UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA (Creada por Ley No 25265)
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE AGROINDUSTRIAS
TESIS "OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LA FIBRA DIETÉTICA A PARTIR DE LOS RESIDUOS DE PAPA (So/anum tuberosum)"
LINEA DE INVESTIGACIÓN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE: INGENIERO AGROINDUSTRIAL
PRESENTADO POR EL BACHILLER: QUISPE CENTENO, Judith Gloria
ACOBAMBA·HUANCAVELICA
2014
Asesor:
Dr. David RUÍZ VÍLCHEZ
Co- asesor:
lng. Alfonso RUÍZ RODRÍGUEZ
ACTA DE SUSTENTACIÓN O APROBACIÓN DE UNA DE LAS MODALIDADES DE TITULACIÓN
En la Ciudad Universitaria "Común Era"; auditorio de la Facultad de Ciencias Agrarias, a los .. ~~-- días del mes de .. :I~~~~ ....... del año 2014 a horas .9.~=-~~-~.'!:1., se reunieron; el Jurado Calificador, conformado de la siguiente manera: PRESIDENTE
: lng. Efraín David ESTEBAN NOLBERTO
SECRETARIO
: lng. Rafael Julián MALPARTIDA YAPIAS
VOCAL
: lng. Jesús Antonio JAIME PIÑAS
ACCESITARIO : Mg. Se. Marino BAUTISTA VARGAS . • No ............... 416 -2úl3 : ..... cF ~ ....... FCA -........ UNH ; de: 1 proyect o de .mvest"JgacJon .. . dos con reso 1uc1on Des1gna o examen de capacidad o informe técnico u otros. Titulado: "OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LA FIBRA DIETÉTICA A PARTIR DE LOS RESIDUOS DE PAPA (Solanum tuberosum)"
Cuyo autor es el (los) graduado (s): BACHILLER (S): Judith Gloria QUISPE CENTENO A fin de proceder con la evaluación y calificación de la sustentación del: proyecto de investigación o examen de capacidad o informe técnico u otros, antes citado. Finalizado la evaluación; se invitó al público presente y al sustentante abandonar el recinto; y, luego de una amplia deliberación por parte del jurado, se llegó al siguiente resultado: APROBADO POR DESAPROBADO
IZJ ...V~.N'~!~~ P.~l?... ................. . D
En conformidad a lo actuado firmamos al pie.
,J!E
A Dios: Quif3n guía mi camino en mi vida cotidiana, sin condición alguna, quien me dio la dicha de alcanzar el sueño de ser profesional. A mis padres: Daniel que desde el cielo me colma de bendiciones y Victoria por su esfuerzo en concederme la oportunidad de estudiar, por su confianza infinita y el gran amor que rne brinda.
A mis h.ermanos: Edith,
Jhona~n
y Maik
por sus consejos, paciencia y todo el amor que me brindan.
A mis sobrinos: Anyely y Liam que son mi fortaleza para seguir luchando en la vida.
A ~anuel, por sus concejos, paciencia y todo el amor que me da día a día.
AGRADECIMIENTOS ~
A Dios quien guía mi camino en mi vida cotidiana, sin condición alguna, quien me dio la dicha de alcanzar el sueño de ser profesional.
~ A mis padres baniel que desde el cielo me colma de bendiciones y Victoria por su
esfuerzo en concederme la oportunidad de estudiar y por su constante apoyo a lo largo de mi vida.
>-
A mis hermanos: Edith, Jhonatan y Maik por sus consejos, paciencia y toda la ayuda
que me brindaron para concluir mis estudios.
>-
A Manuel Fabian Reyes, por sus consejos, paciencia y todo el amor que me da día a día.
~
A mis abuelos, tíos, familiares y amigos por su constante apoyo y orientación en mi vida.
>-
A mi alma mater la Universidad Nacional de Huancavelica, cuyas aulas fueron testigo de mi formación profesional.
~
A mi asesor Dr. David Ruíz Vílchez, por darme sus consejos y orientaciones para la realización de la tesis.
~
A mi ca-asesor lng. Alfonso Ruíz Rodríguez, por darme sus consejos y orientaciones para la realización de la tesis.
~
Al lng. Edson Ramírez Tixe, por brindarme su amistad, apoyo y orientación en la ejecución del presente trabajo de investigación.
~
Al lng. Pedro Arteaga Llacza, por brindarme su amistad, apoyo y orientación en la ejecución del presente trabajo de investigación.
~
Al Mg. Se. Rolando Porta Chupurgo, por brindarme su amistad, apoyo y orientación en la ejecución del presente trabajo de investigación.
~
Al Mg. Se. Marino Bautista Vargas, por brindarme su amistad, apoyo y orientación en la ejecución del presente trabajo de investigación.
~
A los Ingenieros docentes de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Agroindustrial por haber contribuido, eficazmente con sus conocimientos para mi formación profesional, y a todas las personas que de alguna manera me apoyaron e impulsaron a culminar el presente trabajo de investigación.
RESUMEN La población del planeta cada vez se incrementa, a su vez se pone de manifiesto la importancia de los limitados y preciados recursos naturales de la Tierra. De manera que la utilización adecuada de los residuos de alimentos se convertirá en una necesidad apremiante para encontrar nuevas fuentes alimenticias. El presente trabajo de investigación, está orientado a la utilización integral de la cáscara de papa (Solanum tuberosum) como fuente de fibra dietética; el objetivo principal fue determinar las
características fisicoquímicas de la fibra dietética obtenida a partir de los residuos de la papa (Solanum tuberosum), realizando el análisis fisicoquímico de la cáscara de papa se obtuvo: humedad (91,90%), ceniza (0,96%), proteína (0,59%), grasa (0,04%), fibra (0,88%) y carbohidratos (5,63%). El proceso consta de las siguientes operaciones unitarias: cortado, lavado (1er lavado, 2do lavado y 3er lavado), secado a 60°C, molienda, empacado y evaluación capacidad de solubilidad y retención de agua de la harina; donde se empleó el diseño completamente al azar. El análisis estadístico ANVA en la evaluación de la capacidad de solubilidad y retención de agua de la harina, indican la existencia de un efecto significativo por el número de lavados empleados. Se realizó la prueba Duncan a un nivel de significancia a = 0,05 para identificar los tratamientos que presentan diferencia significativa encontrándose que los tratamientos de 1er lavado, 2do lavado y 3er lavado difieren significativamente en ambas variables. Los resultados del análisis fisicoquímico de la harina de cáscara de papa en base húmeda: humedad (13,36%), ceniza (2,41%), proteína (1,02%), grasa (0,31%), fibra (2,65%) y carbohidratos (80,25%). La caracterización de la fibra dietética obtenida a partir de la cáscara de papa fue realizada por el método Enzimático/Gravimétrico. Reportando un 14,21% de fibra dietética total.
INTRODUCCIÓN Los productos obtenidos a partir de fuentes reciclables, tales como los residuos agroindustriales, han merecido un interés creciente, debido a que permiten aminorar el impacto ambiental y los costos en el tratamiento y disposición de dichos residuos en las industrias. Un ejemplo de estos productos son las fibras.
La importancia que ha adquirido el consumo de fibra dietética ha traído consigo
modificaciones en la agroindustria, desarrollando nuevos productos con alto contenido de fibra y dietas complementarias enriquecidas con fibra, como cereales, frutas, vegetales y legumbres.
Numerosos estudios experimentales y epidemiológicos atribuyen a la fibra dietética propiedades tan diversas como la de ser un regulador intestinal, actuando como laxante, factor preventivo del cáncer de colon absorbente de ácidos biliares, retardador de la absorción intestinal, sobretodo favoreciendo la disminución del colesterol y de las glucosa en la sangre.
En términos generales éstas son las razones que han impulsado para realizar la investigación con el propósito de aprovechar la mayor parte de la cáscara de papa a la vez contribuir con disminuir la contaminación por residuos orgánicos.
Índice Pág. Dedicatoria Agradecimiento Resumen Introducción CAPITULO 1: PROBLEMA
14
1.1. Planteamiento del problema
14
1.2. Formulación del problema
1.4. Justificación
15 15 15 15 15
CAPÍTULO 11: MARCO TEÓRICO
17
2.1. Antecedentes
17
2.2. Bases Teóricas
19
2.2.1. La papa
19
1.3. Objetivos: 1.3.1. Objetivo General 1.3.2. Objetivos Específicos
2.2.1.1. Taxonomía de la papa (Solanum tuberosum)
19
2.2.1.2. Importancia nutricional de la papa
19
2.2.1.3. Composición de la papa
20
2.2.1.3.1. Componentes nutritivos
20
2.2.1.3.2. Componentes no nutritivos
22
22
2.2.2. Fibra dietética 2.2.2.1. Importancia de la fibra dietética
23
2.2.2.2. Componentes principales de la fibra dietética
23
2.2.2.2.1. Los polisacáridos de la pared celular de las plantas 2.2.2.2.2. Las gomas hidrocoloides alimentarios como fibra dietética
24
25
2.2.2.2.3. El almidón resistente
25
2.2.2.2.4. La lignina
25
2.2.2.3. Propiedades físicas de la fibra dietética
25
2.2.2.3.1. Tamaño de partícula
26
2.2.2.3.2. Capacidad de retención de agua (WBC)
26
2.2.2.3.3. Capacidad de intercambio catiónico (CIC)
27
2.2.2.4. Métodos de análisis de la fibra dietética
27
2.2.2.4.1. Método enzimático/gravimétrico
27
2.2.2.4.2. Método enzimático/químico
28
2.3. Hipótesis
28
2.4. Variables de estudio
29
2.4.1. Variable independiente
29
2.4.2. Variables dependientes
29
2.5. Definición operativa e indicadores
29
CAPÍTULO 111: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
30
3.1.Ámbito de estudio
30
3.2. Tipo de investigación
30
3.3. Nivel de investigación
31
3.4. Método de investigación
31
3.5. Diseño de investigación
31
3.6. Población, muestra, muestreo
32
3.6.1. Población
32
3.6.2. Muestra
32
3.6.3. Muestreo
32
3.7. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
32
3.8. Procedimiento de recolección de datos
33
3.9. Técnicas de procesamiento y análisis de datos
35
3.9.1. Para determinar el número de lavados
35
CAPÍTULO IV: RESULTADOS
37
4.1. Presentación de resultados
37
4.1.1. Caracterización químico proximal de la cáscara de papa
37
4.1.1.1. Análisis químico proximal de la cáscara de la papa
37
4.1.1.2. Análisis químico proximal de la harina de cáscara papa
37
4.1.2. Determinación del tratamiento óptimo según el diseño experimental en la capacidad de retención de agua 4.1.3. Determinación del tratamiento óptimo según el diseño experimental en la evaluación de la capacidad de solubilidad de la harina 4.2. Discusión
38 39
40
4.2.1. Determinación de la fibra dietética
40
4.2.2. Capacidad de retención de agua
41
4.2.3. Capacidad de solubilidad
42
CONCLUSIONES
43
RECOMENDACIONES
44
REFERENCIA Bl BLIOGRÁFICA
45
ARTÍCULO CIENTÍFICO
47
ANEXOS
58
ÍNDICE DE CUADROS
w 01
Pág. Valores nutricionales de la papa (1 00 g)
20
02 Definición operativa e indicadores
29
03 Esquematización del diseño experimental de la investigación
31
04 Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
32
05 Análisis químico proximal en 100 g de muestra de cáscara de papa
37
06 Análisis químico proximal en 100 g de muestra de harina de cáscara de papa
38
07 ANVA para evaluar la variable de la capacidad de retención de agua
39
08 Comparación de medias de Duncan
39
09 ANVA para evaluar la variable de la capacidad de solubilidad
40
10 Comparación de medias de Duncan
40
11
40
Determinación de fibra dietética en muestras de harina
12 Determinación de capacidad de retención de agua en muestras de harina
41
13 Determinación de capacidad de solubilidad de agua en muestras de harina
42
ÍNDICE DE FIGURAS Pág. 01
Diagrama de flujo del proceso de obtención de la harina a partir de la cáscara de papa.
02 Aceptabilidad de la Hipótesis Nula (Ho)
33
36
ÍNDICE DE ANEXOS
w
Pág.
01 Certificados de análisis de laboratorio
59
02 Método para determinar la solubilidad en agua
62
03 Método para determinar la capacidad de retención de agua 04 Análisis estadístico del diseño completamente al azar 04 Determinación de fibra dietética total
63 64 68
06 Evidencia fotográfica
74
CAPITULO 1: PROBLEMA 1.1. Planteamiento del problema
En el Perú como en otras partes del mundo, cada vez se incrementan los enfermos por enfermedades como el
cáncer,
diabetes, colesterol
y enfermedades
coronarias. Esto debido a que el hábito alimenticio es maléfico porque en la actualidad las personas acostumbran a comer los alimentos procesados, para aprovechar el tiempo al máximo y evitar prepararlos ellos mismos. El consumo de alcohol, cigarrillos, tabaco, bebidas gasificadas y la falta de realizar deportes. Frente a este problema existe un interés creciente en el consumo de fibras dietéticas puesto que es un componente sumamente importante de una alimentación equilibrada, ya que desempeña numerosas funciones en el cuerpo humano y también está relacionada con la prevención de muchas enfermedades. Pero en nuestra población Huancavelicana aún falta conocimiento de las bondades que tiene la fibra para que puedan implementar en su dieta diaria y logren nutrir a su familia. Además en Acobamba existe una producción de papa, el cual genera un residuo al momento de emplearlo en la elaboración de los alimentos preparados, como es la cáscara y estos residuos no están siendo manejados óptimamente. Cabe mencionar que actualmente se está brindando mayor valor agregado a los residuos agroindustriales, como es el caso el de la cáscara de papa; representando una posibilidad de expansión
para
la agroindustria.
La
investigación
actual
trata
sobre el
aprovechamiento de los residuos agroindustriales como fuentes de fibra, como es el caso de la cáscara de la papa, un producto de la región Huancavelica, que puede desempeñar un papel importante en el contexto de un desarrollo sustentable, implementándose procesos tecnológicos que permitan su mejor aprovechamiento en beneficio de nuestros pueblos.
14
1.2. Formulación del problema ¿De qué manera influye el número de lavados en la característica fisicoquímica de la fibra dietética obtenida a partir de la cáscara de papa (Solanum tuberosum)?
1.3.0bjetivos:
1.3.1. Objetivo General ~
Determinar las características fisicoquímicas de la fibra dietética obtenida a partir de la cáscara de papa (Solanum tuberosum) de la muestra que ocupa primer lugar estadísticamente.
1.3.2. Objetivos Específicos ~
Determinar las características químico proximal de la cáscara de papa (Solanum tuberosum).
~
Determinar las características químico proximal de la harina de cáscara de papa (Solanum tuberosum).
~
Determinar la influencia de los niveles de lavado en las características fisicoquimicas de la fibra dietética a partir de la cáscara de papa (Solanum tuberosum)
de la muestra que ocupa primer lugar
estadísticamente.
1.4. Justificación El presente proyecto, aportara conocimientos científicos a la agroindustria regional, con la finalidad de mostrar al mundo el tratamiento y aprovechamiento de residuos agroindustriales y la formulación de nuevos productos para incidir en la nutrición de las familias y mejorar el medio ambiente. Por este motivo en la actualidad se está dando gran importancia a los productos funcionales que no es más que brindar alimentos, sino mediante el consumo suministrar a todo organismo que lo ingiere, la energía y las sustancias químicas necesarias para un buen estado de salud. Dándole valor agregado a los residuos de la papa, se está contribuyendo al surgimiento de pequeñas agroindustrias que propongan mejorar y garantizar la seguridad alimentaria.
15
El proyecto de investigación, tiene mucha relevancia en el aspecto social, puesto que se aprovechara la cáscara de papa como fuentes de fibra dietética para el consumo de las personas de esta forma contribuirá a una vida mejor y sostenible. Las familias del departamento de Huancavelica sientan sus mayores actividades en la agricultura que es un componente de mayor importancia por constituirse uno de los alimentos diarios. El aprovechamiento de la cáscara de papa aportara en el incremento de sus ingresos a los agricultores de pequeña y mediana escala, generando nuevas oportunidades económicas para mejorar su condición de vida de los miembros familiares garantizando una mejor alimentación y salud.
16
CAPITULO 11: MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes ~
En el trabajo de investigación titulado: "Obtención y caracterización de fibra dietaría a partir de cascarilla de las semillas tostadas de (Theobroma cacao L.), de la industria chocolatera colombiana"; se planteó como objetivo obtener y caracterizar la fibra del residuo del extracto de la cascarilla de cacao, procedente de la industria chocolatera colombiana. Con el fin de proponer un potencial uso para su aprovechamiento por la industria en general; culminado la investigación llegaron a las siguientes conclusiones: a) obtuvieron la fibra dietaría de la cascarilla de cacao por el método de hidrolisis enzimática, encontrándose un contenido de FDT (76%), con una relación FI/FS de 8:1, lo que indica que podría ser aprovechada por la industria para la elaboración de alimentos ricos en fibra; b) La composición química de la cascarilla de cacao arrojo valores de celulosa (17,39%), Hemicelulosa (6,38%), pectinas (19,62%) y lignina (32,4%), el contenido de pectinas se encuentra dentro del intervalo (12,5- 45%), lo que convierte en una posible fuente de pectinas de uso industrial y comercial, y e) Los valores de la propiedades funcionales evaluadas a la fibra dietaría obtenida en este estudio fueron para Capacidad de Retención Agua (7,6gH20/gMS), Capacidad de Hinchamiento (5,7mLH20/gMS), Capacidad de Intercambio Catiónico (7,5meqH+/g), y la Capacidad de Retención de Aceite (2,g1g/g), los cuales están dentro de los valores reportados para fibras dietarías comerciales. (Baena et al, 2 012).
~
En el trabajo de investigación titulado: "Obtención y caracterización de la fibra dietética a partir del bagazo del brócoli (Brassica olerácea var italica)- Tarma", que está orientado a la utilización integral del Brócoli (Brassica olerácea var italica) como fuente de fibra dietética. Los resultados del análisis químico proximal del peciolo del brócoli fresco: humedad (89,03%), proteína (2,3%), grasa (0,4%), ceniza (0,88%), fibra
17
6..l
cruda (2,7%), carbohidratos (4,69%) y valor calórico (31 ,56Kcal.), el análisis fisicoquímico: pH de 6,32 y % de acidez titulable de 0,128 (expresado en ácido cítrico). El proceso consta de tres etapas. 1° etapa: recepción de materia prima (residuo del brócoli), selección, lavado general y extracción del peciolo 2° etapa: cortado, lavado (1er lavado, 2do lavado y 3er lavado), secado a 60°C (rendimiento de 5,65%), molienda, tamizado (ct>1
=0,370; ct>2 =0,214; ct>3 =0.125; ct>4 =0,073mm) y
almacenado (con un coeficiente técnico de 19.08). 3° etapa: Evaluación de la capacidad de solubilidad de la harina. El análisis granulométrico realizado al polvo concentrado de fibra dietética resultó con un índice de finura de 1,8 957, clasificándose como harina. El resultado del análisis estadístico de la capacidad de solubilidad de la harina resulto como tratamiento óptimo el número 12, consta de 3 lavados y un diámetro de partícula de 0,073mm obteniendo un índice de solubilidad promedio de 11,057% y con las siguientes características fisicoquímicas Capacidad de retención de agua 4,4gr de agua/0,3gr de fibra, Capacidad de hinchamiento 2,6cm/0,5gr de muestra y Capacidad de adsorción de aceite 1,7gr de aceite/0,5 gr de muestra. Seleccionada la muestra se realiza la caracterización de fibra dietaría, resultando un 3,8 % los resultados del análisis químico proximal de la harina: humedad (10,4%), proteína (3,88%), grasa (2,65%), ceniza (3,56%), fibra cruda (5,65%), carbohidratos (73,86%) y valor calórico (334,81Kcal.), el análisis fisicoquímico es: pH 6,1 y% de acidez titulable de 0,16 (Ramírez, 2 012).
~
En el trabajo de investigación titulado: "Obtención y caracterización de fibra dietética a partir del bagazo de la zanahoria (Daucus carota)" la investigación se desarrolla en dos etapas: 1o Etapa se realiza con la finalidad de establecer el flujo de las condiciones adecuadas de obtención de la materia prima (bagazo de la zanahoria). 2° Etapa se desarrolla para la obtención del polvo concentrado de fibra dietética, consta de las siguientes operaciones unitarias: nivel de lavados (1° lavado, 2° lavado, 3° lavado y 4° lavado), secado (60°C por 12h), molienda, tamizado (0,2mm; 0,315mm; 0,5mm, 0,63mm y 0,8mm), empacado y caracterización. Según la capacidad retención de agua resulta ganadora 8,672H20/g.m.s, con un solo lavado con partícula de diámetro 0,5mm (Ortega, 2 000).
18
2.2. Bases teóricas
2.2.1. La papa La papa es un alimento de consumo básico, el cuarto de mayor ingesta en el mundo, que por sus características sensoriales, sabor y color neutro, puede ser parte de una alimentación saludable y variada. Cada unidad se encuentra conformada por tres partes principales: piel, cáscara y zona medular. Esta última se constituye fundamentalmente de tejido parenquimatoso, reservaría por excelencia de almidón, y por ende de energía (Borba, 2 008).
2.2.1.1. Taxonomía de la papa (So/anum tuberosum) Reino
: Plantae
División
: Magnolíophyta
Clase
: Magnolíopsida
Subclase
: Asterídae
Orden
: Solanales
Familia
: Solanaceae
Género
: Solamun
Especie
: S. tuberosum
(Contreras, 1 999).
2.2.1.2. Importancia nutricional de la papa La planta de papa es una herbácea de un metro de altura de la que se consume el tubérculo, que es el lugar de reserva de nutrientes. La papa tiene alto contenido de carbohidratos lo que la posiciona como un alimento de alto valor energético. Además, aunque en menor medida, aporta proteínas en cantidad similar a los cereales y en mayor proporción que otros tubérculos (Barba, 2 008).
19
Cuadro N° 01. Valores nutricionales de la papa (100 g) Cantidad
Componente Agua
74.5
Proteína
2.1
Grasa
0.1
Carbohidrato
22.3
Fibra
0.6
Ceniza
1.0
Fuente: Collazos, 1 993.
2.2.1.3. Composición de la papa En la papa se encuentran componentes nutritivos (energía, macro y micronutrientes) y componentes no nutritivos (agua, celulosa, hemicelulosa, pectina, glucoalcaloides, ácidos orgánicos, enzimas, entre otros minoritarios). Luego de su cosecha los tubérculos contienen en promedio 80% de agua y 20% de materia seca (60% de esta corresponde a almidón). La composición se puede modificar por factores tales como la variedad, la localidad donde se produce, el tipo de suelo, el clima y las condiciones de cultivo. Las enfermedades, las plagas, la duración de los ciclos productivos también afecta. De igual manera la composición se modifica con la preparación a nivel casero y con su procesamiento a nivel industrial (Handbook, 2 012).
2.2.1.3.1. Componentes nutritivos El aporte nutricional de los tubérculos está dado por el contenido
de
macro
y micronutrientes
y por
la
biodisponibilidad de los mismos. ~
Energía Tradicionalmente se ha reconocido que los tubérculos cumplen un rol energético en la alimentación por cuanto
20
su
componente
mayoritario
en
materia
seca
corresponde al almidón (Handbook, 2 012) .. ~
Carbohidratos La papa es un alimento que contiene cantidades importantes de carbohidratos los cuales se encuentran mayoritariamente
como
almidón
y un
pequeño
porcentaje como azúcares (sacarosa, fructosa, glucosa) (Handbook, 2 012).
).-
Proteína La proteína de este alimento sobresale por un alto contenido de lisina y bajos contenidos de aminoácidos azufrados. El contenido de proteína de la papa, aunque inferior al aportado por alimentos de origen animal, es superior al aportado por la mayoría de los cereales, tubérculos y raíces (Handbook, 2 012).
~
Grasa El contenido de grasa de las papas es muy bajo lo cual constituye una ventaja para individuos con restricciones de calorías y/o de grasas dietarías (Handbook, 2 012).
~
Vitaminas Los tubérculos aunque contienen vitaminas, no son considerados alimentos fuente de estos nutrientes. Las vitaminas que se encuentran en el tubérculo son el ácido
ascórbico, 81, 86 y niacina. Se concentran
principalmente en la piel y en la cáscara (Handbook, 2 012). ~
Minerales El contenido de minerales en el tubérculo depende directamente de la naturaleza del suelo donde es cultivado, por tal razón el contenido de minerales es variable. Sobresalen los altos aportes de potasio,
21
fósforo y el bajo contenido de sodio (Handbook, 2 012).
2.2.1.3.2. Componentes no nutritivos ~
Fibra En la cáscara o piel los tubérculos tienen pectina en forma de pectatos solubles de calcio que favorecen la adhesión a la médula, celulosa, lignina y hemicelulosas (Handbook, 2 012).
~
Enzimas La papa contiene las siguientes enzimas endógenas: fosforilasas,
polifenoloxidasa,
lipooxigenasas
(Handbook, 2 012). ~
Ácidos orgánicos Los
ácidos
orgánicos
contribuyen
con
el
pH
característico del alimento: pH de 5.6-6.2. Los más representativos son el málico y el cítrico (Handbook, 2012). ~
Flavonoides y antocianinas Estos compuestos son objeto de investigación actual por cuanto son asociados como posibles antioxidantes de
la
dieta.
Se
han
evidenciado
algunos
comportamientos antioxidantes en variedades cuya piel es de rojo violeta (Handbook, 2 012).
2.2.2. Definición de la fibra dietética La fibra dietética es la parte comestible de las plantas o los hidratos de carbono análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano, con una fermentación completa o parcial en el intestino grueso. La fibra dietética incluye los polisacáridos, los oligosacáridos, la lignina y las sustancias vegetales asociadas. La fibra promueve efectos fisiológicos beneficiosos tales como la laxación, o la atenuación del colesterol
22
sanguíneo o la disminución de la glucosa en la sangre, o todo ello. (Suzanne, 2 009).
2.2.2.1. Importancia de la fibra dietética En 1 982 se postuló que la prevalencia de las enfermedades de corazón y de ciertos tipos de cáncer en las sociedades occidentales estaba relacionada con un consumo inadecuado de fibra dietética (burkitt; 1 975). Desde entonces se han llevado a cabo muchas investigaciones para comprobar la hipótesis de la fibra. Mientras que
la investigación no siempre ha producido resultados consistentes, está claro que el consumo adecuado de la fibra dietética es importante para mantener una salud óptima. El consumo adecuado de fibra dietética procedente de una diversidad de alimentos ayudara a la prevención del cáncer del colon y, además, ayudara a normalizar los lípidos en la sangre, reduciendo de esta manera el riesgo de padecer una enfermedad cardiovascular. Ciertos tipos de fibra pueden retardar la absorción de la O-glucosa y reducir la secreción de insulina, lo cual es de gran importancia para los que son diabéticos y también, probablemente, para aquellos que no lo son. La fibra ayuda a prevenir el estreñimiento, sin embargo la fibra dietética no es una poción mágica que vaya a corregir o prevenir todas las enfermedades. Más bien, la fibra dietética es un componente esencial de una dieta bien equilibrada, que ayudara a minimizar algunos problemas de salud habituales. La dosis diaria para la fibra dietética ha sido establecida en 25 g por cada 2 000 kcal para promover una salud óptima (Suzanne, 2 009).
2.2.2.2. Componentes principales de la fibra dietética Los componentes principales de la fibra dietética natural son la celulosa, las hemicelulosas y otros polisacáridos vegetales distintos del almidón, tales como la pectina, y la lignina. En un producto
23
55
alimentario, se incluyen las gomas o hidrocoloides añadidos, el almidón resistente y determinados oligosacáridos, tales como los derivados de la inulina que son los polisacáridos, porque también son indigestibles y proporcionan algunos de los beneficios fisiológicos de la fibra dietética (Suzanne, 2 009).
2.2.2.2.1. Los polisacáridos de la pared celular de las plantas terrestres ~
La celulosa
La celulosa es un polímero lineal formado por unidades ~-0-glucopiranisilo.
Algunas
moléculas
pueden
contener 10.000 o más unidades glucosilo. El enlace de
hidrogeno
entre
polímeros
paralelos
forma
microfibrillas fuertes. Las microfibrillas de celulosa proporcionan la fuerza y la rigidez necesarias a las paredes celulares de las plantas (Suzanne, 2 009). ~
Las hemicelulosas
Las hemicelulosas son un grupo heterogéneo de polisacáridos, siendo la única similitud entre ellas su asociación con la celulosa en las paredes celulares. Las unidades 0-xilosa, D-manosa y O-galactosa y los ácidos urónicos están, a menudo, presentes como unidades de ramificación
o en
las
cadenas
laterales.
Las
hemicelulosas pueden ser solubles o insolubles en agua. Los tamaños moleculares y los grados de ramificación varían ampliamente (Suzanne, 2 009). ~
Las pectinas
La pectina se encuentra de forma natural en las frutas (manzanas, ciruelas, membrillos, cítricos) y verduras (zanahorias, papas). El uso principal de la pectina en la industria alimentaria es como agente gelificador/
24
espesante y estabilizador para alimentos como mermeladas, jaleas, dulces, productos lácteos y conservas. También se utiliza (además de las gomas) como sustituto de la grasa en productos con menos contenido de grasa (Suzanne, 2 009).
2.2.2.2.2. Las gomas hidrocoloides alimentarios como fibra dietética Todos los polisacáridos distintos de aquellos contenidos en
el almidón cocinado son indigestibles y, por consiguiente, se clasifican como fibra dietética. En consecuencia, aquellos polisacáridos clasificados como gomas o hidrocoloides alimentarios quedan dentro de la definición de la fibra dietética. Aquellos obtenidos de algas marinas, como la celulosa, las hemicelulosas y los polisacáridos pécticos de los vegetales superiores terrestres,
son componentes
estructurales (Suzanne, 2 009).
2.2.2.2.3. El almidón resistente El almidón resistente, por definición está compuesto por almidón y productos de degradación del almidón que escapa a la digestión del intestino delgado (Suzanne, 2 009).
2.2.2.2.4. La lignina La lignina es un polímero distinto de un hidrato de carbono, tridimensional, insoluble en agua y un componente principal de las paredes celulares de los vegetales superiores terrestres (Lewis, 1 999).
2.2.2.3. Propiedades físicas de la fibra dietética Las propiedades físico químicas, están relacionados con la acción en
25
53
el aparato digestivo del ser humano. Siendo estas la capacidad de absorción de agua (WBC), capacidad de retención de agua (WHC), capacidad de absorción de moléculas orgánicas (CAMO) y capacidad de intercambio catiónico (CIC), de deshidratación y de absorción de moléculas orgánicas, son las principales propiedades que representan las fibra dietéticas (Hernández et al., 1 998).
2.2.2.3.1. Tamaño de partícula
Dependiendo de la granulometría de la fibra, será el tipo de alimento o proceso en el cual se incorporará. La fibra fina (de tres a cinco micrómetros) puede emplearse como sustituto de grasas, las de mayor tamaño se aplican en hojuelas de maiz y en productos donde su textura lo permita. Así mismo el tamaño ideal de partículas de fibra para consumo humano se ubica en un rango de 50 a
500~m;
tamaños mayores pueden afectar la apariencia del producto e impartir una sensación fibrosa dificultando la masticación y deglución, tamaños menores pueden presentar problemas en la hidratación (Hernández et al., 1 998).
2.2.2.3.2. Capacidad de retención de agua (WBC)
Mayor sea la capacidad de retención de agua de una fibra, mayor será el aumento del peso de las heces y menor el tiempo de tránsito intestinal, lo que provoca menor absorción de nutrientes. La capacidad de retención de agua además de la solubilidad, hinchamiento y viscosidad de la fibra dietética en
los alimentos, están determinadas
fundamentalmente por su contenido de pectina, gomas, mucilagos,
hemicelulosa
insoluble,
lignina
y
otros
componentes relacionados con la fibra dietética tiene una influencia limitada sobre las propiedades. Esta diferencia
26
debido al mayor número de polisacáridos con grupos funcionales libres en los residuos de los azúcares. Por esta razón, los alimentos ricos en fibra soluble como las frutas y verduras presentan mayor capacidad de hidratación que los cereales. La capacidad de retención de agua, es la parte más apreciada de la fibra dietética, que representa la facultad de conservar el agua en el interior de su matriz (Hernández et al., 1 998).
2.2.2.3.3. Capacidad de intercambio catiónico (CIC) La acción de la biodisponibilidad de algunos minerales y electrolitos, debido a su absorción y eliminación por las heces, constituye uno de los factores adversos atribuidos a la fibra. Los grupos carboxílicos, presentan en los ácidos urónicos de los polisacáridos con mayor número de carboxílicos, aunque también están presentes en las hemicelulosas y proteínas asociadas a la fibra. Otros grupos funcionales que participan en la CIC de la fibra son los grupos hidroxilicos de los polisacáridos neutros y ácido fitico a través de grupos fosfóricos (Hernández et al., 1 998).
2.2.2.4. Métodos de análisis de la fibra dietética
2.2.2.4.1. Método enzimático/gravimétrico La muestra por duplicado de alimentos desecados (desengrasados si contiene grasa mayor al 10%), son gelatinizados con a-amilasa estable al calor, y luego digeridos enzimáticamente con proteasa y amiloglucosidasa para remover una proteína y el almidón. Se añade cuatro volúmenes de alcohol etílico para precipitar la fibra dietaría soluble. El residuo total es filtrado, lavado con alcohol etílico
27
78%, alcohol etílico 95% y acetona. Una vez secado se pesa el residuo. Un duplicado se utiliza para analizar proteína y la otra se incinera a 525°C + 10°C para obtener las cenizas. La fibra dietaría total
= peso del
residuo - peso (proteínas
cenizas) (Hernández et al., 1 998).
2.2.2.4.2. Método enzimático/químico La muestra se dispersará con dimetil sulfoxido (DMSO) y se aplicara un tratamiento enzimático con
oo
_amilasa y
amiloglucosidasa (3mg/g muestra). El residuo soluble se precipitará con etanol y junto al insoluble se hidroliza con ácido sulfúrico. Los monómeros que se obtienen (azucares neutros
y ácidos
espectrofotometría.
urónicos). El
Se
método
determinara
por
enzimático/químico
proporciona la cantidad de cada uno de los azúcares neutros y ácidos, se pueden estimar por separado la lignina y añadirla a la suma de los azúcares individuales dando el contenido de fibra total. El residuo de las fibras obtenido después de la digestión enzimática es hidrolizado con ácidos fuertes para liberar los azúcares monoméricos que se determinan colorimétricamente, por cromatografía de gas líquido (GLC) o cromatografía líquida de alta presión (HPLC). Los azúcares ácidos se cuantifican por descarboxilación y medición
del
anhídrido
carbónico
liberado
o
colorimétricamente (Hernández et al., 1 998).
2.3. Hipótesis
Ho: El número de lavados no influye significativamente en la característica fisicoquímica de la fibra dietética obtenida a partir de la cáscara de papa
(Solanum tuberosum).
28
Ha: El número de lavados influye significativamente en la característica fisicoquímica de la fibra dietética obtenida a partir de la cáscara de papa
(Solanum tuberosum).
2.4. Variables de estudio
2.4.1. Variable independiente )o>
Numero de Lavados
2.4.2. Variables dependientes )o>
Capacidad de solubilidad
)o>
Capacidad de retención de agua
2.5. Definición operativa e indicadores
Cuadro No 02. Definición operativa e indicadores VARIABLE
HIPÓTESIS Ha: El número de lavados influye en
significativamente la
Independiente
cáscara
de
papa
• Mecánico
lavados
• % de retención
fisicoquímica de la fibra
la
•L1,L2yl3
INSTRUMENTO
• Numero de
característica
dietética obtenida a partir de
INDICADOR
Dependiente
de agua
• Estufa
• Capacidad de retención de
(So/anum tuberosum).
•% de
agua • Capacidad de solubilidad Fuente: Elaboración propia, 2 014.
29
solubilidad de la harina
• Estufa
CAPITULO 111: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 3.1. Ámbito de estudio
El área de influencia del proyecto es la Provincia de Acobamba, cuya información ha sido recopilada, analizada y procesada en la Escuela Académico Profesional de Agroindustrias. En la Escuela Académica Profesional de Agroindustrias, Facultad de Ciencias Agrarias
de la
Universidad
Nacional
de
Huancavelica,
se
realizó
el
acondicionamiento de la materia prima, para su correspondiente proceso. En el Laboratorio de Control de Calidad de la Facultad de Ingeniería de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional del Centro del Perú, se realizó los análisis fisicoquímicos.
);;>
Ubicación política Región
: Huancavelica
Departamento : Huancavelica
);;>
Provincia
: Acobamba
Distrito
: Acobamba
Ubicación geográfica Latitud
: 12° 50' 30"
Longitud
: 74o 33' 42.2" del Meridiano de Greenwich.
Altitud
: 3 450 msnm de la Línea Ecuatorial.
3.2. Tipo de investigación La investigación aplicada depende de los descubrimientos y avances de la investigación pura y se enriquece de ellos. A diferencia de la pura, ésta persigue fines de aplicación directos e inmediatos. Busca la aplicación sobre una realidad
30
1-/q
circunstancial antes que el desarrollo de teorías. Esta investigación busca conocer para hacer y para actuar (Hernández et al, 2 003).
3.3. Nivel de investigación La investigación explicativa pretende establecer las causas de los eventos, sucesos o fenómenos que se estudian, este tipo de estudios van más allá de la descripción de conceptos o fenómenos o del establecimiento de relaciones entre conceptos; es decir, están dirigidos a responder las causas de los eventos y fenómenos físicos y sociales. Como su nombre lo indica, su interés se centra en explicar por qué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se manifiesta (Hernández et al, 2 003).
3.4. Método de investigación En el presente trabajo de investigación se empleó el método deductivo a inductivo.
3.5. Diseño de investigación
Se desarrolló el Diseño Completamente al Azar (DCA) de 3 tratamientos x 4 repeticiones, formando un total de 12 unidades experimentales, cuyo esquema se detalla en el Cuadro No 03. Las medias de los tratamientos serán comparados por el método de DUNCAN.
Cuadro No 03. Esquematización del diseño experimental de la investigación TRATAMIENTOS L1 R1 _] R21 R3l
L2
R4
R1 1 R2J R3J
Leyenda: L1, L2, y L3 =Numero de Lavados. R =Repeticiones Fuente: Elaboración propia, 2 014.
31
L3
R4
R1J R21 R31 R4
3.6. Población, muestra, muestreo
3.6.1. Población
La población utilizada para el presente estudio fue cáscara de papa que provino del
Distrito
de
Acobamba,
Provincia
de
Acobamba
y
Departamento de Huancavelica.
3.6.2. Muestra
Se eligió 08 kg como muestra de cáscara de papa.
3.6.3. Muestreo
Se empleó el tipo de muestra probabilística, y dentro de ello se tomó en cuenta el muestreo aleatorio simple, por qué los tratamientos tienen la misma posibilidad de ser escogidos, para su correspondiente análisis.
3.7. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Las técnicas e instrumentos utilizados para la recolección de datos fueron las siguientes: Cuadro No 04. Técnicas e instrumentos de recolección de datos. Técnicas Se clasificó la
Instrumento Manualmente
Recolección de datos
- 08 kg
cáscara de papa Se realizó la
Libros, artículos
- Papa
recolección de
científicos, boletines y
- Fibra dietética
información
formatos impresos
- Obtención de la fibra dietética
Se realizó en el
Evaluación de
laboratorio
capacidad de retención de agua y solubilidad.
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
32
-
Centrifugador
3.8. Procedimiento de recolección de datos Para la ejecución de la presente investigación se realizó la obtención de harina para la evaluación de la capacidad de retención de agua y solubilidad.
Figura N° 01. Diagrama de flujo del proceso de obtención de la harina a partir de la cáscara de papa.
(
CÁSCARA DE PAPA
)
~ CORTADO
f
] tamaño=1 ,5x 1,5cm Grosor= O, 1cm
~
'~
~
1L
2L
3L
OREADO
OREADO
OREADO 1
1
'~
MOLIENDA
)
(
EMPACADO
)
SOLUBILIDAD
o
~
( t
~~~: ~ 11 horas 0-
(_____s_E_c""!"A_D_o_ ___,) {
(
T0 de agua = 60°C Lavado = 20min { Oreado = 30min
)
( RETENCIÓN DE AGUA )
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
33
Descripción del proceso de obtención de la harina a partir de los residuos de la papa: );>
Recepción de la cáscara de papa Se realizó la recepción de la cáscara de papa totalmente libre de residuos como tierra.
);>
Cortado Con la finalidad de homogenizar la cáscara de papa, se realizó el cortado o trozado obteniendo una partícula aproximadamente de 1,5 x 1,5cm con un grosor de 0,1 cm para poder realizar, una buena distribución en las bandejas y poder tener un buen secado de nuestra muestra.
);>
Lavado y oreado Se sometió la cáscara a 3 niveles de lavado a una temperatura de agua de 60°C con un 60% con relación a los residuos de la papa y un tiempo de 20min para eliminar sustancias de bajo peso molecular. El proceso de oreado se realizó después de cada lavado con un tiempo promedio de 30min por cada lavado que pueda recibir la muestra.
);>
Secado La cáscara de papa se seca en una estufa a una temperatura de 60°C por 11 horas, el punto óptimo para poder moler se consiguió en este tiempo y a esta temperatura alcanzando una humedad de 19%.
);>
Molienda Se realizó la molienda utilizando un molino manual, hasta obtener una muestra pulverizada de partículas.
);>
Empacado Para el empacado se utilizó bolsa de polietileno, las muestras fueron empacadas por diferencia de lavados.
);>
Evaluación de la capacidad de retención de agua y solubilidad Con el objetivo de evaluar el mejor tratamiento sus características fisicoquímicas de la fibra dietaría, se seleccionó como una propiedad importante a la capacidad de retención de agua y solubilidad de la muestra por lo tanto se evalúa para cada tratamiento medido en índice de solubilidad y capacidad de retención de agua. El
34
protocolo para desarrollar la evaluación de la capacidad de retención de agua y solubilidad se detalla en el Anexo W2 y 3.
3.9. Técnicas de procesamiento y análisis de datos
Obtenida la información se procedió al procesamiento de los datos con apoyo del software SAS. Estos datos han sido sometidos a diversas pruebas estadísticas, para luego probar la hipótesis planteada en el estudio. 3.9.1. Para determinar el número de lavados
Para determinar capacidad de solubilidad y retención de agua de la harina a partir de la cáscara de papa se utilizó un Diseño Completamente al Azar (DCA), con el siguiente modelo aditivo lineal:
}i1 =
·u
+ ·¡;~ + s~_¡
Dónde:
YiJ
= es
el valor o rendimiento observado en el i-ésimo tratamiento,
j.ésimo repetición
=es el efecto de la media general. =es el efecto del i-ésimo tratamiento. = es
el efecto del error experimental en el i-ésimo tratamiento, j-
ésima repetición.
a. Prueba de hipótesis
Para la prueba de hipótesis estadística se plantea las siguientes condiciones que determinan el resultado de dicha investigación: Hipótesis nulas
Para los tratamientos
Pr >0,05
35
Hipótesis planteada
Pr < 0,05
b. Conclusión de a hipótesis estadística Ha =Si hay variabilidad probada entre los tratamientos
c. Aceptabilidad de la hipótesis Ho: La probabilidad de significancia asociada con el estadístico F. En caso de ser este valor Pr>F menor del nivel de seguridad escogido (0,05 ó 0,01), se rechaza la Ho y se concluye que existen diferencias significativas o altamente significativas según sea el nivel de seguridad escogido (a).
Figura N° 02. Aceptabilidad de la Hipótesis Nula (Ha)
lí
Zau1 de acepk:ción deHo
95'?6 /
d. Prueba de comparación de medias Prueba de DUNCAN Esta prueba tiene en cuenta los órdenes que les toca a los promedios de los tratamientos en comparación con el ordenamiento general, dando mayores límites de significación (mayor exigencia) en las comparaciones de los tratamientos más apartados en el ordenamiento.
36
CAPITULO IV: RESULTADOS 4.1. Presentación de resultados
Información de datos: Los datos de la investigación se resumen y presentan mediante tablas, gráficos y medidas de resumen (media, grados de libertad, suma de cuadrados y cuadrados medios). Los datos fueron procesados con la ayuda de los programas estadísticos SAS y la hoja de cálculo Microsoft Excel2 010.
4.1.1. Caracterización químico proximal de la cáscara de papa
4.1.1.1. Análisis químico proximal de la cáscara de la papa
Los resultados obtenidos del análisis químico proximal de la cáscara de papa, que fue cultivada en los terrenos del Distrito de Acobamba, Provincia de Acobamba, se detalla en el cuadro N° 05.
Cuadro N° 05. Análisis químico proximal en 100 g de muestra de
cáscara de papa Componentes
Base húmeda
Humedad(%)
Base seca
91,90
----
Ceniza(%)
0,96
11,85
Proteína(%)
0,59
7,28
Grasa(%)
0,04
0,49
Fibra(%)
0,88
10,86
Carbohidratos (%)
5,63
69,51
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
4.1.1.2. Análisis químico proximal de la harina de cáscara papa
Los resultados obtenidos del proceso realizado a la harina de cáscara
37
de papa que fue realizado en el laboratorio de la Escuela Académico Profesional de Agroindustrias de la Universidad Nacional de Huancavelica, se detalla en el Cuadro N° 06.
Cuadro N° 06. Análisis químico proximal en 100 g de muestra de
harina de cáscara papa Componentes
Base húmeda
Base seca
Humedad(%)
13,36
----
Ceniza(%)
2,41
2,78
Proteína(%)
1,02
1,18
Grasa(%)
0,31
0,36
Fibra(%)
2,65
3,06
Carbohidratos (%)
80,25
92,62
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
4.1.2. Determinación del tratamiento óptimo según el diseño experimental en la evaluación de la capacidad de retención de agua
Según el Diseño completamente al azar (DCA) de 3 tratamientos con 4 repeticiones planteada para la investigación, se obtuvo un nivel de probabilidad de significancia (Pr > F) de 0,0378, menor al nivel de seguridad escogido de 0,05, esta prueba contrasta la hipótesis alterna Ha. Ha: =Existe variabilidad probada entre los tratamientos (Pr < 0,05). Existiendo suficiente evidencia estadística para afirmar que hay diferencia significativa entre los tratamientos, con un coeficiente de variabilidad de 4.44%.
38
Cuadro N° 07. ANVA para evaluar la variable de la capacidad de retención de agua
Grados de libertad
Suma de cuadrados
Cuadrado medio
Fe
Pr> F
Tratamiento
2
0.37751667
0.18875833
4.82
0.0378
Error
9
0.35257500
0.03917500
Total
11
0.73009167
Fuentes de variabilidad
..
Fuente: Elaborac1on propia, 2 014 .
El programa estadístico SAS reporta la comparación de medias de Duncan, con grado de significación de 0,05% de error.
Cuadro N° 8. Comparación de medias de Duncan Media
N
A
4,5825
4
T 2
A
4,5800
4
3
4,2050 Fuente: Elaboración prop1a, 2 014.
4
1
Agrupación Duncan
B
4.1.3. Determinación del tratamiento óptimo según el diseño experimental en la capacidad de solubilidad Según el Diseño completamente al azar (DCA), de 3 tratamientos con 4 repeticiones planteada para la investigación, se obtuvo un nivel de probabilidad de significancia (Pr > F) de 0,0001, menor al nivel de seguridad escogido de 0,05, esta prueba contrasta la hipótesis alterna Ha.
Ha: =Existe variabilidad probada entre los tratamientos (Pr < 0,05). Existiendo suficiente evidencia estadística para afirmar que hay diferencia significativa entre los tratamientos, con un coeficiente de variabilidad de
13,85%.
39
Cuadro No 9. ANVA para evaluar la variable de la capacidad de solubilidad Grados de libertad
Suma de cuadrados
Cuadrado medio
Fe
Pr> F
Tratamiento
2
42,65421667
21,32710833
37,00
0,0001
Error
9
5,18767500
0,57640833
Total
11
47,84189167
Fuentes de variabi 1idad
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
El programa estadístico SAS, reporta la comparación de medias de Duncan, con grado de significación de 0,05% de error.
Cuadro N° 10. Comparación de medias de Duncan Media
N
A
7.8900
4
T 1
B
5,2600
4
2
e
3,2875
4
3
Agrupación Duncan
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
4.2. Discusión
4.2.1. Determinación de la fibra dietética
Cuadro N° 11. Determinación de fibra dietética en muestras de harina
Componentes
Cáscara de papa
Fibra dietética %
14,21
Bagazo de brócoli Bagazo de la Según: Ramírez, zanahoria 2 012. Según: Ortega, 2 000.
3,8
21,05
..
Fuente: Elaborac1on propia, 2 014 . De acuerdo al cuadro N° 11, según otros autores que estudiaron a los
40
3?
residuos como el bagazo de brócoli y el bagazo de la zanahoria determinando que son fuentes de obtención de fibra dietaría demostrando que dichos residuos son de vital importancia en la salud del ser humano, es por ello que se realizó el estudio de la cáscara de papa considerado como residuo de la industria y de los hogares, encontrando una concentración de 14,21% de fibra dietética total, este valor siendo más con respecto al bagazo de brócoli y siendo inferior al del bagazo de la zanahoria. Las diferencias que se encuentran en las investigaciones son debido a que la materia prima utilizada corresponde a las hortalizas siendo diferente a lo estudiado en nuestra investigación como lo es el tubérculo.
4.2.2. Capacidad de retención de agua
Cuadro N° 12. Determinación de capacidad de retención de agua en muestras
de harina Harina de cáscara de papa
4,582 g H20/g m.s.
Harina de Bagazo de Harina de Bagazo de la brócoli zanahoria Según: Ramírez, 2 012. Según: Ortega, 2 000.
4.4g H20/g m.s.
8,672 g H20/g m.s.
Fuente: Elaboración prop1a, 2 014.
De acuerdo al cuadro N° 12, se realizó la comparación con los resultados de otros autores, encontrando en nuestra investigación realizada un valor de 4,582 g H20/g m.s., de capacidad de retención de agua, este valor siendo próximo al bagazo del brócoli e inferior al bagazo de la zanahoria. Las diferencias que se encuentran en las investigaciones son debido a que la materia prima utilizada corresponde a las hortalizas siendo diferente a lo estudiado en nuestra investigación como lo es el tubérculo. Así mismo la capacidad de retención de agua; será mayor a menor número de lavado. Según (Ortega, 2 000) una de las propiedades de los azúcares es captar agua fácilmente por ser higroscópicas.
41
4.2.3. Capacidad de solubilidad
Cuadro N° 13. Determinación de capacidad de solubilidad de agua en muestras de harina Harina de cáscara de papa
Harina de Bagazo de brócoli Según: Ramírez, 2 012.
7,89%.
11,057%
Fuente: Elaboración propia, 2 014.
De acuerdo al cuadro N° 13, se realizó la comparación con los resultados de nuestra investigación realizada donde obtuvimos un porcentaje de 7,89, de capacidad de solubilidad, este valor siendo inferior al del bagazo del brócoli. Según (Fennema, 1 993) la atracción de agua por los carbohidratos es una de las básicas y más útiles propiedades físicas. Esta hidrófila es debido a la presencia de numerosos grupos hidroxilo. Los grupos hidroxilos interaccionan con las moléculas de agua mediante la formación de enlaces de hidrógeno, lo cual conduce a la solventación y/o solubilización de los azúcares y de muchos de sus polímeros.
42
CONCLUSIONES 1. El análisis químíco proximal de la cáscara de papa reportó: humedad (91,90%), ceniza (0,96%), proteína (0,59%), grasa (0,04%), fibra (0,88%) y carbohidratos (5,63%). 2. El análisis químico proximal de la harina cáscara de papa reporto: humedad (13,60%), ceniza (2,41%), proteína (1,02%), grasa (0,31%), fibra (2,65%) y carbohidratos (80,25%). 3. El ANVA de las variables de la capacidad de retención de agua y capacidad de solubilidad revelaron diferencias significativas (PTMDAP P~. EL W"TE DETERM!W\00
tOS ANAIJSlS HEA.IJZ.Io.OOS FUERON SOLICITADOS EN FORMA ESPEciFICA POR El. INTERESADO. ADVERTENCIA: • EL PRESENTE INFORME OE ENSAYO TIENE VIGENCIA 90 OlAS A PARTIR OE LA FECHA OE EMISIÓN. APUCA8LE SOLO A lA MUESTRA. LA CORRECCIÓN O ENMIENDA DEL DOCUMENTO ANULA.AUTOMÁTICA.>tiENTE SU 1/AUDEZ Y CONSTITUYE UN DELITO CONTRA L' FE PUBLICA Y a INFRACTOR ES SUJETO DE SANCIONES CIVILES Y PENALES POR DISPOSITIVOS LEGALES VIGENTES. PROHIBIDA LA REPROOOCCIÓN PARCIAL O TOTAL DEL PRESENTE INFORME DE ENSAYO. LA MUESTRA. PARA DIRliiENCIA OE ESTOS PRODUCTOS SE
ALMACENARAN POR 50 OlAS.
HUANCAYO, CIUDAD UNIVERSITARIA, 13 DE FEBRERO DEL 2014,
Página 1íl
¡q
CERTIFICACIÓN DE CALIDAD SERVICIOS DE LABORATORIO Y ASISTENCIA TECNJCA; INSPECCIÓN Y ANAUSJS CIUDAD UNIVERSITARIA -AUTOPISTA RAMIRO PR!ALÉ KM. 5 - TELF: 248152 Anexo 214 Te!efax: 235981 Http:l!wwW.uncp.edu.pe
INFORME DE ENSAYO N° 0086 .. LCC- UNCP- 2014 SOLICITANTE
: JUOITH GLORIA QUISPE CENTENO
DIRECCIÓN
: ACOBAMBA- HUANCAVELICA.
EL LABORATORIO DE CONTROL DE CAUOAD DE lA FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS AUMENTARlAS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU; CERTIFICA HABER RECEPCIONADO Y ANALIZADO UNA MUESTRA PROPORCIONADA POR EL SOLICITANTE. CONSISTENTE EN.:
TAMAJ'lo DE MUESTRA
: HARINA DE CASCARA DE PAPA : BOLSA DE PAUETllENO x 200g. :1 UNIDAD
FECHA DE RECEPCtON DE MUESTRA
:03102/14
PRODUCTO
E.WASE
: 13.u.2114
FECHA DE TÉRMINO DE ENSAYO SOLICITUD DE SERVICIO DATOS DECLARADOS f.>QR EL SOUCITANTE TITULO DE L.:A··~IS
: N-0000-2014 : OBTENCION Y CARACTERIZACION DE LA FIBRA
DIETETICA A PARTIR DE LO$ RESIDUOS DE PAPA , (SOLANUM TUBEROSUM}
RESULTADOS:· 1.
ANAUSIS FISICOOUIMICO:
1
.
~s
RESULTADO
l.
LOS RESULTADOS M: ReS'ffiiNGEN A LA lil'.lJE.STRI\ EVAU!M.: F
Model
2
0.37751667
0.18875833
4.82
0.0378
Error
9
0.35257500
0.03917500
11
0.73009167
Corrected Total
64
JS
R-Square
Coeff Var
Root MSE
N Mean
0.517081
4.441969
0.197927
4.455833
So urce T
DF
Anova SS
Mean Square
F Value
2
0.37751667
0.18875833
4.82
Pr
The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate.
Number of Means Critical Range
2
3
.3166
.3305
Means with the same letter are not significantly different.
Duncan Grouping
Mean
N
T
A A
4.5825
4
2
A
4.5800
4
3
B
4.2050
4
65
F
0.0378
Diseño completamente al azar
Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 9 Error Mean Square 0.039175
>
1/
Capacidad de solubilidad
Diseño completamente al azar Obs
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
T
2 2 2 2 3 3 3 3
R
N 7.89 7.89 7.89 7.89 5.26 5.26 5.26 5.26 2.63 5.26 2.63 2.63
2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4
Diseño completamente al azar The ANOVA Procedure Class Level Information Class
Levels
T
3
Values 1 2 3
Number of observations
12
Diseño completamente al azar The ANOVA Procedure Dependent Variable: N
Source
DF
sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
2
42.65421667
21 . 3271 0833
37.00
F
2
42.65421667
21.32710833
37.00
