Download ALIMENTOS BOTANA PRODUCIDOS POR EXTRUSIÓN: EFECTO

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CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS EN ALIMENTOS BOTANA
PRODUCIDOS POR EXTRUSIÓN
Limón-Valenzuela, V.1, Martínez-Bustos, F.2, Ordorica-Falomir, C.1, Zazueta-Niebla
J.A.1 y Zazueta-Morales, J.J.1*
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Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, Facultad de Ciencias Químico-Biológicas, Universidad
Autónoma de Sinaloa, A.P. 1354, Culiacán, Sin., C.P. 80000, México. Tel/Fax: (667)713-6615, e-mail:
zazuetaj@uas.uasnet.mx; *Correspondencia.
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Ciencia de Materiales, CINVESTAV Unidad Querétaro, Apdo. Postal 1-798, Querétaro, Qro., 76230,
México. E-mail: fmartinez@qro.cinvestav.mx.
RESUMEN
Los alimentos botana son consumidos por personas de todas las edades y clases sociales
y se sabe que, en los últimos diez años, las ventas de estos se han quintuplicado. Una de
las tecnologías más empleadas en la actualidad para la elaboración de diferentes tipos de
botanas es la tecnología de extrusión, debido a sus ventajas intrínsecas. Las botanas de
tercera generación (3G) han destacado de otras debido a su estabilidad al
almacenamiento, alta densidad, fácil preparación y bajo costo. El objetivo del presente
trabajo fue estudiar el efecto del concentrado proteínico de leche (CPL) y del contenido
de humedad (CH) en la mezcla (80% almidón de maíz- AM y 20% maíz de calidad
proteínica MCP), sobre diferentes características fisicoquímicas de alimentos botana de
tercera generación, elaborados por extrusión y expandidos por microondas. Se utilizó un
diseño experimental central compuesto, no rotable y un extrusor de laboratorio, a
temperatura constante. Se analizaron índice de expansión IE, densidad aparente DA,
textura TX, viscosidad a 92°C V92 y color ( y C) y se encontró que el CPL afectó
(p=0.037) el IE, disminuyendo con el aumento de CPL. Sin embargo, el contenido de
humedad no presentó efecto significativo (p=0.35) sobre esta respuesta. La DA mostró
un comportamiento inverso y buena correlación (r=-0.86, p0.001). La TX presentó un
punto mínimo, en condiciones de 5% de CPL y 25% de CH. La V92 fue afectada por el
CPL (p0.017) y por el CH (p0.001) y presentó una R2ajustada 0.83. Asimismo, los
factores de estudio tuvieron poco efecto sobre los parámetros de color. En general, el
CPL presentó mayor efecto sobre las diferentes respuestas analizadas que el CH;
además, se encontró que los productos obtenidos fueron similares a los comerciales, con
la ventaja de poseer un eventual mejor valor nutrimental, por los ingredientes utilizados.
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INTRODUCCIÓN
Es una costumbre arraigada en la población el consumo de alimentos tipo botana. En los
últimos diez años el consumo de botanas se ha incrementado alrededor de cinco veces
(INEGI 2005), generando grandes ganancias a los productores de estas. Los principales
consumidores de alimentos botana eran principalmente niños; hoy suman a adolescentes
y adulto. En general, las botanas no son consideradas como alimento básico.
Actualmente existe un mercado que exige la elaboración de alimentos botana bajos en
grasa. Este tipo de productos pueden ser producidos utilizando la tecnología de
extrusión. El proceso de cocimiento por extrusión presenta amplias ventajas técnicas, de
costos, calidad y versatilidad sobre otros procesos usados en la industria de alimentos.
Uno de los productos elaborados a partir de extrusión, que recientemente ha
incrementado su preferencia, tanto por los consumidores como por los productores, son
los alimentos botanas de tercera generación (3G), debido a que son relativamente
baratos y fáciles de preparar en el hogar, pero han sido relativamente poco estudiados
(Moraru y Kokini 2003). Estos productos también presentan una gran estabilidad al
almacenamiento y una alta densidad aparente facilitando con ello su manejo [3]. Así
mismo, la tecnología de microondas es una tecnología emergente que ha tenido buen
auge en los últimos años y permite procesar los alimentos con mayor rapidez y, en el
caso de los alimentos botana 3G, con menor contenido de grasa (Sunderland 1996).
OBJETIVO.
El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de la adición de concentrado
proteínico de leche (CPL) (0-10%) y del contenido de humedad (CH) (20-30%), sobre
características fisicoquímicas de botanas 3G elaborados por extrusión y expandidos por
microondas, utilizando almidón de maíz y maíz de calidad proteínica (MCP).
METODOLOGÍA.
Materias primas. Se utilizó MCP (INIFAP, Celaya, Gto), almidón de maíz (AM) (IMSA
S.A. de C.V., Guad., Jal., México) y CPL (Food Specialities de México S. A. de CV).
Proceso de extrusión. La mezcla formada por Maíz de Calidad Proteínica (MCP)
(20%) y AM (80%), fue adiciona de CPL (0, 2.5, 5, 7.5 y 10%), ajustado el CH (20,
22.5, 25, 27.5 y 30%) y procesada por extrusión de tornillo simple y matriz de salida de
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1 mm x 20 mm. El perfil de temperatura (75, 140 y 83°C) y el flujo de alimentación (40
g/min) se mantuvieron constante.
Textura. La fuerza de penetración se determinó con un Texture Analyser TA-XT2.
Color. Se usó un colorímetro Minolta CR-300 (Minolta Corporation, Ramsey, NJ.,
USA).
Índice de expansión y densidad aparente. Se usó el método de desplazamiento de
volumen con semilla de mijo. El cálculo del índice de expansión se realizó restando el
volumen inicial de los pellets al volumen final (expandido) y dividiendo este entre el
volumen inicial, y la densidad aparente dividiendo el peso entre el volumen del pellet
expandido.
Perfiles de viscosidad RVA. Se utilizó el equipo Rapid Visco-Analyzer (RVA),
modelo 3C. (Zazueta-Morales y otros 2002).
Diseño experimental. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR), para
dos factores, con un diseño central compuesto, no rotable de segundo orden y un  de
2.0. Los datos se analizaron usando el paquete estadístico software Design-Expert 6.0
(Stat-Ease 2001).
RESULTADOS.
Índice de expansión (IE), densidad aparente (DA) y textura (Tx). El Cuadro 1
muestra el análisis de varianza para el índice de expansión (IE), densidad aparente (DA)
y textura (Tx). Todos los parámetros evaluados mostraron un modelo de regresión
(MSR) significativo, con valores de R2ajustada≥ 0.62, coeficientes de variación (CV) entre
5.69 y 12.32, p del modelo <0.029, aunque la DA y la Tx presentaron falta de ajuste. El
análisis estadístico (Cuadro 2) realizado mostró que el CPL, en su término puro
(lineal),
presentó efecto significativo en las respuestas IE y DA, mientras que la
humedad solo lo hizo para la Tx. En general, el contenido de humedad fue el parámetro
que menor efecto tuvo sobre las respuestas analizadas en ésta sección.
El comportamiento gráfico de la interacción de CPL y CH para IE, DA y Tx se puede
apreciar en la Figura 1. A mayor porcentaje de CPL y de CH tanto el IE (Figura 1A)
como la DA (Figura 1B) aumentaron, con valores de 2.5 a 5.0 y de 118 a 178 kg/m3 ,
respectivamente, en el intervalo estudiado.
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Los valores experimentales de IE y de DA de los productos extrudidos y expandidos por
microondas, fueron iguales (p=0.05) o mejores que los valores presentados por los
productos comerciales (IE4.8, DA127 kg/m3). En la Figura 1C se puede observar
que la textura presentó un punto mínimo en condiciones de CPL y CH intermedios. El
análisis de correlaciones de Pearson (StatSoft 1995) de DA con el IE (r-0.86, p0.001)
y con la DA (r0.59; p0.033) mostró que esta fue de moderada a buena.
Viscosidad a 92°C (V92). En el Cuadro 1 se muestra el análisis de varianza para la
viscosidad a 92°C, los parámetros evaluados mostraron un modelo de regresión (MSR)
significativo. El análisis estadístico (Cuadro 2) realizado mostró que el CPL al igual
que el CH en su término puro (lineal), presentaron efecto significativo en la respuesta.
El efecto del CPL y del CH para V92 se muestra en la Figura 1D. Se puede observar
que un incremento en el CH, aumenta la viscosidad, aunque este incremento es más
marcado a bajos contenidos de CPL, coincidiendo con lo reportado por diferentes
autores (Ascheri y Carvalhocw 1997).
Diferencia Total de Color () y Cromaticidad (C). El Cuadro 1 muestra el análisis
de varianza para  y C. El modelo de regresión (MSR) para  no fue significativo
(p0.995), no así para C (p0.002). Aún cuando  presentó un modelo no significativo
este no presentó falta de ajuste. Para C, aunque cuando el modelo fue significativo,
presentó falta de ajuste. El análisis estadístico (Cuadro 2) realizado mostró que el CPL
y el CH, en todos sus términos, no presentaron efecto significativo en las respuesta. Para
C, el análisis mostró que el CPL en su término puro (lineal), fue el único que presentó
efecto significativo en la respuesta. El efecto del CPL y del CH para las respuestas se
puede observar en la Figura 2A, 2B para las respuestas  y C, respectivamente. Se
puede apreciar que para  la tendencia es que a bajos contenidos de humedad 
disminuye, contrario a lo que sucede a altos contenidos de humedad, donde  aumenta
con el contenido de CPL. Respecto a C, se puede ver que se incrementa con el
incremento de CPL, siendo más marcado a bajos contenidos de humedad.
CONCLUSIONES.
Se puede concluir que el CPL presentó mayor efecto sobre las diferentes respuestas
analizadas que el CH. Los parámetros de color no pudieron ser explicados
adecuadamente con el modelo propuesto. Los productos obtenidos fueron similares a
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los comerciales, con la ventaja de poseer un eventual mejor valor nutrimental, por los
ingredientes utilizados.
AGRADECIMIENTOS.
A la Universidad Autónoma de Sinaloa y al CINVESTAV Unidad Querétaro, por todas
las facilidades y el apoyo económico brindados para la elaboración del presente trabajo.
Al Dr Ricardo Ernesto Preciado Ortiz (CIAB-INIFAP) por el MCP donado.
REFERENCIAS.
Ascheri, J. y Carvalhocw, P. 1997. Efecto de los Parámetros de Extrusión,
Características de Pasta y Textura de Tellets (Snacks de Tercera Generación)
Producidos a Partir de Trigo y Maíz. Alimentaria 35(279):93-98.
INEGI. 2005. Banco de Información Económica. [en linea] Disponible en:
http://www.inegi.gob.mx/inegi/default.asp [01 de abril de 2005].
Moraru, C. and Kokini, J. 2003. Nucleation and Expansion During Extrusion and
Microwave Heating of Cereal Foods. Comp Rev Food Sci and Food Saf. 2:120-138.
Stat-Ease. 2001. Desing-expert versión 6.0.5. Stat-Ease, Inc. East 2021 Hennepin Ave.,
Suite 1991. Minneapolis, MN, USA.
StatSoft, Inc. 1995. STATISTICA for Windows [Computer program manual]. Tulsa,
OK: StatSoft, Inc., 2325 East 13th Street, Tulsa, OK 74104.
Sunderland, R. 1996. Production of Third-Generation Snacks. Cereal Food World.
41:12-14.
Zazueta-Morales, J. Martinez-Bustos, F. Jacobo-Valenzuela, N. Ordorica-Falomir, C.
and Paredes-Lopez, O. 2002. Effects of Calcium Hydroxide and Screw Speed on
Physicochemical Characteristics of Extruded Blue Maize, J. Food Sci. 67(9):33503358.