Physical and chemical Evaluation of guapo (Maranta arundinacea) rhizomes and sweet cookies made with its flour 

Abstract

The use of flour from unconventional sources contributes to maintaining and adding value to crops currently little known. Weight, length, thickness, edible portion, flour yield from guapo (Maranta arundinacea) rhizomes were studied; sweet cookies were prepared with its flour: 100% guapo flour (GHG), 100% wheat flour (GHT) and a 50:50 mixture of wheat flour and guapo flour (GHTG). Proximate composition and color of flours and cookies were determined; in addition, spreading factor and level of sensory acceptance were determined on the cookies. Rhizomes had a weight, length and thickness averages of 116.28 ± 56.32 g, 10,83 ± 2.18 cm and 4.50 ± 0.79 cm, respectively; the yield in edible portion and flour was 92.79 ± 4.40% and 47.08%, respectively. Compared to wheat flour, the guapo had lower protein and fat content and higher ash content (p < 0.05); color difference among them was 2.56. Cookies with guapo flour (GHTG and GHG), compared to GHT, had lower protein content (p < 0.05), higher ash content (p < 0.05) and similar spreading factor (p > 0.05); color difference was 3.04 (GHG) and 0.95 (GHTG) regarding the GHT. The acceptability of the sweet cookies was similar (p > 0.05) in color, odor, texture and flavor attributes. This study shows that guapo flour can replace wheat flour for making sweet cookies well accepted by consumers.

Key  words: Sweet cookies, guapo, composite flours, Maranta arundinacea.

Recibido: octubre 2012 Aprobado: abril 2013. Versión final: mayo 2013

Introducción

Venezuela es un país no productor de trigo, pero un alto  porcentaje  de  los  productos  que  se  expenden  en comercios del ramo alimentario están elaborados con su harina, lo que implica un gasto elevado de divisas para la  importación  de  este  rubro.  Las  raíces  y  tubérculos son  fuente  importante  de  carbohidratos  y  según  datos obtenidos  de  FAOSTAT  (2013)  Venezuela  tuvo,  para el año 2011, una producción de 43.336 TM, utilizadas principalmente para consumo directo; sin embargo, como refiere Espín et al. (2004), el principal componente de las raíces y tubérculos andinos son los carbohidratos, por lo que es factible elaborar harinas a partir de ellas. Una de las aplicaciones de las harinas provenientes de raíces y  tubérculos  es  la  formulación  de  harinas  compuestas

para la elaboración de panes (Henao y Aristizábal 2009), galletas (Aziah y Komathi 2009), tortas (Ji et al. 2007, Cueto  y  Pérez  2010,  Cueto  et  al.  2011),  pastas  (De Oliveira et al. 2006, Rendón et al. 2008, Pérez y Pérez 2009) y otros alimentos, para minimizar el uso de harina de  trigo  (HT)  en  países  no  productores  de  este  cereal. Desde  1965,  la  Organización  de  las  Naciones  Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha alentado a  los  países  no  productores  de  trigo  a  la  utilización  de harinas compuestas, en las que el trigo sea sustituido por harinas de otros cereales, raíces y tubérculos autóctonos o de siembra factible (Kim y De Ruiter 1969).

La planta de  guapo  produce  un  rizoma  rico  en  almidón,  con  una productividad agrícola potencial de 12 t/ha.año (Venturini y  do  Prado  2004),  cuya  producción  está  limitada  a pequeños conucos, ya que es poco conocida o desconocida por expendedores y consumidores; su uso se ha limitado a  la  extracción  del  almidón,  pero  puede  ser  una  fuente potencial  para  la  elaboración  de  harinas.  Conocer  la composición, potencial nutricional, características físicas y funcionales de este rizoma contribuirá a fomentar el uso y consumo de este cultivo subutilizado. En consecuencia, se  evaluaron  características  físicas  de  los  rizomas  de guapo, con la porción comestible del rizoma se elaboró una  harina  de  guapo  (HG)  cuya  composición  proximal color se compararon con la HT; además, con la HG y la HT se elaboraron tres tipos de galletas dulces las cuales fueron comparadas en su composición proximal, índice de esparcimiento, color y aceptación sensorial.

Materiales y Métodos

Características físicas de los rizomas

Los rizomas de la planta de guapo (Fig. 1a) fueron obtenidos  de  un  cultivo  en  la  población  de  Santa  Inés, municipio  Caripe  del  estado  Monagas,  cosechados a los 12 meses de desarrollo de la planta. Para evaluar las características físicas se utilizaron 100 rizomas, que no  mostraron  daños  en  su  superficie,  los  cuales  fueron limpiados  para  eliminar  tierra  adherida;  se  pesaron  en balanza  Ohaus,  modelo  Explorer  Pro  y  se  tomaron  las medidas de longitud mediante una regla con escala en cm y de grosor mediante un vernier. Posteriormente fueron pelados manualmente para separar la parte comestible de la corteza. El cálculo de la porción comestible se hizo de acuerdo a la siguiente ecuación:

Obtención de la harina

Para la obtención de la HG se utilizó la metodología propuesta  por  Pérez  et  al.  (2007).  Láminas  de  0,5  cm de  grosor  de  la  porción  comestible  de  los  rizomas fueron  deshidratadas  a  45ºC,  durante  24  horas,  en  un deshidratador de bandeja con corriente de aire (Mitchell Dryers,  Nº  655149,  Manchester,  UK).  Las  láminas secas  se  procesaron  en  un  molino  de  martillo  (Fitz Mill Comminuting Machine, Model D, The Fitzpatrick Company Inc., Chicago, EUA) y lo obtenido se pasó a través de un tamiz de 60 mesh (250 μm). El rendimiento en harina se calculó con la siguiente ecuación:

Preparación de las galletas dulces

Se prepararon tres tipos de galletas dulces: a) galleta de  referencia  con  harina  de  trigo  (GHT),    b)  galleta 50:50  harina  de  trigo:harina  de  guapo  (GHTG)  y  c) galleta 100% harina de guapo (GHG) (Fig. 1b, 1c y 1d). La fórmula para la preparación de las galletas fue: 100 g de harina, 53 g de margarina, 40 g de azúcar granulada, 1 g de esencia de vainilla y 9 g de yema de huevo. Los ingredientes  fueron  obtenidos  en  el  mercado  local.  Se utilizó un mezclador (marca Kitchenaid); en una primera etapa, se cremaron la margarina y el azúcar, mezclando a baja velocidad durante 3 min aproximadamente. En una segunda  etapa  se  agregaron  los  ingredientes  líquidos (yema  de  huevo  y  esencia  de  vainilla)  y  por  último, en una tercera etapa, se agregó la harina y se continuó la  mezcla  a  velocidad  media  durante  2  minutos.  La masa, después de reposar 15 min a 15°C, fue pasada a través de un laminador (marca Marcato, modelo Atlas 150) y se cortaron, con ayuda de un molde, galletas de 4,5 cm de diámetro y 4 mm de grosor. Las galletas se hornearon  durante  15  min  a  150ºC  en  horno  eléctrico (marca  Madosa);  después  de  alcanzar  la  temperatura ambiente se empacaron en bolsas de polietileno de baja densidad  y  se  almacenaron  a  temperatura  ambiente (aproximadamente 28°C). En una muestra de 10 galletas de cada tipo se tomaron las medidas de peso con balanza Ohaus, modelo Explorer Pro.

Figura 1. Rizomas de la planta de guapo (Maranta arundinacea) y galletas elaboradas con harina de trigo y harina de guapo.

Composición proximal de harinas y galletas

El  contenido  de  humedad,  grasa  cruda,  proteína cruda, ceniza y fibra cruda se determinaron empleando la  metodología  descrita  por  la  AOAC  (1997)  y  por triplicado  para  cada  tratamiento.  Los  carbohidratos totales  y  disponibles  se  calcularon  por  diferencia,  de acuerdo a las siguientes ecuaciones (INN 2001, Chong y Noor 2008):

Los  valores  de  energía  se  calcularon  mediante los  factores  generales  de  Atwater:  4  kcal/g  para carbohidratos,  4  kcal/g  para  proteínas  y  9  kcal/g  para lípidos (INN 2001).

Calidad del horneado

A una muestra de 10 galletas se le tomaron las medidas de  grosor  (G)  y  diámetro  (D)  mediante  un  vernier,  de acuerdo a la metodología 10-50D de la AACC (1983). El  factor  de  corrección  (fc)  utilizado  para  evaluar  el diámetro, el grosor y la relación D/G fue 1,00, ya que la ciudad de Barcelona se encuentra a 10 msnm y tiene una presión barométrica de 1.014 mbar (29,94 inches Hg). El factor de esparcimiento fue calculado con la ecuación:

Color de harinas y galletas

El  color  fue  determinado  por  triplicado  con  un colorímetro  marca  Hunter  Lab  (modelo  COLORFLEX CX1819) siguiendo la metodología descrita en el Manual Hunter  Lab  (2001),  con  observador  10º  e  iluminante D65.  Con  los  valores  obtenidos,  utilizando  la  escala CIEL*a*b*, se calculó la diferencia de color (ΔE) entre las harinas y las galletas cocidas, tomando como patrón la HT y la galleta de harina de trigo, respectivamente, de acuerdo a la siguiente ecuación:

Donde:


ΔE:  variación  total  del  color  entre  las  muestras comparadas

L*: índice de luminosidad (100 = blanco; 0 = negro)
a*: posición de la muestra en el eje rojo (+) – verde(-)
b*: posición de la muestra en el eje amarillo (+) – azul (-)

Evaluación sensorial de las galletas

La galletas, presentadas enteras y codificadas con tres dígitos  aleatorios,  fueron  evaluadas  usando  una  escala hedónica de siete puntos (7 = me gusta extremadamente; 1  =  me  disgusta  extremadamente)  con  un  panel  no entrenado  de  31  personas,  consumidores  habituales  de galletas,  quienes  expresaron  su  opinión  acerca  de  los atributos color, olor, textura y sabor. Se utilizó agua para limpiar el paladar antes del análisis de las muestras.

Análisis estadístico

Los resultados experimentales para las harinas fueron comparados  mediante  un  análisis  de  t-student  y  los obtenidos para las galletas con una prueba ANOVA de un factor, a un nivel de probabilidad de 0,05. De resultar significativo  el  ANOVA,  se  determinó  la  diferencia mínima significativa de Fisher (DMS) entre las medias.

Para datos que no siguen distribución normal se aplicó la  prueba  de  contraste  de  Kruskal-Wallis.  Se  utilizó  el Programa  Statgrafics  Plus,  versión  4.0  para  el  análisis estadístico.

Resultados y discusión

Características  físicas  de  los  rizomas  y  rendimiento en harina

Las  características  físicas  de  los  rizomas  de  guapo y  el  rendimiento  en  harina  se  muestran  en  la Tabla  1. El rango de peso para los rizomas estuvo comprendido entre 37,5 y 268,9 g, la longitud entre 7,30 y 16,40 cm, el grosor entre 2,90 y 6,30 cm, el rendimiento en porción comestible fue de 92,79% y el rendimiento en harina fue de  47,08%. Valores  reportados  por  Pérez  et  al.  (1997) para rizomas de la región andina venezolana muestran menor peso (24,90-52,51 g), mayor longitud (11,1-18,8 cm), menor grosor (2,2-3,2 cm) y menor contenido en porción  comestible  (87,97%)  que  la  muestra  de  este estudio proveniente del estado Monagas.

Tabla  1.  Características  físicas  de  los  rizomas  de  guapo  y rendimiento en harina.

Composición proximal y color de las harinas

La composición proximal y el color de las harinas de trigo y de guapo se muestran en la Tabla 2. El contenido de humedad fue superior (p <0,05) para la HT (9,83%) en  comparación  con  la  HG  (5,33%).  Konuma  et  al. (2012) reportaron para harina de trigo un valor superior de humedad (12,8%). La HG presentó menor (p < 0,05) contenido de proteína cruda (4,57%) que la HT (12,82%). Pérez  et  al.  (1997) reportaron  5,46%  de  proteína  para el guapo y Konuma et al. (2012) reportaron 10,9% de proteína para la harina de trigo. Similarcomportamiento fue  observado  para  la  grasa  cruda,  donde  la  HG  tuvo 0,11% y la HT 0,31%. El valor para la HG fue inferior a lo reportado por Pérez et al. (1997) (5,96%) y el de la harina de trigo fue inferior al reportado por Konuma et al. (2012) (0,90%). En cuanto al contenido de ceniza, la HG mostró un contenido superior (p < 0,05) al de la HT (3,72 y 0,72%, respectivamente). Pérez et al. (1997) reportaron  un  menor  contenido  de  ceniza  para  la  HG (2,84 %) y lo obtenido por Konuma et al. (2012) para la HT también fue inferior al de esta investigación (0,65%).

El  contenido  de  fibra  cruda  fue  similar ( p  >  0,05)  en ambos productos (1,23% para la HG y 0,90% para la HT). Como  se  observa,  el  guapo  al  igual  que  otras  raíces  y tubérculos, presenta menor contenido de proteínas que el trigo (Scott et al. 2000); sin embargo, podría fortificarse con  otras  fuentes  proteicas  (harina  de  pescado,  harina de leguminosas, entre otros) para elaborar productos sin adición de harina de trigo. El contenido de carbohidratos

totales y disponibles fue en la HG de 86,27 y 85,37%, respectivamente,  valores  aproximadamente  10% superiores a los obtenidos para la harina de trigo (76,32 y 75,09%). El valor de carbohidratos totales fue superior al reportado por Pérez et al. (1997) para el guapo (78,25%). El  aporte  calórico  de  la  HG  (360,75  kcal/100g)  fue ligeramente superior al de la HT (354,43 kcal/100g).

La HG es menos blanca que la HT, como se deduce de  su  menor    (p  <  0,05)  luminosidad  (69,77  y  72,17, respectivamente). Con respecto a los parámetros de color a*  (-5,27  para  la  HT  y  -6,01  para  la  HG)  y  b*(21,30 para la HT y 21,81 para la HG), los valores no fueron significativamente diferentes (p > 0,05). La diferencia de color entre las harinas, tomando a la HT como patrón, fue de 2,56, indicando que existen diferencias de tonalidad entre las mismas.

Tabla 2. Composición proximal  y color de las harinas de trigo y de guapo.

composición proximal de las galletas

El  análisis  proximal  de  las  galletas  se  muestra en  la  Tabla  3.  Los  valores  de  humedad  estuvieron comprendidos entre 2,13 (GHTG) y 2,82 (GHT) y son inferiores al límite máximo sugerido para este parámetro por la norma COVENIN (2001) para galletas, de 5%. El bajo contenido proteico de la HG afectó a las GHG y a las GHTG, presentando éstas menor contenido (2,25% y 4,16%, respectivamente) que las GHT (6,36%) (p < 0,05).

En trabajos similares también se han obtenido bajos niveles de proteína cruda cuando se sustituye la harina de trigo por harina de otras fuentes diferentes a cereales (García y Pacheco 2007). El contenido de grasa cruda y de fibra cruda no fue significativamente diferente ( p > 0,05) entre las galletas, los valores de grasa estuvieron comprendidos entre 13,83% (GHTG) y 14,07% (GHT) y los de fibra cruda entre 0,39% (GHTG) y 0,54% (GHT).

Ya que las harinas mostraron un bajo contenido de grasa cruda, el contenido de grasa observado en las galletas proviene  de  la  adicionada  durante  su  preparación. El  contenido  de  ceniza  en  las  galletas  con  harina  de guapo (1,11% para la GHTG y 1,85% para la GHG) fue superior (p < 0,05) al observado en las GHT (0,66%), lo  que es indicativo de un mayor contenido de minerales a consecuencia del mayor aporte de ceniza por parte de la harina de guapo. Los carbohidratos totales estuvieron comprendidos entre 75,55% (HGT) y 79,55% (GHG) y los disponibles entre 75,01%(GHT) y 79,16% (GHG). El aporte calórico de las GHG fue de 450,11 kcal/100g, seguido de la GHTG con 450,53 kcal/100g y de la GHT con 452,11 kcal/100g.

Tabla 3. Composición proximal de las galletas formuladas con las harinas de trigo y de guapo.

Características físicas de las galletas

En la Tabla 4 se muestran las características físicas de las galletas. El factor de esparcimiento no fue diferente (p > 0,05) entre las galletas, indicando que la pérdida de elasticidad de la masa a consecuencia de la sustitución de la HT por la HG no fue significativa incluso a un 100% de sustitución. Maldonado y Pacheco (2000) observaron mayor grosor y menor diámetro en galletas preparadas con sustitución de 7% de harina de trigo por harina de plátano verde; mientras que, Vieira et al. (2010) no observaron cambios en el diámetro de las galletas cuando se sustituye el trigo por harina de yuca hasta un 15%; sin embargo, al sustituir harina de trigo por harina de batata (Singh et al. 2008) o harina de soya y salvado de arroz (Mishra y Chandra 2011), el factor de esparcimiento disminuyó al disminuir la proporción de harina de trigo.

El valor de luminosidad (L*) en las galletas con harina de  guapo  (59,66  para  la  GHG  y  57,41  para  la  GHTG) fue superior (p < 0,05) al observado en las GHT (56,61) indicando  un  mayor  pardeamiento  en  la  superficie  de estas galletas a consecuencia posiblemente de reacciones de Maillard. El valor de a* fue semejante (p > 0,05) para los  tres  tipos  de  galletas  (-1,46,  -1,40  y  -1,42  para  las GHT,  GHTG  y  GHG,  respectivamente),  mientras  que el valor de b* fue menor (p < 0,05) en las galletas con harina  de  guapo  (37,02  para  la  GHTG  y  34,66  para  la GHG), indicando menor tonalidad amarilla en las mismas cuando se compara con la GHT (41,06). La diferencia de color entre las galletas con harina de guapo y la GHT se incrementó al aumentar el contenido de harina de guapo, alcanzando valores de 0,95 y 3,04 para las GHTG y GHG,respectivamente.

Tabla 4. Características físicas de las galletas formuladas con las harinas de trigo y de guapo.

Evaluación sensorial de las galletas

Los resultados de la evaluación sensorial de las galletas se presentan en la Tabla 5. La evaluación promedio para cada  uno  de  los  atributos  estuvo  comprendida  entre  4 y 6 (me es indiferenteme gusta mucho). Los panelistas no  mostraron  preferencia  (p  >  0,05)  por  algún  tipo  de galleta para los atributos estudiados, lo que indica igual aceptación para las galletas con y sin harina de guapo añadida.

Tabla 5. Evaluación sensorial de las galletas formuladas con las harinas de trigo y de guapo.

Conclusiones

Los rizomas de guapo presentaron un alto porcentaje de  porción  comestible  y  de  rendimiento  en  harina. La harina de guapo, comparada con la harina de trigo, presentó  mayor  contenido  de  ceniza  y  carbohidratos  y menor contenido de proteínas, grasa y fibra. Las galletas con harina de guapo en su composición presentaron un menor contenido de proteína, mayor contenido de ceniza y carbohidratos, similar factor de esparcimiento, valores superiores de L* e inferiores de b* y similar aceptación que las galletas elaboradas sólo con harina de trigo.

Agradecimiento

Los autores agradecen el financiamiento del Consejo de Investigación de la Universidad de Oriente, Núcleo de Anzoátegui.

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