de vaciado resultan en una velocidad de vaciado alta, tal como la mostrada en la Tabla V por la mezcla con sabor a pollo. Esta velocidad supera a las informadas para otros productos alimenticios en polvos con velocidades, de 8,3g·cm^-2·s^-1 (Sáenz et al., 2002), así como de productos farmacéuticos granulados empleando quitina y carboximetilquitosana como agentes desintegrantes, donde se obtuvieron velocidades de vaciado de 7,3-7,9g·cm^-2·s^-1 y de 8,8-9,8g·cm^-2·s^-1, calculados por los métodos seco y húmedos, respectivamente (Fernández et al., 1998). Todos estos productos superan el límite mínimo indicado para este parámetro, de 7,0g·cm^-2·s^-1 (Fernández et al., 1998).

La densidad aparente, tiempo de vaciado y velocidad de vaciado, proporcionan información en cuanto a la fluidez del producto, características que resultan importantes al momento de realizar una dosificación constante durante su envasado industrial.

El ángulo de reposo de la mezcla con sabor a pollo difirió significativamente (p<0,05) de aquel de las harinas individuales de partida, alcanzando un valor ligeramente superior al de la línea que divide a los polvos de fluidez baja y media, de 38º (Alavi y Caussat, 2005), por lo que es de fluidez baja. Al parecer, la adición de azúcar y sal, ambas pulverizadas, y la complementación con el saborizante de pollo en polvo, así como la interconectividad de las dos harinas, quinua y lupino, imparten una cohesividad sinérgica que eleva el ángulo de reposo en más de un 40%. Por su parte, las harinas de lupino y quinua mantuvieron ángulos de reposo en el intervalo 25-30º, correspondiendo a una fluidez alta (Alavi y Caussat, 2005). Asimismo, quienes elaboraron una bebida en polvo (Larrauri et al., 1995) y un polvo para flan (Sáenz et al., 2002), plantean que valores de ángulo de reposo de ~30º estarían relacionados con una fluidez aceptable para este tipo de producto. Se debe tener en cuenta que productos en polvo con bajos ángulos de reposo forman conos más planos que aquellos que poseen mayores ángulos de reposo.

Los resultados obtenidos de todas estas pruebas funcionales son una medida de referencia para realizar procesos industriales, en los cuales se deben estandarizar los tiempos de llenado y dosificación de envases.

Conclusiones

En este estudio de almacenamiento por 90 días del suplemento alimenticio de alto contenido proteico para niños de 2-5 años a partir de harinas de quinua y lupino, con la adición de sal, azúcar pulverizada y saborizante de pollo, se determinó que los principales parámetros físicos y químicos no tuvieron variaciones significativas como se demostró para la humedad, Aw e índice de peróxido. Los cambios en el comportamiento de la seudoplasticidad en el almacenamiento no impidieron mantener la capacidad viscosa propia de la crema. Las coordenadas de cromaticidad del color no tuvieron variaciones significativas con respecto al color inicial de la mezcla manteniéndose en una tonalidad "beige"; sin embargo, el DE tuvo fluctuaciones en los primeros 45 días y ya a partir de los 60 días mantuvo tendencia a la estabilidad. Las otras propiedades mecánicas y de flujo del polvo se encontraron dentro de los intervalos esperados para este tipo de producto.

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan su agradecimiento a la Corporación de Ayuda al Ser Desnutrido (CORASEDE) de la ciudad de Calama, II Región de Chile, por el financiamiento del presente estudio.

REFERENCIAS

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