Uso del alga marina Sargassum spp. adicionada a la harina de trigo para preparar galletas alimenticias para consumo humano

Oscar Velasco-González^1,2, Susana Echavarría-Almeida³, Armando Sifuentes-Díaz de León¹ y Margarita Casas-Valdez⁴ 

¹ CIIDIR-IPN. Durango, Dgo. México C.P. 34220. e-mail: nenoparral@hotmail.com

²  COFAA y EDI México. e-mail:,armando552@hotmail.com

³ Mayfrinutri. Durango, estado de Durango. México. e-mail: susyechavar@gmail.com

⁴ Cicimar-IPN. La Paz, BCS. México e-mail: mcasasv@hotmail.com

RESUMEN

La disponibilidad del alga Sargassum spp. en la costa oriental de la Península de Baja California, México, es de 183.000 Mg anuales, las cuales son subutilizadas, considerándose adecuado adicionarlas a nuevos productos funcionales para consumo humano que permitan, a su vez, incrementar los ingresos económicos del sector pesquero. Se evaluaron las características reológicas de tres harinas de trigo comerciales con 0, 2, 4 y 6 % del alga, lo cual indicó que la harina de Sargassum puede emplearse como “mejorante” en harinas suaves, en concentraciones del 2 % en productos integrales. Posteriormente, se elaboraron galletas considerando una apropiada evaluación química en función del perfil de aminoácidos de la harina de trigo y del alga, y de que su dureza no superara la de las galletas comerciales. Esto permitió la elección de un 15 y 20 % de adición de Sargassum, así como la incorporación de chocolate para enmascarar el color oscuro del alga. Tomando en cuenta los dos primeros niveles de una escala hedónica de cinco puntos, la aceptación de las galletas con 20 % de Sargassum fue de 72 % (sabor), 81 % (color), 79 % (sal), 54 % (azúcar) y 64 % (textura). Estas galletas superaron a las de  trigo en el contenido de minerales (3,2 veces) y fibra (2,7 veces), por lo que en general resultan en una alternativa adecuada para introducir al mercado productos con algas e incrementar su valor agregado.

Palabras clave adicionales: Chocolate, dureza, aminoácidos, minerales, fibra dietética, valor agregado

Using seaweed Sargassum spp. added to wheat flour to make cookies for human consumption

Abstract

Current availability of Sargassum spp. in the east coast of Baja California peninsula, México, is 183,000 annual MG which are not being completely utilized, so it would be useful to add the algae to new products for human consumption, besides increasing the economy of the fishery sector. We evaluated the rheologic characteristics on three commercially available wheat flours added with 0, 2, 4, and 6 % of the algae flour which indicated that Sargassum may be used as "bread enhancer" of soft flour in concentrations of 2 % in whole products. Subsequently, cookies were prepared considering an appropriate chemical score based on the amino acid profile of wheat and Sargassum; likewise, their hardness should not exceed that of commercial cookies. This allowed the selection of a 15 and 20% addition of Sargassum, and the incorporation of chocolate to mask the dark color of the alga. Taking into account the first two levels of a five-point hedonic scale, acceptance of cookies with 20 % of Sargassum was 72 % ( flavor) , 81 % (color ), 79 % (salt ), 54 % (sugar ), and 64 % ( texture ). These cookies outperformed the wheat flour cookies in mineral content (3.2 times) and dietary fiber (2.7 times), thus resulting in an adequate alternative to introduce an algae product into the market and increase their added value.

Additional key words: Chocolate, hardness, amino acid, minerals, dietary fiber, added value

Recibido: Febrero 5, 2013  Aceptado: Septiembre 23, 2013

INTRODUCCIÓN

El consumo de algas marinas, es antiguo,  especialmente en China, Corea y Japón, donde se consumen en diversas formas, y en México su consumo es relacionado con la salud (Deng y Chow, 2010; Pak et al., 2012). Las algas más utilizadas corresponden a Porphyra spp., Laminaria spp. y Undaria spp. Esta última ocupa el primer lugar en producción a nivel mundial, y se le asocia a la disminución del peso corporal así como con propiedades antioxidantes (McHugh 2002; Guo et al., 2007).

Entre otros géneros importantes de algas marinas se encuentra el Sargassum spp., cuya composición química muestra que es una buena fuente de minerales, carbohidratos, ácidos grasos omega 3 y 6, fucoidinas, betacarotenos y vitaminas (Carrillo et al., 2002; Casas-Valdez et al., 2006). También contienen una importante cantidad de fibra y son altamente higroscópicas, es decir, absorben agua con facilidad e incrementan su volumen, por lo que al consumirlas proporcionan una sensación de saciedad y permiten que aumente el tiempo en que una persona puede dejar de consumir alimentos.

Debido a la presencia de los elevados contenidos de antioxidantes, Nagai y Yukimoto (2003) y Echavarría et al. (2009) recomiendan el empleo de Sargassum en alimentos funcionales; también, se relaciona su comportamiento antioxidante con los flurotaninos, que pueden representar hasta un 15 % del peso seco (Mclnnes et al. 1985). En este género se ha reportado actividad en contra de hidroperóxidos y radicales OH (Nakai et al., 2006; Kumar et al., 2008), así como efectos hepatoprotectores en modelos experimentales (Wong et al., 2004; Rao et al. 2005). Zhang y Yu (1997) indican que existe buena actividad antioxidante en la especie S. thunbergii, así como en S. ringgoldianum, S. macrocarpum, S. marginatum y S. muticum. Se supone  que la incorporación de esta alga en algunos alimentos permitiría incrementar su valor agregado, además de obtener un producto alimenticio con menor aporte calórico que la harina de trigo y un buen aporte de prebióticos.

Se han reportado contenidos bajos de colesterol en huevos de gallinas alimentadas con dietas de Sargassum (Carrillo et al., 2012). Esta alga está prácticamente libre de compuestos tóxicos y por cada 100 g contiene 4,39 mg de ácido docosahexaenoico (DHA) y 19,17 mg de ácido araquidónico (ARA), ácidos que están siendo utilizados en la alimentación infantil; asimismo, funciona como una barrera física a la absorción de grasas y colesterol (Casas-Valdez et al., 2006).

El género Sargassum spp. es muy abundante, particularmente en la costa oeste del Golfo de California, estimándose su disponibilidad en 183,000 Mg anuales (Pacheco et al., 1998), pero en la actualidad su aplicación aún es limitada. Tampoco se tiene conocimiento de que se hayan realizado estudios para su uso en la alimentación humana, por lo que el objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de la adición de harina de Sargassum en harinas suaves utilizadas en la elaboración de galletas para un mejor aprovechamiento del recurso y proporcionar nuevos alimentos funcionales a la población.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las algas del género Sargassum spp. fueron recolectadas en la bahía de La Paz, Baja California Sur, México, localizada en 24°27’-24°06’ N y 110°18’-110°40’ W, secadas al sol sobre una plancha de cemento y posteriormente molidas, tamizadas en una malla 60. Luego, con la intención de conocer las variaciones en las características reológicas de diferentes harinas de trigo al ser mezcladas con la harina de Sargassum, se hicieron pruebas mediante la adición de 2, 4 y 6 % de harina del alga a tres harinas comerciales para galletas y se hizo la evaluación utilizando un alveógrafo NG Chopin. De acuerdo al método 54-30 de la AACC (1983), se determinó  la fuerza, tenacidad (P) y extensibilidad (L) de la mezcla, así como el equilibrio, representado por la relación P/L. El análisis proximal de la harina de Sargassum se efectuó de acuerdo a las siguientes técnicas del AOAC (1997): cenizas (923,03), extracto etéreo (920,85), fibra  cruda (920,86), proteína (979,09) y humedad (925,10). Los carbohidratos se obtuvieron por diferencia para completar el 100 % de los componentes químicos.

Para preparar galletas con adición de Sargassum fue necesario conocer la resistencia de las galletas comerciales de manera de lograr una formulación con una dureza semejante o inferior a la de éstas. Por ello, se adquirieron cuatro marcas de galletas dulces integrales, seleccionadas porque el color de la harina de Sargassum spp. es oscuro y se asemeja al de las galletas integrales, así como por su alto contenido de fibra, lo que le confiere suficiente resistencia al corte. La resistencia máxima de estas galletas fue evaluada utilizando una celda Kramer y un penetrómetro de 4,51 mm de diámetro, en un texturómetro Universal Instron modelo 5565, acoplado a una computadora.

En la preparación de las galletas, se adicionó chocolate a la harina de trigo para ayudar a enmascarar el color oscuro. La formulación para elaborar las galletas fue: 180 g de chocolate (60 % de cacao), 250 g de harina (harina de trigo con 15 o 20 % de Sargassum), un huevo, 100 g de mantequilla, 200 g de azúcar, una cucharadita de polvo de hornear y otra de vainilla. La formulación fue desarrollada tomando en cuenta la dureza de las galletas comerciales y el perfil de aminoácidos de las harinas de trigo y de Sargassum. Para determinar la evaluación química (score) de los aminoácidos limitantes en la mezcla de las harinas, se consideró un 10,2 % de proteína para la harina de trigo y 7,7 % para la harina del alga, y luego se calculó el porcentaje de aporte con relación a las recomendaciones de la OMS/FAO (1985).  Las pruebas de aceptación de las galletas se desarrollaron mediante la degustación de 73 jueces no entrenados (habituados a consumir galletas), utilizando una escala hedónica de cinco puntos: me desagrada en extremo (DE), me desagrada (D), ni me agrada ni me desagrada (AD), me agrada (A) y me agrada en extremo (AE) para el sabor, color, textura, contenido de sal y de azúcar. El análisis estadístico fue realizado mediante Anova y prueba LSD utilizando el paquete estadístico Statgraphics Centurion XV.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El Cuadro 1 muestra los resultados obtenidos de la composición química del Sargassum spp., observándose un bajo contenido de proteínas pero alto de fibra cruda y sales minerales (cenizas), con valores muy semejantes a los reportados por Carrillo et al. (2002) y Casas-Valdez et al. (2006). Esto hace suponer que el uso del alga puede ser adecuado para la alimentación humana como fuente de fibra cruda  alternativa, especialmente si se considera el bajo aporte de grasa (≈ 2 %).

Cuadro 1. Análisis químico proximal del Sargassum spp.

En el Cuadro 2 se observan los resultados del comportamiento reológico de la mezcla de la harina comercial y harina de Sargassum. En todos los casos la fuerza y  tenacidad de las harinas se incrementó al aumentar la proporción del alga, aunque disminuyó la extensibilidad y la relación P/L. Sin embargo, la adición de Sargassum en harinas débiles como la harina 3, las cuales son apropiadas para la elaboración de galletas caseras por requerir menos fuerza en su preparación, podría tener efectos benéficos en concentraciones del 2 % dado que el producto alcanzaría un equilibrio adecuado (P/L = 1,1).

Cuadro 2. Cambios alveográficos en función del contenido de harina de Sargassum spp. en tres harinas comerciales (identificadas como 1, 2 y 3)

Medias con letras iguales (minúsculas en las columnas y mayúsculas en las filas) son estadísticamente iguales según la prueba LSD (P≤0,05)

La evaluación química de las galletas se muestra en el Cuadro 3. Se observa que el triptofano no se encontró en el Sargassum por lo que en los valores de 100,9 y 95,0 % de este aminoácido en las galletas se deben exclusivamente al aporte de la harina de trigo, lo cual estaría condicionando en gran medida el porcentaje de adición de alga a los productos a desarrollar. Esto definió que la adición del alga a la harina de trigo no debería superar el 20 % ya que adiciones mayores acarrearían una débil evaluación química del triptofano. En ambas presentaciones de las galletas (15 y 20 % de Sargassum) los amino-ácidos leucina, isoleucine y valina superan los requerimientos establecidos, mientras que del resto sólo la lisina y parcialmente la metionina+cisteína tendrían cifras deficitarias. Los bajos valores de estos aminoácidos se deben principalmente a sus bajos valores en la harina de trigo (Cuadro 3).

Cuadro 3. Aminoácidos esenciales en mezclas de harina-Sargassum (mg por 100 g de proteína)

¹Según INNSZ (1999); ²Según Casas-Valdez et al. (2006); ³Valores calculados considerando 10,2 % de proteína en el trigo y 7,7 % en el Sargassum

La dureza máxima de las galletas comerciales evaluada en la celda Kramer permitió eliminar la galleta de la marca D, que resultó ser la más blanda y diferente a todas las demás, por lo que se consideró adecuado, tomar únicamente las marcas de galletas con dureza más o menos semejante. Se encontró que las galletas adicionadas con el alga resultaron las más blandas (P≤0,05), con valores de 1,41 y 2,81 N·mm^-1, respectivamente, para las galletas adicionadas con 15 y 20 % de Sargassum, (Cuadro 4), lo cual también  las hace apropiadas para las personas de la tercera edad. No se encontraron diferencias (P>0,05) entre las marcas A y C, mientras que la marca B presentó la mayor dureza con un valor 34,3 N·mm^-1.

Cuadro 4. Resistencia máxima (N·mm^-1) en galletas integrales comerciales solas o adicionadas de Sargassum spp. Se utilizó un penetrómetro de 4,51 mm de diámetro

Medias con letras iguales diferentes son estadísticamente iguales según la prueba LSD (P≤0,05)

Pruebas de aceptación. Tomando en consideración que la resistencia a la penetración fue estadísticamente menor en las galletas adicionadas de Sargassum, y que no hubo diferencias entre las dosis de 15 y el 20 %, se adoptó la del 20 % con el fin de proporcionar una mayor cantidad de antioxidantes y fibra al producto. La evaluación sensorial de estas galletas se muestra en el Cuadro 5 y se observa que para todos los parámetros evaluados la mayor frecuencia correspondió a la categoría “me agrada” (A) con un valor global de aceptación de 225, mientras que el valor fue cero para la categoría “me desagrada en extremo” (DE).

Cuadro 5. Pruebas de aceptación de galletas de chocolate adicionadas con 20 % de harina de  Sargassum spp.

DE: Me desagrada en extremo, D: Me desagrada, AD: Ni me agrada ni me desagrada, A: Me agrada, AE: Me agrada en extremo

Entre los otros parámetros sensoriales, el sabor obtuvo un 72 % de aprobación, el contenido de sal 79 % y el color 81 %, lo cual hace pensar en que las galletas desarrolladas tendrían una buena aceptación.

Al incluir las frecuencias de las evaluaciones A+AE como un indicativo del público que muy probablemente adquiriría el producto, y de AD como indicativo del consumidor potencial, se obtuvieron los resultados expresados en el Cuadro 6. Se observa que el valor más bajo en la categoría de “consumidor muy probable” (54 %) se obtuvo en el contenido de azúcar, por lo que sería recomendable disminuir el contenido de la misma, recomendándose el empleo de un edulcorante a base de estevia, en sustitución del azúcar, para bajar aún más el aporte calórico, ya que en México la población adulta presenta altos índices de sobrepeso. El siguiente valor más bajo fue el de textura con un 64 %, lo cual permitió detectar dos tipos de consumidores: los que aceptan las galletas crocantes y los que aceptan las galletas suaves, recomendándose desarrollar otro producto de naturaleza crocante adicionado de Sargassum.

Cuadro 6. Consumidores muy probables y potenciales de las galletas de chocolate con 20 % de harina de Sargassum spp.

El Cuadro 7 muestra el análisis químico proximal donde se observa que el contenido de humedad en la galleta con Sargassum spp. es ligeramente inferior a de la galleta comercial de harina de trigo, lo cual le podría ser favorable contra el desarrollo de hongos; así mismo, el alto contenido de sales permite suponer que el crecimiento microbiano tardaría en presentarse dado que existiría menor contenido de agua libre. Por su parte, el  contenido de cenizas y fibra fue 3,2 y 2,7 veces superior, respectivamente, en el producto adicionado con Sargassum con relación a la harina de trigo.

Cuadro 7. Análisis químico proximal de galletas comerciales o con Sargassum spp. (%)

CONCLUSIONES

Las  galletas  desarrolladas  adicionadas  con 20 % de Sargassum spp. representan una buena alternativa para el consumo de algas en el mercado nacional, cuyo sabor presenta niveles de aceptación del 72 %, a la vez que aportan 3,2 veces más de sales minerales y 2,7 veces más de fibra dietética cuando se les compara con galletas elaboradas solamente con harina de trigo. Su consumo beneficiaría económicamente al sector pesquero, aportando a la población las características benéficas presentes en el alga.

La suavidad de las galletas desarrolladas, representa una posibilidad para las personas de la tercera edad.

La baja aceptación del 54 % por el contenido de azúcar podría mejorarse utilizando otros edulcorantes.

LITERATURA CITADA

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