UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELABASTIDAS DE APURMACFACULTAD DE INGENIERAEStUELA AtADEHItu PRuFESIuNAL DE INCENIERAACRuINDUSTRIALuBTENtIuN DE YuCURT BATIDu HEDIANTESUSTITUtIuN PARtIAL DE LEtHE FREStA tuNEXTRAtTu DE KIWItHA (Amoronthus coudotus)TESIS PARA OPTAREL TITULO PROFESIONAL DEINGENIERO AGROINDUSTRIALEDGAR CONDORI VALVERDEAbancay, setiembre del 2010PERUNIVERSIDAD NACIONAL MICAELABASTIDAS DE APURMACFACULTAD DE INGENIERAEStUELA AtADEHItu PRuFESIuNAL DE INCENIERAACRuINDUSTRIALuBTENtIuN DE YuCURT BATIDu HEDIANTESUSTITUtIuN PARtIAL DE LEtHE FREStA tuNEXTRAtTu DE KIWItHA (Amoronthus coudotus)TESIS PARA OPTAREL TITULO PROFESIONAL DEINGENIERO AGROINDUSTRIALEDGAR CONDORI VALVERDEAbancay, setiembre del 2010PERUNIVERSIDAD NACIONAL MICAELABASTIDAS DE APURMACFACULTAD DE INGENIERAEStUELA AtADEHItu PRuFESIuNAL DE INCENIERAACRuINDUSTRIALuBTENtIuN DE YuCURT BATIDu HEDIANTESUSTITUtIuN PARtIAL DE LEtHE FREStA tuNEXTRAtTu DE KIWItHA (Amoronthus coudotus)TESIS PARA OPTAREL TITULO PROFESIONAL DEINGENIERO AGROINDUSTRIALEDGAR CONDORI VALVERDEAbancay, setiembre del 2010PER

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DEAPURMACFACULTAD DE INGENIERAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERAAGROINDUSTRIALJurado Calificador Integrado Por:Ing. Ruth Mery Ccopa FloresJuradoIng. Alex Muoz CceresJuradoIng. Jorge Mendoza CceresAsesorIng. David Fernando Palomino QuispePresidente

tCATOHtAA m queridayestimadamadre; Bertha ValverdeArias, por su eterna amabilidad y afecto.A m padre; Carlos Condori Snchez, por el Carioy comprensin que siempre puso en mi.A mis hermanos.ADios, porguiarmeysostenerme durantetodoeltiempo que me queda vivir

AGHACtMtNTOS- Amalmamather UniversidadNacionalMicaelaBastidasdeApurmac, por el financiamiento en el segundo concurso de anteproyectode tesis 2009, organizado por la comisin de la unidad de investigacin dela UNAMBA.- Al Ing.Jorge Beltrn MendozaCceres,porsermipatrocinante durantela ejecucin de este trabajo de investigacin.- Al Ing.MelquiadesBarragnCondori,porlaasesoraenelmanejodelequipo Kjeldahl.- Al Ing.Justo Arias, porfacilitarmeyapoyarmeenelmanejodealgunosequipos.- A la Ing.GuadalupeChaquillaQuilca, yal Ing. Fulgencio VilcanquiPrez,porfacilitarmeloslaboratorios,comodirectordelafacultaddeIngeniera Agroindustrial.- A los miembros del jurado calificador.- A mi hermano Juan Roger Condori Valverde.- Amiscolegas, IngoMarcoJuroyJessAzurinCceres,quienesmeapoyaron en los primeros experimentos.- Acadaunodelosingenierosquemeimpartieronlosconocimientosbsicos en las clases de la universidad.- Atodosmisamigosycompaerosque siemprememotivarondurante miformacin profesional y para realizar el trabajo de investigacin.

NDICE DE CONTENIDORESUMEN xiiSUMMARY xiiiI. INTRODUCCIN01II. MARCO TERICO 042.1. Produccin de leche fresca en el Per y regin de Apurmac2.2. Caractersticas generales de la leche2.2.1. Definicin2.2.2. Composicin2.2.3. Estructura2.2.3.1. Los azcares de la leche2.2.3.2. Protenas de la leche2.2.3.3. Micelas de casena2.2.4. Microbiologa de la leche2.2.4.1. Microbiologa del interior de la ubre2.2.4.2. Contaminacin externa de la leche2.3. Kiwicha (Amaranthus caudatus)2.3.1. Clasificacin botnica2.3.2. Origen2.3.3. Caractersticas morfolgicas2.3.4. Estructura y su composicin2.3.5. Usos yderivados de kiwicha2.3.6. Caractersticas del almidn de kiwicha2.4. Yogurt2.4.1. Composicin2.4.2. Requerimientos nutricionales de las bacterias lcticas2.4.3. Desarrollo de las bacterias lcticas en la leche y estimulacin delcrecimiento2.4.3.1. Desarrollo de las bacterias lcticas2.4.3.2. Crecimiento de las bacterias lcticas2.4.3.3. Factoresqueafectanel crecimientoylareproduccindelasbacterias durante la fermentacin04060606081010111616161818181920222326263031313136

2.4.4. Fermentacin lctica2.4.4.1. Metabolitos formados en la fermentacin2.4.5. Propiedades dietticas y nutritivas del yogurt2.4.6. Propiedades fsico organolpticas2.4.7. Capacidad de conservacin3840424344III. PARTE EXPERIMENTAL 453.1. Materiales3.1.1. Materiales de ensayo3.1.2. Reactivos3.1.3. Equipos3.1.4. Maquinarias3.1.5. Medios de cultivo3.1.6. Utensilios3.1.7. Indumentaria3.2. Mtodos de anlisis3.2.1. Anlisis qumico proximal de harina de kiwicha3.2.2. Anlisis qumico proximal de leche fresca3.2.3. Anlisis fsicos de leche fresca3.2.4. Anlisis fisicoqumico de extracto de kiwicha3.2.5. Anlisis fisicoqumico del yogurt3.2.6. Anlisis microbiolgico de yogurt3.3. Metodologa experimental3.3.1. Materia prima3.3.2. Obtencin de harina de kiwicha3.3.3. Obtencin de extracto de kiwicha3.3.4. Preparacin del cultivo madre3.3.5. Evaluacin de la fermentabilidad de las bacterias lcticas3.3.6. Obtencin de yogurt batido mediante sustitucin parcial de lechefresca con extracto de kiwicha3.3.7. Evaluacin de anlisis sensorial3.3.8. Determinacin de anlisis qumico proximal de yogurt454546464747474848484949505152535353535456566063

3.3.9. Determinacin de la vida til del producto3.4. Anlisis estadstico3.4.1. Diseo factorial636364IV. RESULTADOS Y DISCUSIN 654.1. Determinacin de anlisis fisicoqumico de la materia prima4.2. Evaluacin de cintica de fermentacin4.3. Anlisis sensorial de yogurt4.4. Anlisis qumico proximal de yogurt4.4.1. Anlisis de varianza del porcentaje de protena4.4.2. Anlisis de varianza del porcentaje de grasa4.4.3. Anlisis de varianza del porcentaje de carbohidratos4.5. Determinacin de vida til4.5.1. Caracterizacin preliminar del yogurt ptimo y patrn4.5.2. Evaluacindevidatildelyogurt duranteelperiododealmacenamiento4.5.2.1. Caractersticas fisicoqumicas y sensoriales4.5.2.2. Determinacin de vida til a temperatura de ambiente4.5.2.3. Determinacin de vida til bajo refrigeracin65717679818486888893939498V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES5.1. Conclusiones5.2. Recomendaciones102102103VI. BIBLIOGRAFA 104ANEXOSAPNDICES

NDICE DE TABLASTabla 01. Composicin nutricional de la leche fresca 07Tabla 02. Composicin y estructura de la leche (1 kg) 09Tabla 03. Aminocidos de las protenas lcteas totales (mg) 13Tabla 04. Propiedades de los principales elementos de la leche 15Tabla 05. Caractersticasdealgunosmicroorganismosygruposdeorganismos que son importantes en la leche17Tabla 06. Composicin qumica de la semilla de kiwicha 21Tabla 07. Contenido deaminocidos delaprotenadekiwicha,comparadoconleche,huevoyconelpatrndeaminocidos22Tabla 08. Estimacincuantitativadeamilosayamilopectinadelalmidn de Amaranthus caudatus Lineo y de Zaea mays25Tabla 09. Concentracin de aminocidos en el yogurt 27Tabla 10. Produccindecompuestoscarbonilo(ppm)porloscultivos estrter del yogurt41Tabla 11. Escalahednicade valuacinsensorialparalosatributosdecolor,saboryaceptabilidadengeneral, segnanlisisdescriptivos para categorizar las muestras61Tabla 12. Escala hednica de valuacin sensorial de aceptabilidad engeneral,segnanlisisdiscriminativoparacompararlasmuestras con respecto al patrn62Tabla 13. Composicinqumica deharinadekiwichavariedadINIA-414 Taray y leche fresca entera65

Tabla 14. Anlisis fisicoqumico de leche fresca entera 67Tabla 15. Caractersticas fsicas y sensoriales de extracto de kiwicha 68Tabla 16. Composicin qumica de extracto de kiwicha 69Tabla 17. Composicinqumicadelamezclaentreextractodekiwicha al 15 % y leche fresca (en % base hmeda)70Tabla 18. Composicinqumicadelamezclaentreextractodekiwicha al 15 % y leche fresca (en % base hmeda)71Tabla 19. Anlisis qumico proximal de los yogurts 80Tabla 20. Anlisisfisicoqumico ysensorial delyogurt ptimo yelpatrn93Tabla 21. Anlisismicrobiolgicodelyogurt conextractodekiwicha y el patrn (Almacenado a temperatura ambiente)96Tabla 22. Anlisismicrobiolgicodelyogurtptimoyelpatrn(Almacenado bajo refrigeracin 5 2 C)100Tabla 23. Caractersticas organolpticas delyogurt almacenado bajorefrigeracin (tres meses con una semana)101

NDICE DE FIGURASFigura 01 Produccin anual de leche fresca en el Per 04Figura 02 ProduccindelechefrescaenelPerporunidaddepartamental04Figura 03 Variacin de precio de leche fresca en el Per 05Figura 04 Produccin de leche fresca en la regin de Apurmac 05Figura 05 Composicin qumica de la leche 07Figura 06 Observacin de la leche a diferentes aumentos 08Figura 07 Formas de lactosa 10Figura 08 Comportamientodelasmolculasdeprotenasdeleche segn el pH11Figura 09 Modelo esquemtico de micela de casena 12Figura 10 Estructura de una submicela de casena 12Figura 11 Representacinesquemticadelaunindedossubmicelas mediante el fosfato clcico coloidal14Figura 12 Cortetransversalylongitudinalde laestructuradekiwicha20Figura 13 Proceso de elaboracin de yogurt con base en leche ydeunyogurtextendidoconextractoestrildegarbanzo29Figura 14 Degradacin de la casena por las bacterias lcticas 32Figura 15 Fenmenosde estimulacineinhibicinqueseproducenduranteelcrecimientodelasbacteriasdelyogurt32

Figura 16 Factores que determinan el crecimiento simbitico dest.thermophilus y lactobacillusdelbrueckiisubsp.Bulgaricus33Figura 17 Comportamientode cepaspurasymixtasdecultivosdeyogurtsembradoeincubadosa40Cenlechedesnatada esterilizada en autoclave y sembrada con un2,0% de cultivo35Figura 18 Metabolismo de la lactosa en las bacterias lcticas 39Figura 19 Diagrama de bloques para la obtencin de extracto dekiwicha54Figura 20 Diagramadebloquesparalaelaboracindecultivomadre55Figura 21 Diagramadebloquesdelprocesodeobtencindeyogurtbatidomediantesustitucinparcialdelechefresca con extracto de kiwicha59Figura 22 ComportamientodepHenfuncinaltiempo,enlostratamientos y el patrn, durante la fermentacin72Figura 23 Produccindecidolcticoenfuncinaltiempo,enlos tratamientos y el patrn, durante la fermentacin74Figura 24 Evaluacindeanlisissensorial de aceptabilidadengeneral, sabor y color de los tratamientos de yogurt76Figura 25 Evaluacindeanlisissensorialdeaceptabilidadengeneral,de los tratamientos de yogurt comparado conrespecto al patrn77

Figura 26 Resumendelaevaluacindeanlisissensorialdeaceptabilidad en general, de los tratamientos de yogurtcomparado con respecto al patrn78Figura 27 ComportamientodepH,acidezyviscosidaddelyogurtconextractodekiwicha,enfuncinal tiempo(realizado por siembra directa de cultivo lctico)89Figura 28 ComportamientodepH,Viscosidadyacidezdelpatrn,enfuncinaltiempo(realizadoporsiembradirecta de cultivo lctico)90Figura 29 Comportamientodelaspropiedades fisicoqumicas,delyogurtptimoypatrn,durantelafermentacinen funcin al tiempo91Figura 30 ComportamientodepH,Viscosidadyacidezdelyogurt con extracto de kiwicha y patrn en funcin altiempo, almacenado a medio ambiente95Figura 31 ComportamientodepH,Viscosidadyacidezdelyogurt con extracto de kiwicha y el patrn en funcinal tiempo, almacenado bajo refrigeracin98

RESUMENLa produccin deyogurt en la provinciay la regin, hasta la actualidad solo se daenformaartesanalyapequeaescala,estodebidoalabajaproduccinyelincremento del precio de la leche fresca, los cuales conllevan el reducido consumo delecheysusderivados,generndoseaslaexistenciadeladesnutricindeniosyadultos en la regin deApurmac. Por otro lado, existe un problema a nivel mundial,que es la intolerancia a la lactosa.Medianteestasproblemticasynecesidadesidentificadas,elpresentetrabajodeinvestigacin tiene como finalidad dar alternativas de solucin con el derivado lcteo,obteniendo un yogurt batido mediante sustitucin parcial de leche fresca con extractode kiwicha. Para tal fin se estudi dos variables, el primero fue determinar la cantidadadecuada de dilucin de harina de kiwicha en agua, en proporciones de 15 y 20 % paralaobtencindelextractodekiwicha filtrada. El segundovariable tambinfuedeterminar la cantidad ptima de la sustitucin del extracto de kiwicha en leche fresca,enconcentracionesde20y40%paralaobtencindeyogurtbatido. Paralograrelobjetivo,serealizla evaluacin depropiedadesfisicoqumicas,anlisis sensorialyanlisis qumico proximal de todos los tratamientos con respecto al patrn.Al concluir el estudio se determin que el T4 (yogurt obtenido con una dilucin de20%deharinadekiwichaenaguaycon unasustitucinde 40%deextracto dekiwicha en leche fresca), presento las caractersticas similares que el patrn (yogurt abasedelechefrescaentera). ElT4 mostr mejor consistencia,viscosidad yhomogeneidad que el patrn, no obstante estetratamiento superoenelcontenido decido lctico. El yogurt ptimo (T4) present: 3,2303% de protena; 3,2793% de grasay14,9655%decarbohidratos. Respectoa laevaluacinsensorial, tambin solamenteeste tratamiento tuvo un calificativo de aceptabilidad en general igual que el patrn.Durante el almacenamiento del yogurt, el pH y la acidez no son estables a medidaquetranscurreeltiempo, endonde elyogurt ptimo present una disminucin deviscosidad ms que el patrn, la mayor prdida de viscosidad se da cuando el productoes almacenado a medio ambiente que bajo refrigeracin.Se determin quelavidatildelyogurtutilizandoelconservantesorbatodepotasio a una concentracin de 0,05 % almacenado a temperatura ambiente de 20 2C es de 07 semanas y almacenado bajo refrigeracin a una temperatura de 5 2 C lavida til mxima es de 3 meses.

SUMMARYTheyogurtproductioninthecountyandtheregion,untilthealonepresenttime is given in handmade form and to small scale, this due to the drop productionandtheincrementofthepriceofthefreshmilk,whichbearareducedconsumption of milk and its derived, being generated this way the existence of themalnutrition of children and adults in the region of Apurmac. On the other hand,a problem exists at world level that is the intolerance to the lactose.Bymeansoftheseproblemsandidentifiednecessities,thepresentinvestigationworkhasaspurposetogivealternativeofsolutionwiththeonederived milky, obtaining a yogurt beaten by means of partial substitution of freshmilk with kiwicha extract. For such an end it was studied two variables, the firstwere to determine the appropriate quantity of dilution of kiwicha flour in water, inproportions of 15 and 20% for the obtaining of the extract of filtered kiwicha. Thesecond variable was also to determine the good quantity of the substitution of thekiwicha extract in fresh milk, in concentrations of 20 and 40% for the obtaining ofbeatenyogurt.Toachievetheobjective,he/shewascarriedouttheevaluationofphysiochemicalproperties,sensorialanalysisandanalysischemicalproximalofall the treatments with regard to the pattern.When concluding the study it was determined that T4 (yogurt obtained with adilutionof20%ofkiwichaflourinwaterandwithasubstitutionof40%ofkiwicha extract in fresh milk), presented the similar characteristics that the pattern(yogurtwiththehelpoffreshwholemilk).T4showedbetterconsistency,viscosity and homogeneity that the pattern, nevertheless this treatment overcomesinthecontentoflacticacid.Thegoodyogurt (T4) presented:3,2303% protein;3,2793%offatand14,9655%ofcarbohydrates.Regardingthesensorialevaluation,onlythistreatmentalsohadanacceptabilityepithetingeneralthesame as the pattern.During the storage of theyogurt, the pH and the acidity they are not stable asthe time where the good yogurt presented a decrease of viscosity lapses more thanthepattern,thebiggestlossofviscosityisgivenwhentheproductisstoredtoenvironment that I lower refrigeration.Itwas determined that the lifespan of theyogurt using the conservingsorbatoof potassium to a concentration of 0,05% stored to ambient temperature of 20 2C is from 07 weeks and low stored refrigeration to a temperature of 5 2 C themaximum lifespan it is of 3 months.1I. INTRODUCCINSegn Mahaut ycol. (2004), elyogurtpresentavariasventajasparalaalimentacinhumana,porlafacilidaddeabsorcindelalactosa,aumentodeladigestibilidaddeprotenas,mejoradeladigestibilidaddelamateriagrasa,actividadantimicrobiana,estimulacindelsistemainmune,accinpreventivacontra los cnceres del sistema digestivo y por la accin anticolestermica.Diversastcnicassehanpropuestoparaaumentarlavidatildelyogurt,aunqueexistenalgunascontroversiassobrelacorreccindedenominarestosproductos como yogurt, ya que la mayora de las normas legales establecen queelyogurtdebecontenerunnmeroabundanteyviablede Streptococcusthermophilus y Lactobacillusbulgaricus. Sinembargo TamineyDeet, (1980)propusieronque sera razonablereservareltrminoyogurtalproductotradicional y denominar al producto sometido a tratamiento trmico como yogurtpasteurizado, UHT o de larga duracin.Ladiferenciaentreelyogurtpasteurizadoyelyogurttradicionaleselbajorecuento demicroorganismosestrterqueseencuentraenelprimertipo.Estadiferencianoobstanteesmuyrelevanteenrelacinconlaspropiedadesnutricionales y teraputicas del producto (Tamine y Deet 1981).La produccin de yogurt batido en la provincia y la regin, hasta la actualidadsolo se da en forma artesanal y a pequea escala, esto debido a la baja produccin2yelincrementodelpreciodelalechefresca,loscuales conllevan elreducidoconsumodelecheysusderivados, generndoseas laexistenciadeladesnutricin de nios y adultos en la regin de Apurmac. Por otro lado, existe unproblema a nivel mundial; que es la intolerancia a la lactosa.Frenteaestasnecesidades, laempresaGloriaS.A.A.estpromocionando ycomercializandoyogurtdesoyadedistintossabores,conlafinalidaddereducirlos costos de produccin, dar aportes sobre el problema de colesterol, intoleranciay la desnutricin.Medianteestasproblemticasynecesidades identificadas, el presente trabajodeinvestigacin tienecomofinalidad, darunaportetecnolgicoen un derivadolcteo, obteniendo un yogurtbatido mediantesustitucin parcial de lechefrescacon extracto de kiwicha.Lakiwicha,seutiliz porserunproductonutritivoyricoenlosaminocidosesencialesquetieneelvalorbiolgicosimilaralechefresca. Lakiwichaesunproducto peruano, que durante los ltimos aos ha aumentado considerablementesus derivados en el mercado nacional.Sinembargo,unodelosatributosdecalidadms importantedelyogurt essuacidez,pHyviscosidad que determinan la aceptacinorechazoporpartedelosconsumidores y seguidamente la calidad nutricional. Frente a estas caractersticas3y propiedades fisicoqumicas, se planterealizar laejecucindeestetrabajodeinvestigacin con los siguientes objetivos:Comoobjetivo general fue: Determinar losparmetrosptimosdesustitucinparcial de leche fresca con extracto de kiwicha en la obtencin de yogurt batido.En donde para alcanzar el objetivo general, se plantearon los siguientes objetivosespecficos:- Obtener lascantidades adecuadas deproporcindelaharinadekiwichayagua para la obtencin de extracto.- Determinar las cantidades ptimas de lechefrescayextracto de kiwichaparala obtencin de yogurt batido.- Evaluarlaspropiedadesfisicoqumicasdeacidez,pHyviscosidaddurantelafermentacin en el proceso de incubacin.- Evaluar el anlisis sensorial de los tratamientos del yogurt.- Determinar lavidatildelproductoptimo, utilizandounconservanteadecuado.4II. MARCO TERICO2.1. Produccin de leche fresca en el Per y regin de ApurmacFigura 01. Produccin anual de leche fresca en el PerReferencia: Ministerio de Agricultura-Oficina de estudios econmicos y estadsticos(Per: Compendio 2009)Figura 02. Produccin de leche fresca en el Per (2008).Referencia: Ministerio de Agricultura-Oficina de estudios econmicos y estadsticos(Per: Compendio 2009)3Figura 03. Variacin de precio de leche fresca en el Per (1997-2009)Referencia: Ministerio de Agricultura-Oficina de estudios econmicos y estadsticos(Per: Compendio 2009).Figura 04. Produccin de leche fresca en la regin de Apurmac (2009)Referencia: Ministerio de Agricultura Apurmac, 2009.LaproduccindelechefrescaenelPer,enelao2008tuvo uncrecimientoanualde 7,45%; porotroladoestecrecimientotambin se dio enlaregindeApurmac considerablemente durantelosltimos03aos,sinembargo enlaprovinciadeAbancay laproduccindelechefresca noes lo suficienteparasuprocesamiento en sus derivados lcteos.62.2. Caractersticas generales de la leche2.2.1. DefinicinEs el producto ntegro no alterado ni adulterado del ordeo higinico, regular ycompleto de vacas sanasy bienalimentadas, sincalostroy exento de color, olor,saboryconsistenciaanormalesyquenohasidosometidoaprocesamientootratamiento alguno (Vicente, 2001).Desde el punto de vista biolgico, la leche es el producto de la secrecin de lasglndulasqueatalfintienenlashembrasmamferas,cuyafuncinnaturaleslaalimentacin de los recin nacidos (Ordoez, 2001).Desdeelpuntodevistafisicoqumico,lalecheesunamezclahomogneadeungrannmerodesustancias(lactosa,glicridos,protenas,sales,vitaminas,enzimas,etc.)queestnen formade unaemulsin(lagrasaysustanciasasociadas), algunas en suspensin (las casenas ligadas a sales minerales), y otrasendisolucinverdadera(lactosa,vitaminashidrosolubles,protenasdelsuero,sales etc.)(Ordoez, 2001).2.2.2. ComposicinLa lechecomose puedeobservarenlasiguienteTabla 01, escompleta comose defini anteriormente.SegnTamineyRobinson(1991),lacomposicindelalechefrescasepresentaacontinuacinenlafigura05; paradiferenciarconmsclaridadtodassus componentes y sus constituyentes expresados en porcentaje.7Tabla 01. Composicin nutricional de la leche frescaComponentes CantidadEnergaKcal 68Protena (%) 3,3Grasa (%) 3,6Carbohidratos (%) 4,8Agua(%) 87Cloro (mg) 109Calcio (mg) 140Fsforo (mg) 90Potasio (mg) 140Vitamina A (mg) 0,03Vitamina B1(mg) 0,04Vitamina C (mg) 1,0Referencia: Vicente, 2001.Figura 05. Composicin qumica de la leche (%)Protenas(3,48 %)(0,63%)Protenas del lactosuero(0,65 %)Sustanciasnitrogenadasno proteicasCasena(2,83 %)FosfolpidosEsterolesLecitinasCarotenoidesVit. A, D, E y K.CefalinasEsfingomielinaTermolbilesAlbuminas(0.56%)Proteosa-peptonaTermoestables(Trazas)-Lactoglobulina -Lactoalbumina Albumina srica(1,68%)Euglobulina PseudoglobulinasGlobulinas(0,09%)Extracto seco magro(9,0 %)Otras sustanciasliposolubles(0,08 %)SustanciasnitrogenadasMinerales(0,75 %)Agua(87,02 %)Fraccin grasa(3,98 %)Triglicridos(3,9 %)Lactosa(4,77 %)Vitaminashidrosolubles(C y B)Leche(0,63%)(1,68%)Referencia: Tamine y Robinson, 1991.82.2.3. EstructuraLaestructurapuededefinirsecomoladisposicinfsicadeloscomponentesqumicosenunsistema. Larepresentacin deestasepresenta enlafigura06,(Walstra y col., 2001).(A) Lquido uniforme. Sin embargo este lquido es turbio, lo que significa que noes homogneo.(B) Gotitasesfricasdemateriagrasa.Estosglbulosflotanenunlquido(plasma), que todava es turbio.Elplasmacontienepartculasprotenicas,quesonlasmicelasdecasena.Ellquido resultante (suero) todava es opalescente, lo que indica que contiene otraspartculas.Losglbulosgrasosestnrodeadosporunafinacapaexterna(membrana)dediferentecomposicin(H.MulderyP.Walstra, TheMilkFatGlobule 1974).Figura 06. Observacin de la leche a diferentes aumentosReferencia: Walstra y col., 2001.BX 500MembranaLACTOSUEROM|ce|as decase|naPLASMAG|bu|osgrasosG|bu|osgrasosLECHECX 50 000AX 59Tabla 02. Composicin y estructura de la leche (cantidades en 1 kg)GLBULOS GRASOS MICELAS DE CASENAMEMBRANALEUCOCITOSAgua + PARTCULASLIPOPROTEICASProtena 350 mgFosfolpidos 230 mgCerebrcidos 30 mgGlicridos +cidos grasos 15 mgEsteroles 15 mgEnzimasFosfatasaalcalina, xantinoxidasa y muchas otrasCu 4 ugFe 100 ugLACTOSUEROAgua 790 g cidos orgnicos ProtenasCarbohidratos Citrato 1600mg Casena +Lactosa 46 g Formato 40 mg -lactoglubulina 3.3 gGlucosa 70 mg Acetato 30 mg lactoalbumina 1.0 gOtros Lactato 20 mg Albumina srica 0.3 gOxalato 20 mg Inmunoglobulinas 0.7 gOtros 10 mg Proteosa-peptona +Minerales Gases Comp. N no proteicosCa ligado 300mg Oxigeno 6 mg Pptidos +Ca Inico 90mg Nitrgeno 16 mg Aminocidos 50 mgMg 70mg Lpidos Urea 250 mgK 1500mg Glicridos Amoniaco 10 mgNa 450mg Fosfolpidos 100 mg Otros 300 mgCl 1100mg Cerebrcidos 10 mg EnzimasFosfato 1100mg cidos grasos 20 mg Fosfatasa cidaSulfato 100mg Esteroles 70 mg Per oxidasaBicarbonato 100mg Otros Muchas otrasElementos Vitaminas Esteres fosfricos 300 mgZn 3 mg Grupo B 200 mg OtrosFe 120 ug cido ascrbico 20 mgReferencia: Walstra y col., 2001.GlicridosTriglicridos 40 gDi glicridos 0.1gMono glicridos 10 mgcidos grasos 60 mgEsteroles 90 mgCarotenoides 0.3mgVitaminas A, D, E, KAgua 60mgProtenaCasena 26 gProteosa - p. +Sales 2 gCalcio 850 mgFosfato 1000 mgClLraLo 150 mgK, Mg, NaAgua 80 gEnzimasLipasa, plasminaMuchas enzimascidos nucleicosAguaLpidosProtenaEnzimasAgua102.2.3.1. Los azcares de la lecheElazcarprincipaldelalecheeslalactosa,seencuentra entre40-50g/l,poreso se aade azcar a la leche de vaca para lactancia artificial. Otros azucares queconformanenpequeascantidadesdemgougson(glucosa,galactosa,amino-azcares, azcares fosforilados, etc.) (Primo Yfera, 1998).Siel suerodelalechesepurificayseconcentra,cristalizalalactosapordebajode93,5Cenformade monohidratadayporencimade93,5Ccristaliza en forma de anhidra, esta forma se disuelve con ms facilidad que laprimera, la representacin se muestra en la siguiente figura 07.Figura 07. Formas de lactosaReferencia: Primo Yfera, 1998.2.2.3.2. Protenas de la lecheLas protenas de leche son de dos tipos, la casena en suspensin coloidal y lasdelsuero,principalmentelalactoglobulinaylalactoalbmina,lacasenaCnCnCn2CnCnCnCnCn2CnCnCnCnCn2CnCnCnCn2Cn-galactosido -glucosa -galactosido-lactosa-glucosa-lactosaCnCn11constituye el 80 %aproximadamente de las protenas de la lechey las sueltas enel suero el 20 % restante.Respectoalapautade laFAO,lasprotenasdelalechesondeficientesenmetionina+cistenayligeramentedeficientesentriptfano,sobrepasanotablemente en cuanto al contenido en lisina (Primo Yfera, 1998).Figura 08. Comportamiento de las molculas de protenas de leche con lavariacin de pHa) Molcula de protenas a pH 6,6tiene una carga negativab) Molcula de protenas a pH 4,7punto isoelctricoReferencia: Madrid Vicente, 2003.2.2.3.3. Micelas de casenaLascasenasseencuentranenformadispersincoloidalformandopartculasde un tamao variable. Estas partculas dispersan la luz y por tanto confieren a laleche su caracterstico color blanco, en donde estas reciben el nombre de micelasde casena (Ordoez, 2001).11constituye el 80 %aproximadamente de las protenas de la lechey las sueltas enel suero el 20 % restante.Respectoalapautade laFAO,lasprotenasdelalechesondeficientesenmetionina+cistenayligeramentedeficientesentriptfano,sobrepasanotablemente en cuanto al contenido en lisina (Primo Yfera, 1998).Figura 08. Comportamiento de las molculas de protenas de leche con lavariacin de pHa) Molcula de protenas a pH 6,6tiene una carga negativab) Molcula de protenas a pH 4,7punto isoelctricoReferencia: Madrid Vicente, 2003.2.2.3.3. Micelas de casenaLascasenasseencuentranenformadispersincoloidalformandopartculasde un tamao variable. Estas partculas dispersan la luz y por tanto confieren a laleche su caracterstico color blanco, en donde estas reciben el nombre de micelasde casena (Ordoez, 2001).11constituye el 80 %aproximadamente de las protenas de la lechey las sueltas enel suero el 20 % restante.Respectoalapautade laFAO,lasprotenasdelalechesondeficientesenmetionina+cistenayligeramentedeficientesentriptfano,sobrepasanotablemente en cuanto al contenido en lisina (Primo Yfera, 1998).Figura 08. Comportamiento de las molculas de protenas de leche con lavariacin de pHa) Molcula de protenas a pH 6,6tiene una carga negativab) Molcula de protenas a pH 4,7punto isoelctricoReferencia: Madrid Vicente, 2003.2.2.3.3. Micelas de casenaLascasenasseencuentranenformadispersincoloidalformandopartculasde un tamao variable. Estas partculas dispersan la luz y por tanto confieren a laleche su caracterstico color blanco, en donde estas reciben el nombre de micelasde casena (Ordoez, 2001).12Figura 09. Modelo esquemtico de micela de casenaReferencia: Madrid Vicente, 2003.Figura 10. Estructura de una submicela de casenaReferencia: Madrid Vicente, 2003.Cadena salienteFosfato clcico-casenaInteraccioneshidrofbicas(grupos PO4)Sub micelaMolculas de k-casenaCadenassalientesNcleo hidrfoboGrupo PO412Figura 09. Modelo esquemtico de micela de casenaReferencia: Madrid Vicente, 2003.Figura 10. Estructura de una submicela de casenaReferencia: Madrid Vicente, 2003.Cadena salienteFosfato clcico-casenaInteraccioneshidrofbicas(grupos PO4)Sub micelaMolculas de k-casenaCadenassalientesNcleo hidrfoboGrupo PO412Figura 09. Modelo esquemtico de micela de casenaReferencia: Madrid Vicente, 2003.Figura 10. Estructura de una submicela de casenaReferencia: Madrid Vicente, 2003.Cadena salienteFosfato clcico-casenaInteraccioneshidrofbicas(grupos PO4)Sub micelaMolculas de k-casenaCadenassalientesNcleo hidrfoboGrupo PO413Elhechodequelacasenanoseencuentreenlalecheendisolucinsinoenformademicelas,tiene importantesconsecuenciassobrelaspropiedadesdelaleche.Lasmicelasdecasenasonlasresponsablesdelaestabilidadfsicadelosproductoslcteosduranteeltratamientotrmico,laconcentracinyelalmacenamiento.Lasmicelasdeterminantambin laspropiedadesreolgicasdelos productos fermentados y concentrados (Walstra y col., 2001).Tabla 03. Aminocidos de las protenas lcteas totales (mg / g de protena)Aminocidos Valores medios aproximadoscido glutmico 240Prolina 115Leucina 100Lisina 80cido asprtico 75Valina 70Isoleucina 65Serina 60Tirosina 50Fenilalanina 50Treonina 45Arginina 35Alanina 35Histidina 25Metionina 25Glicina 20Cistena 20Triptfano 15Referencia: Primo Yfera 1998.14Segn Ordoez (2001),lasmicelassonestablesalostratamientostrmicosempleadoscomolapasteurizacinyesterilizacincuandoelpHtienevaloresalrededor de 6,8; a la compactacin y a la homogeneizacin.El mismo autor seala que las micelas no son estables a pH cido de 4,6; a lacongelacin, en etanol al 40 % y a concentraciones elevados en calcio.Figura 11. Representacin esquemtica de la unin de dos submicelasmediante el fosfato clcico coloidal (CCP).Referencia: Ordoez, 2001.Durantelaconservacindelalechelasmicelasdecasenasealteranlentamente.Laprincipalmodificacineslaprotelisisdela -casenaporlaenzimaplasmina,conlaformacinde -casenayproteosa-peptona.Ademslasmicelasdecasenasemodificancomoconsecuenciadecambiosenlascondiciones externas, especialmente la temperatura y el pH (Walstra y col. 2001).Laacidificacinaumentalasolubilidaddelfosfatoclcico.Amedidaquedisminuye el pH, el CCP va solubilizndose, de tal forma que, a un pH menor de4,9; prcticamente todo el CCP estar ya en la fase acuosa (Ordoez, 2001).serserCCPserser serserCalcioserser serFosfato clcicocoloidalFosfato13Tabla04.Propiedades de los principales elementosestructurales de la lecheLechePlasmaSueroGlbulosgrasosMicelas decasenaProtenasglobularesPartculas delipoprotenaComponente principalGrasaCasena, agua, salesProtenas del sueroLpidos, protenasEn estado deEmulsinFina dispersinDisolucin coloidalDispersin coloidalContenido (% sobre extracto seco)42,80,60,01Volumen de la fraccin0,040,10,00610-4Dimetro de las partculas10,1-10 nm20-300 nm3-6 nm10 nmNumero por ml1010101410171014reasuperficial (cm2/ml de leche)70040.00050.000100Densidad (20C, kg/m3)9201.1001.3001.100Visibles alMicroscopioUltramicroscopioMicroscopio electrnicoSe separa enDesnatadoraUltracentrifugacinUltrafiltracinUltrafiltracinVelocidad de difusin (mm en 1 h)10.00,1-0,30,60,4pH isoelctrico3,84,64-54Referencia: Walstra y col.,2001.1A efectos comparativos, se considera que el tamao de la mayor parte de molculas en solucin es de 0,4-1 nm de dimetro y lavelocidad de difusin, por ejemplo de 5 mm en 1 hora. 1 mm = 103um = 106nm = 107A.Nota: los valores son medias aproximadas.162.2.4. Microbiologa de la leche2.2.4.1. Microbiologa del interior de la ubreEnelinteriordelaubre,inclusosielanimal est sano,existensiemprebacteriasbanalesquecontaminanlalecheenelmomentodelordeo.Estacargaoriginalesescasay est compuestaprincipalmentepormicrococosybacteriascoliformes (30-90 %) y estreptococos (0-50 %) aunque tambin puede existir unagranvariedaddebacteriasGranpositivas,esporuladasono,yGrannegativas,aunque en tasas que no suelen ser mayores al 10 % (Ordoez, 2001).2.2.4.2. Contaminacin externa de la lecheUnavezquelalecheabandonalaubrequedaexpuestaaulteriorescontaminaciones. Latasaoriginaldelalecheprocedentedeunanimalsano(aproximadamente 103ufc/ml) se multiplica inmediatamente despus de su salidaal exterior por un factor de 10 o 100, si la leche se obtiene con cierta higiene, y elnmerodebacteriaspuedesobrepasarelnivel106ufc/mlsinoseguardanlasmismas condiciones higinicas.Lasfuentesmsimportantesdelacontaminacindelaleche,puedenserlassiguientes: tipo de establo, el aire, el tipo de ordeo y las aguas utilizadas para lalimpieza de los materiales (Ordoez, 2001).Bacillus subtilis y B. stearothermophilus, son suficientemente termoresistentescomoparaalterarlalecheesterilizadaquenohanrecibidountratamientoadecuado (Walstra y col., 2001).17Tabla05.Caractersticas de algunos microorganismos y grupos de organismos que sonimportantes en la lecheNombreFuenteCrecimientoen leche crudaResistenciaal calorPatogenicidadAlteracinBacillus subtilis yB. stearothermophilusAlimentacin, estircol,suelo, polvo+++Probablemente noAlteracin de laleche esterilizadaClostridium botulinumSuelo, agua contaminada-+BotulismoNoClostridium perfringensSuelo, estircol, aguacontaminada(+)+DesordenesintestinalesNoColiformesHeces, utensilios de ordeo,agua contaminada++-Mastitis,desordenesintestinalesAlteracin de leche yquesoPseudomonasUtensilios, leche refrigerada,agua contaminada++-ocasionalmenteHidrolizan lasprotenas y la grasade leche refrigeradaLactobacillusspp.Utensilios de ordeo, lecheen cantaras, sala de ordeo++-NoAcidificacin de lalecheLactococcus lactisUtensilios de ordeo, lecheen cantaras, sala de ordeo++-NoLeche acidificadaMicrococcusssp. (2)Utensilios de ordeo++NoCrece en productospasteurizadosMycobacteriumtuberculosisEnfermedad dela vaca o delordeador--Mastitis,tuberculosisNoSalmonella, shigellaEstircol, agua contaminada+-DesordenesintestinalesNoStaphylococcus aureusCanal del pezn, interior dela ubre, piel, ordeador++-Intoxicacinalimentaria, ulceraCasinuncaStreptococcusthermophilusUtensilios de ordeo, lecheen cantaras, sala de ordeo++-NoAcidificacinUn signo ms significa que el organismo no es destruido, en un tratamiento trmico a 63C durante 30minutos(Walstray col,2001).182.3. Kiwicha (Amaranthus caudatus)2.3.1. Clasificacin botnicaReino : VegetalNombre Cientfico : Amaranthus ssp.Divisin : FanerogamaClase : DicotiledoneaeOrden : CentrospermalesFamilia : AmaranthaceaeGnero : AmaranthusEspecie : CaudatusReferencia: Mujica, 1997.2.3.2. OrigenLakiwicha sedomesticenAmricahacemsde4000aosporculturasprecolombinasydeallposiblementesedifundiaotraspartesdelmundo.Fuecultivada y utilizada junto al maz, frijol y calabaza por los Aztecas en el valle deMxico, por los Mayas en Guatemala y por los Incas en Sudamrica tanto en Per,Bolivia como Ecuador, junto a la papa, maz y quinua. (Mujica, 1997).Lakiwicha comoverdura porsus hojas fueronutilizadosenAmricayenotraspartesdelmundodesdelaprehistoriaencasitodoelmundoinclusodesdemuchoantesdesudomesticacincomolodemuestranlasexcavaciones19arqueolgicas, ya que en muchas zonas tropicales y subtropicales el amaranto erauna planta importante de recoleccin sobre todo por sus hojas (Mujica, 1997).Elgnero Amaranthus contienemsde 70especies,delascualeslamayorasonnativasdeAmricayslo15especiesprovienendeEuropa,Asia,fricayAustralia (Robertson, 1981).Slotresespeciesde kiwicha seutilizanactualmenteparalaproduccindegrano: A. cruentus L., A.caudatus L.y A.hypochondriacus L.Entiemposprecolombinos A.cruentus seencontrabadesdeelNortedeMxicoaAmricaCentral, A.hypochondriacus compartasudistribucincon A.cruentus sloqueesta comenzabaen el sur oeste de Estados Unidosy a diferencia de las otras dosespecies,ladistribucinde A.caudatus seencontrabadirigidaalazonaandinasudamericana (Mujica, 1997).2.3.3. Caractersticas morfolgicasEsunaespecieanual,herbceaoarbustivadediversoscoloresquevandelverde al morado o prpura con distintas coloraciones intermedias (Mujica, 1997).Solano(1993), haevaluadoelgermoplasmadeamarantoen laUniversidadAgrariaLaMolina,Per,yencontrseisgruposdiferenciadosdeecotipos:3amarantiformes de plantas de inflorescencias de color blanco rosado y 3 grupos deinflorescencias glomeruladas de color prpura.202.3.4. Estructura y su composicinLa semilla de kiwicha contiene un nivel promedio ms alto de protena que lamayoradelosgranosdeusoconvencional. Sucontenidodelisina,escasitresveces mayor que el de maz y casi el doble del que contiene el trigo, de hecho elcontenido de este aminocido en la kiwicha es similar al de la leche (Juan, 1997).Figura 12. Corte transversal y longitudinal de la estructura de kiwichaReferencia: Mario Tapia, 2000.Lakiwichaposee,alto contenidodeprotenasy un balanceadecuadodeaminocidosesenciales ensussemillas,principalmente lisina,metioninaytriptfano (Mujica, 1997).202.3.4. Estructura y su composicinLa semilla de kiwicha contiene un nivel promedio ms alto de protena que lamayoradelosgranosdeusoconvencional. Sucontenidodelisina,escasitresveces mayor que el de maz y casi el doble del que contiene el trigo, de hecho elcontenido de este aminocido en la kiwicha es similar al de la leche (Juan, 1997).Figura 12. Corte transversal y longitudinal de la estructura de kiwichaReferencia: Mario Tapia, 2000.Lakiwichaposee,alto contenidodeprotenasy un balanceadecuadodeaminocidosesenciales ensussemillas,principalmente lisina,metioninaytriptfano (Mujica, 1997).202.3.4. Estructura y su composicinLa semilla de kiwicha contiene un nivel promedio ms alto de protena que lamayoradelosgranosdeusoconvencional. Sucontenidodelisina,escasitresveces mayor que el de maz y casi el doble del que contiene el trigo, de hecho elcontenido de este aminocido en la kiwicha es similar al de la leche (Juan, 1997).Figura 12. Corte transversal y longitudinal de la estructura de kiwichaReferencia: Mario Tapia, 2000.Lakiwichaposee,alto contenidodeprotenasy un balanceadecuadodeaminocidosesenciales ensussemillas,principalmente lisina,metioninaytriptfano (Mujica, 1997).21Tabla 06. Composicin qumica de la semilla de kiwicha (g / 100 g base h.)Componentes CantidadEnerga (Kcal) 391Protena (g) 12 - 19Carbohidratos (g) 71,8Grasa (g) 6,1 - 8,1Fibra (g) 3,5 - 5,0Cenizas (g) 3,0 - 3,3Calcio (mg) 130 - 164Fsforo (mg) 530Potasio (mg) 800Vitamina C (mg) 1,5Referencia: Nieto, 1990.Laprotenadekiwichaseencuentraprincipalmenteenelembrin(65 %)adiferencia de otros cereales como maz, arroz y soya que presentan sobre el 80 %delaprotenaenelendospermo (Bressani,1989). Ademsexisteuna importantevariacinenelcontenidodeprotena endiferentesespeciesdekiwichaoamaranto. Inclusoobservaronqueeltriptfanoseencuentraennivelesanmselevados que en la leche ycon respecto a otros aminocidos esenciales presentesenlaprotenadekiwicha, segnFAO;solose hanencontrado deficiencias enleucina con respecto al requerimiento para el caso de preescolares. La relacin deeficiencia protenica (PER) para el grano cocido es similar al de la casena que esde 2,5 con una digestibilidad del 90 % y un valor biolgico (BV) de 75 % que es22cercano al balance ideal de aminocidos esenciales que tericamente es de 100 %(Mario Tapia, 2000).Tabla 07. Contenido de aminocidos de la protena de kiwicha, comparadocon leche, huevo y con el patrn de aminocidos FAO/OMS/UNU (1985) en(mg de aminocidos / g de protena)AminocidosPatrnFAO/OMS/UNU (1985)Leche enterade vaca3Huevo degallina2Amaranthuscaudatus1Preescolares AdultosIsoleucina 28 13 47 63 52Leucina 66 19 95 88 46Lisina 58 16 78 70 67Metionina + cisteina 25 17 33 58 35Fenilalanina + tirosina 63 24 101 90 63Treonina 34 9 45 51 51Triptfano 11 5 14 15 11Valina 35 13 58 69 45Referencia:1Collazos (1975);2Morris et al. (1999) y3Fennema (2000).2.3.5. Usos yderivados de kiwichaUsosmltiplesenlaalimentacinhumanaobtenindosedelgranoharinas,harinasdesemillasgerminadasyelaboracindehojuelasoproductosparamazamorras, galletasfortificadas,dulces,tamales,tortillas,bebidasrefrescantescomonctaresetc.ylas hojasseconsumenalestadotiernoenreemplazodehortalizas de hoja con mayores ventajas nutritivas y econmicas (Mujica, 1997).232.3.6. Caractersticas del almidn de kiwichaEnlosresultadosreportadospor CalixtoCotosM.y ArnaoSalasI. (2004),indican que en el anlisis macroscpico de los granos de A. caudatus se encontrunaproporcinde9:1degranosOPAyTRANSrespectivamente,estossetrituraronporseparadoyfueroncoloreadosconunasolucindeyodo,obtenindose una coloracin pardo rojiza para OPA y azul para TRANS.Los mismos autores sealan, que el almidn extrado mediante un tratamientoalcalino y desproteinizado con alcohol isoamlico, permiti obtener un almidn deaspecto blanco, homogneo e inspido.Latemperaturadegelatinizacin,eselpuntoenelcuallosgrnulosdealmidnpierdensucruzdepolarizacin;sinembargo,notodoslosgrnuloslohacen de forma simultnea.Latemperaturadegelatinizacindependedevariosfactorestales como:tamaodelgrnulo(losmsgrandestiendenahincharseyabsorbenaguaentesque los pequeos), variedad de almidn, contenido de amilosa y amilopectina, pH,cantidad de agua y contenido de sales (Paredes, 1994).Laretrogradacin,esunprocesodetransformacinqueocurrecuandoelalmidngelatinizadoesalmacenadoatemperaturaambienteoenfro.Lasmolculasdealmidngelatinizadasseaglomeranprogresivamentemedianteenlacesdehidrgeno,incrementndose lacristalinidaddentrodelgel;resultando24una estructura ordenada dentro del gel. La velocidad de retrogradacin depende delos mismos factores que la gelatinizacin (Cheftel, 1976).Losalmidonesricosenamilosaexpulsanaguaadsorbidaylosenlacesdehidrgeno,estasmolculassedesplazanentrelaamilosayelagua (Whistier,Bemiller y Paschall, 1984).Losalmidonesquecontienen20a25%deamilosaestnsujetosalaretrogradacinynoseaconsejancomoagentesespesantesporquepuedan dartextura granulosa. Sin embargo, los almidones tipo waxy, retrogradan poco; es porello que se utilizan como agente espesante (Cheftel J. C. y Cheftel H., 1976).Segn KonishiYotaroycol. (2006),latemperaturadegelatinizacindelalmidn nativo Opa fue 60,4 C y para Trans 60,6 C; mientras que la temperaturade gelatinizacin del almidn retrogradadofue de 44.6 C para el Opay 41.7 Cpara Transrespectivamente.Ademslosmismosinvestigadoresreportaronquelos almidones Opa y Trans requirieron de 14 das de almacenamiento a 5 C paralograrlaretrogradacin,adiferenciaquelosalmidonesconaltocontenidodeamilosa que requieren menor tiempo (horas) para alcanzar la retrogradacin.Estacaractersticalodemuestraelestudio realizado por AnnisonyTopping(1994), quienes indicaron que el proceso de retrogradacin puede ocurrir en horasen el caso de almidones con alto contenido de amilosa y varios das en el caso dealmidonesricosenamilopectina.Estoes,porqueenelprimercasolascadenaslinealesde -glucosasonnecesariasparalaformacindelaestructuracristalina.23Adems,laretrogradacinpuedeincrementarseporciclosrepetitivosdecalentamiento y enfriamiento alterando la estructura del almidn nativo.Segn Calixto Cotos M. y Arnao Salas I. (2004), demostraron el contenido deamilopectina y amilosa en el almidn de A. caudatus comparando con el almidndemazcomoreferencia,medianteunaestimacincuantitativausandounasolucin de yodo, como se presenta en la siguiente tabla.Tabla 08. Estimacin cuantitativa de amilosa y amilopectina del almidn deAmaranthus caudatus Lineo y de Zaea maysAlmidn Amilosa(%)Amilopectina(%)KiwichaOpa 6,8 93,2Trans 11,3 88,7Maz 24,2 75,8Referencia: Calixto Cotos M. y Arnao Salas I., 2004Yaez y col. (2002), reportaron que los geles de almidn de amaranto podranteneraplicacionesensistemasalimenticiosquerequieranestabilidadencondiciones medias y extremas de calentamiento, agitacin y que no formen gelesslidos.Puedentambin serutilizadoscomoagenteestabilizanteyespesantesenformulaciones de cremas pasteleras, salsas, jaleas, helados, en sopas instantneas,en alimentos enlatados y congelados.Porestasrazoneslagelatinizacinylaretrogradacinsonpropiedadesimportantesqueserecomiendanparaloscontrolesenelprocesoindustrialdealimentos.262.4. YogurtLalegislacindefineelyogurtcomoelproductodelalechecoaguladaobtenidaporfermentacinlcticamediantelaaccindelosmicroorganismoslactobacillusbulgaricusyestrecptococcusthermophilus, apartirdelalechepasteurizada,natapasteurizada,lecheconcentrada,lecheparcialototalmentedesnatadaypasteurizada,conosinadicindelecheenpolvo(Vicente,2001yOrdoez, 2001).SegnOrdoez1998. Especificaquelosmicroorganismosproductoresdelafermentacin lctica deben ser viablesy estar presentes en el producto terminadoencantidadmnimade107coloniasporgramoopormililitro.Estapremisademicroorganismosvivospuedejustificarsepor:lasbaterasviablespuedentenerefectos profilcticos y teraputicos en el consumidor.Elmismoautorsugiere,que lafechadecaducidad,debeexpresarseenelenvase y no debe sobre pasar en 24 das la de fabricacin, siempre que no se abusedelatemperaturadealmacenamiento.Ams de10C,lavidatilsecalculaenunospocosdasyaqueelproductoalcanzaungradodeacidezexcesivoporqueLb.Delbrueckiisubsp.Bulgaricus puedecontinuarmetabolizandolalactosayalcanzarse hasta un 2.5% de cido lctico.2.4.1. ComposicinLaconcentracinfinaldeaminocidosenelyogurtelaboradoconlechedevacapuedeoscilarde18,7a30mg/100mlyesposiblequelaacidezdeestosyoguresseadeun1,0-1,4%deacidolctico.Esimportantesealarquelaconcentracindeaminocidosenelyogurtdependede la protelisisyla27asimilacinporlasbacterias.Algunosaminocidos,comoporejemplo,elcidoglutmico,laprolina,yen menorgradolaalaninaylaserina,nosonpresumiblementenecesariosparalosmicroorganismosdelyogurt,porloqueseacumulanenelproductofinalencantidadessuperioresalrestodelosaminocidos,quesi sonmetabolizadospor S.thermophilus y L. bulgaricusdurante el crecimiento y la fermentacin (Tamine y Robinson, 1991).Tabla 09. Concentracin de aminocidos libres (mg/ 10 ml) en el yogurtAminocido CantidadAlanina 1,17 - 3,80Arginina 0,70 - 1,39cido asprtico 0,70 - 1,20Glicina 0,28 - 0,45cido glutmico 4,80 - 7,06Histidina 0,80 - 1,70Isoleucina 0,15 - 0,40Leucina 0,70 - 1,82Lisina 0,80 - 1,11Metionina 0,08 - 0,20Fenilalanina 0,17 - 0,61Prolina 5,40 - 7,05Serina 1,50 - 2,90Treonina 0,24 - 0,70Triptfano 0,2Tirosina 0,18 - 0,61Valina 0,90 - 1,86Total 18,77 - 33,06Referencia: Tamine y Robinson, 1991.28Elflujogramadelafigura13,setomcomoreferenciapararealizarelpresenteproyectodeinvestigacin.Endonde, MoralesdeLenJ.y col.(1999),tuvocomoobjetivodeterminarlascondicionesexperimentalesdeelaboracin de un yogurt extendido con garbanzo (Cicer arietinum L.), inoculadocon St.thermophilusyLbulgaricus, paracompararlofisicoqumica,microbiolgicaysensorialmente conunyogurtelaboradoconbaseenlechedescremada.Endondeparaestefin,elautorrealizlas siguientes formulaciones(50:50, 60:40, 70:30 y 80:20) (leche descremada: extracto estril de garbanzo).Destaseobservquelascaractersticasfsicasysensorialesdelasmezclasdelechedescremadamsextractoestrildegarbanzo,fueronmuysemejantesalasdelaleche,noaselsabor,endondelasmezclas(50:50y60:40)(lechedescremada:extractoestrildegarbanzo),presentaronunmarcadosaboragarbanzoylasmezclas(70:30y80:20),solamenteunligerosaborastaleguminosa;conbaseenloanterior,seseleccionaronestasdosltimasmezclaspara continuar el estudio.Losyogurtelaboradosconlasmezclas70:30y80:20(lechedescremada:extractoestrildegarbanzo)presentaronsinresis,porloqueseprocediaadicionarlosestabilizantes.Elyogurtelaboradoconlamezcla70:30adicionadocon2%deUltraSperseM,presentuncogulofirmeypocasinresis,sinembargo,cuandoseutilizelestabilizanteCol-Flo67,enunaconcentracinde2%, se observ (visualmente) una mayor sinresis; al degustarlos sensorialmente,los jueces indicaron que en ambos productos, se percibi una textura granulosa29Figura 13.Procesode elaboracindeyogurtconbaseenlecheydeunyogurtextendidoconextractoestrildegarbanzo.Referencia: Morales de Len J. y col., 1999.A. Leche descremadaIncubar(45 C / 4 horas)Homogeneizar la mezclaInocularEnfriar(10 C)Pasteurizar(60 C/30 min)Homogeneizar(150 kg/cm2)Reconstituir(12 % de slidos)B. (Leche descremada:extracto estril de garbanzo)Pasteurizar(60 C/30 min)Homogeneizar(150 kg/cm2)Reconstituir(12 % de slidos)BAYogurttestigopHAcidezCta bacteriaslcticasYogurt extendidoEnfriar(40 C)A. fsicosA. qumicoA. microbiolgicoEstabilizante 2%, Ultra Spercey Co-flo 67AguaAgua(70:30) y(80:20)30consaboragarbanzococido,obtenindoseunamediadeniveldeagradode4,8(Ni gusta Ni disgusta) lo que representa un 68,6% de aceptacin de los jueces.Enelcasodelyogurtelaboradoconlamezcla80:20adicionadocon2%delestabilizante Col-Flo 67 se observ ligera presencia de sinresis y se percibi unaconsistenciagranulosa,mientrasque,conelestabilizanteUltraSperseMal2%,seeliminlasinresisyseobtuvounproductodetexturasuaveyconsaborayogurt. Los yogurt elaborados con la mezcla 80:20 y 70:30 adicionados conelestabilizanteUltraSperseM(2%),presentaronunamediadeniveldeagrado de 5,6 (bueno) y 4,8 (Ni gusta ni Disgusta), respectivamente.2.4.2. Requerimientos nutricionales de las bacterias lcticas Fuente de energa. Lactosa u otro carbohidrato fermentable. Fuente de carbono. Lactosa u otro carbohidrato fermentable. Fuente de nitrgeno. Protenas de la leche, pptidos y una ampliavariedad de aminocidos. S. thermophilus requiere en la primaveralisina, leucina, histidina, valina, cistena y cido asprtico. Minerales. Ca, Mg, P, K, etc. Vitaminas. Bitotina, niacina y cido pantotnico. Dixido de carbono y aminocidos azufrados. (Gonzales G. 1993).312.4.3. Desarrollodelasbacteriaslcticasenlalecheyestimulacin del crecimiento2.4.3.1. Desarrollo de las bacterias lcticasLas bacterias lcticas son muy exigentes en sus necesidades nutritivas, la lechenocontienebastantecantidaddecompuestosnitrogenadosdedisponibilidadinmediata (es decir, pptidos de bajo peso molecular y aminocidos) para que lasbacteriaspuedancrecermuybien.Unrequisitonecesarioparaeldesarrollobacterianoesquelasclulascontenganunsistemaproteolticoformadoporlasenzimasasociadasalaparedyenzimasintracelulares.Lasenzimasvanhidrolizandoconsecutivamentelasgrandesmolculasproteicashastacomponentesfciles deasimilar(ver figura14).Comoeslgico,lapresenciadeestesistemaenlasbacteriaslcticasylavelocidaddeacidificacinestnmuyrelacionadas (P. Walstra y col, 2001).Estahidrlisisesnecesariaparaelcrecimientodelasbacterias,cuandoelmedio de cultivo contiene aminocidos libres, tambin pueden entrar directamentea la clula.2.4.3.2. Crecimiento de las bacterias lcticasLafloradelyogurtestconstituidoporlasbacteriaslcticastermfilas S.thermophilus y L. delbruekii ssp. bulgaricus, paraqueelflavorsedesarrollesatisfactoriamente,lasdosbacteriasdebenencontrarseenunnumeroaproximadamenteigual.Entreellasseestableceunfenmenodemutuaestimulacin del crecimiento protocooperacin, ver figura 15.32Formacin de cido lctico EstimulacinFormacin de factores de crecimientoInhibicinReferencia: Tomado de Walstra y col., 2001.Figura 14. Degradacin de la casena por las bacteriaslcticasReferencia: Walstra y col., 2001.Figura 15. Fenmenos de estimulacin e inhibicin que se producen duranteel crecimiento de las bacterias del yogurtS. thermophilusL. delbrueckiissp. bulgaricusLechecido frmicoPptidos pequeos+ aminocidosCO2cido lcticoProtenas bacterianasCasenaPptidosAminocidosPAREDCELULARPptidosAminocidosCITOPLASMAMEMBRANACELULAR33Las bacterias proteolticas favorecen el crecimiento de los S. thermophilus porla formacin de pptidosyaminocidos, principalmente valina. Mientrasque loscocos potencian el desarrollo de L. bulgaricus produciendo cido frmico a partirdelcidopirvicoencondicionesanaerbicasy formndosetambinel CO2eneste momento (P. Walstra y col, 2001).SegnOrdoez (1998), Lactobacillusdelbrueckiisubsp.Bulgaricus libera,apartir de las protenas de la leche, diversos aminocidos (entre ellos valina, cidoglutmico,triptfanoymetionina)yalgunospptidosqueestimulanelcrecimiento de St. Thermophilus. A su vez esta bacteria produce formiato duranteel metabolismo de la lactosa y CO2a partirde la urea presente en la leche. Ambosmetabolitos estimulan el desarrollo de lactobacilo (ver la figura 16).Figura 16: Factores que determinan el crecimiento simbitico de st.thermophilus y lactobacillus delbrueckii subsp. BulgaricusReferencia: Tomado de Ordoez, 1998.UREALACTOSAPptidosValinaAc. GlutamicoTriptfanoMetioninaPROTENASt. Thermophilus Lactobacillus bulgaricusCO2Formiato34Bautista,DahiyaySpeck(1996), tambininvestigaronsobrelateoradelasimbiosis,sosteniendoque L.bulgaricus estimulaelcrecimientode S.thermophilus porliberacindeglicinaehistidinaalmediodecultivo.Estosautores concluyeron que la histidina era ms importante que la valina.Accolas,VeauxyAuclair(1971), hansealadoquelaestimulacinde S.thermophilus por un filtrado de un cultivo de L. bulgaricus se debe a la presenciade valina, leucina, isoleucina e histidina en el mismo.Bracquart,LorientyAlais(1978)yBracquartyLorient(1979),llegaronalaconclusindequeelagotamientodevalinaehistidina,cidoglutmico,triptfano,leucinaeisoleucinaenelmedioreducelaestimulacinde S.thermophilus en un 50 %.Higashio,YoshiokanyKiruchi(1977),obtuvieronresultadossimilares,incluyendotambinlametioninacomoaminocidoestimulante.Sinembargo,elaminocido ms efectivo es la valina.Galesloot,HassingyVeringa(1968), investigaronlarelacinsimbiticainversaentre St.thermophilus y lactobacillusdelbrueckiisubsp.Bulgaricus.Susconclusionesfueronqueencondicionesdeanaerobiosiselprimermicroorganismoproduceunfactorqueestimulaelcrecimientode L.bulgaricus,el cual es igual, o al menos puede ser reemplazado por el cido frmico. Ademsestos mismos autores observaron el efecto de diversos tratamientos trmicos de la33leche,encontrandoqueenlaslechessometidasa untratamientotrmicointenso,por ejemplo con esterilizacin de UHT, se vea enmascarada por la formacin deun compuesto que poda ser reemplazado con igual efecto por el cido frmico.Laproporcinptimaentrecocos ybacilosdependedelascaractersticasdelas cepas pero, normalmente es de (1:1). Esta relacin se mantiene en el productofinal como se ve en la figura 17, en las siguientes condiciones: un porcentaje deinoculodel2,5incubacinde2horasa45C,yacidezfinalaproximada0,9-1,0expresado en porcentaje de cido lctico (Walstra y col., 2001).Figura 17. Comportamiento de cepas puras y mixtas de cultivos de yogurtsembrado e incubados a 40C en leche desnatada esterilizada en autoclave ysembrada con un 2,0% de cultivoReferencia: Tamine y Robinson, 1991.00,20,40,60,811,20Velocidad de desarrollo de la acidezexpresado en % de cido Lctico33leche,encontrandoqueenlaslechessometidasa untratamientotrmicointenso,por ejemplo con esterilizacin de UHT, se vea enmascarada por la formacin deun compuesto que poda ser reemplazado con igual efecto por el cido frmico.Laproporcinptimaentrecocos ybacilosdependedelascaractersticasdelas cepas pero, normalmente es de (1:1). Esta relacin se mantiene en el productofinal como se ve en la figura 17, en las siguientes condiciones: un porcentaje deinoculodel2,5incubacinde2horasa45C,yacidezfinalaproximada0,9-1,0expresado en porcentaje de cido lctico (Walstra y col., 2001).Figura 17. Comportamiento de cepas puras y mixtas de cultivos de yogurtsembrado e incubados a 40C en leche desnatada esterilizada en autoclave ysembrada con un 2,0% de cultivoReferencia: Tamine y Robinson, 1991.00,20,40,60,811,20 2 4 6 8 10Tiempo de incubacin en horasCultivo mixtoS. thermophilusL. bulgaricus33leche,encontrandoqueenlaslechessometidasa untratamientotrmicointenso,por ejemplo con esterilizacin de UHT, se vea enmascarada por la formacin deun compuesto que poda ser reemplazado con igual efecto por el cido frmico.Laproporcinptimaentrecocos ybacilosdependedelascaractersticasdelas cepas pero, normalmente es de (1:1). Esta relacin se mantiene en el productofinal como se ve en la figura 17, en las siguientes condiciones: un porcentaje deinoculodel2,5incubacinde2horasa45C,yacidezfinalaproximada0,9-1,0expresado en porcentaje de cido lctico (Walstra y col., 2001).Figura 17. Comportamiento de cepas puras y mixtas de cultivos de yogurtsembrado e incubados a 40C en leche desnatada esterilizada en autoclave ysembrada con un 2,0% de cultivoReferencia: Tamine y Robinson, 1991.Cultivo mixtoS. thermophilusL. bulgaricus36Laproporcin entrelosdosmicroorganismosvacambiando,inicialmentelosestreptococoscrecenmsdeprisadebidoaquelosbacilossintetizanlosfactoresdecrecimiento,ytambinprobablementecomoconsecuenciadelaadicindeestos compuestos con el inoculo (especialmente en la elaboracin del yogurt firmeo compacto). Despus el desarrollo de los cocos se hace ms lento por efecto delcidoproducido.Mientrastantoloslactobaciloshanempezadoacrecermsrpidamenteestimuladosporlosfactoresdecrecimiento (CO2ycidofrmico)producidosporlosestreptococos. Comoresultado,vuelverestablecerselaproporcin inicial, y en ese momento, el yogurt debera haber alcanzado la acidezdeseada (Walstra y col., 2001).2.4.3.3. Factores que afectan el crecimiento y la reproduccin delas bacterias durante la fermentacin Tiempodeincubacin. Untiempodeincubacinmscorto,queimplicaunaacidezmenor,producirunaumentoenlaproporcindeestreptococos.Larepetidatransferenciadeuncultivodeyogurtdespusdeincubacionescortas,puedellegarahacerdesaparecerlosbacilosdelcultivo.Porelcontrario,lostiemposdeincubacinlargosdesequilibraran la poblacin con predominio del lactobacilo. Porcentajedeinoculo. Elaumentodelporcentajedel inoculoincrementalavelocidaddeacidificacinyenconsecuencia,sealcanzaraanteselniveldeacidezquedetieneelcrecimientodeloscocos, lo que se traducir en un mayor nmero de lactobacilos (para el37mismotiempodeincubacin).Cuandoelporcentajeinoculadoesmenor,larelacinentrelasbacteriassedesplazaraafavordelosestreptococos. Temperaturadeincubacin. Latemperaturaptimadecrecimientodelosbacilosessuperioraladeloscocos,laincubacinams de45C desplazara el equilibrio a favor de bacilos, la incubacin a menortemperatura favorecer el desarrollo de los cocos (Walstra y col, 2001).Durante laelaboracindeyogurtelcrecimientode St.thermophilus esmsrpidoqueelde lactobacillusdelbrueckiisubsp. Bulgaricus,porloqueseproduceenprimerlugarcidoL(+)lcticoyacontinuacincidoD(-)lctico,siendo el porcentaje entre estos como sigue.Si el yogurt contiene ms de un 70 % de cido L (+) lctico ello indica que hasidoinoculadoconuncultivoestrterconsistenteprincipalmenteen St.Thermophilus, que la fermentacin se ha desarrollado a temperaturas inferiores a40 C, si el yogurt contiene un 0,8 % o menos de cido lctico, esta indica que hasido refrigerado cuando presentaba una acidez baja (Tamine y Robinson, 1991).Porotrolado,sielyogurtcontienemscidoD(-)lcticoqueL(+)lctico,elloindica,quehasidoincubadoaunatemperaturademasiadoalta,esdecir,de45Cosuperior,quehasidoincubadodurantemuchotiempo,porloqueelproductohaalcanzadounaacidezmuyalta,quehasidoalmacenadoporunperiodo de tiempo prolongado, tambin se debe cuando el inoculo de estrter fue38superioral 3%, o bien cuando el cultivo estrterempleadocontena msbacilosque cocos (Tamine y Robinson, 1991).2.4.4. Fermentacin lcticaLb.delbrueckiisubsp.Bulgaricus,Lb.AcidophilusySt.Thermophilus soloutilizanlavaEmbden- Meyerhof-Parnas,estasfermentanla lactosahomofermentativamente.Mientrasque Leuconostocspp. Puedefermentarlalactosa por va heterofermentativamente (ver figura 18).- Enlafermentacinhomolctica,lalactosaentraenlaclulamedianteelsistemapermeasa,porloquenoseencuentrafosforilada.Laenzima-D-galactosidasaescindeohidrolizalalactosaengalactosayglucosa.Estaltimasecatabolizahastalactatoy lagalactosaseexcretadelaclula.Cuandosehautilizadotodalaglucosadisponible, St.thermophilusyLb.delbrueckii subsp. acidophilus puedenfermentarlagalactosaporlavadeLeloir (Ordoez, 2001).- Enlafermentacinheterolctica, leuconostoc ssp.utilizaelsistemapermeasaparaintroducirlalactosaenelinteriordelaclulayallladesdobla en glucosa y galactosa mediante la -D-galactosidasa. En resumenlos leuconostoc producen equimolecularmentecidolctico,CO2yetanoldurante la fermentacin (Ordoez, 2001).39Figura 18. Metabolismo de la lactosa en las bacterias lcticasCO2Modificado segn T.M Cogan y C. Hill. Walstra, 2003.ENZIMASCLAVERUTAGLICOLTICAVA DE LATAGATOSARUTA DE LAFOSFOKETOLASARUTA DELELOIRENZIMAS CLAVELactosa LactosaPEP / PTS PermeasaLactosa - p LactosaAldosasGlucosaATPADPGlucosa-6-PFructosa-6-PATPADPFructosa-1,6-PGalactosa-6PTagatosa-6-PATPADPTagatosa-1,6-PGlucosaATPADPGlucosa-6-PNAD+NADH2-fosfogluconatoNAD+NADHRibulosa-5-PXilosa-5-PGalactosaATPADPGalactosa-1-PGlucosa-1-PGlucosa-6-PdeshidrogenasaFosfoketolasaDihidroxiacetona Gliceraldehido-3-P Acetil-PPiruvatokinasaNAD+PNADH1,3-difosfoglicerolADPATP3-fosfoglicerol2-fosfoglicerolFosfoenolpiruvatoADPATPCoASHPAcetil-CoANADHCoASH NAD+AcetaldehdoNADHNAD+EtanolAcetaldehdodeshidrogenasaAlcoholdeshidrogenasaPiruvatoLactato deshidrogenasaNADHNAD+LactatoPared celularCitoplasma402.4.4.1. Metabolitos formados en la fermentacinStreptococcus thermophilus y lactobacillusdelbrueckiisubsp. Bulgaricus,producensustanciasqueademsdecontribuiralaestructuray consistencia delyogurt,determinansuflavorentrelosprincipalescompuestosformadossonlossiguientes. cidolctico. Losdosmicroorganismosforman cidolcticoapartirdelaglucosa. La galactosa resultante de la hidrlisis de la lactosa no se metabolizayportanto,laconcentracinmolardegalactosaaumentaparalelamentealareduccin del contenido de lactosa.Casi toda laglucosa se descompone via homofermentataiva. St. thermophilusforma cidoL (+)lctico,mientrasque lactobacillusdelbrueckiisubsp.Bulgaricus,loproduceformaD(-).Ambosismerosseencuentranaproximadamenteenlamismacantidad.Elyogurtcontiene un0,7-0,9%p/p(80-100 mM) de cido lctico. Tambingeneran CO2, cido acticoy etanol,pero en cantidades muy pequeas (Walstra y col, 2001). Acetaldehdo(etanal). Estecompuestoesfundamentalenelaromacaractersticodelyogurt.Lamayorpartedeestecompuestoestasintetizadopor los lactobacilos, principalmente de la treonina, que es un componente quese encuentra en baja concentracin de forma natural en la leche. Adems, en laprotelisisquesellevanacaboloslactobacilostambinseproducelaCOOHH C OHCH3COOHHOCHCH3Acido D (--) lctico Acido L (+) lctico41treonina.Elcontenidoenacetaldehdodelyogurtesdeaproximadamente10mg/kg (0.2 mM) (Walstra y col., 2001). Diacetilo(CH3COCOCH3). St.Thermophilus yenmenorgradolactobacillusdelbrueckiisubsp.Bulgaricus,producendiacetiloporunavaque probablemente sea la misma que siguen los leuconostoc y lactococcus ssp.Lactisbiovar.Lasbacteriasdel yogurtnometabolizanelcidoctricoyportanto,elcidopirvicoformadoenlafermentacindelalactosaeselnicoprecursordeldiacetilo.Elyogurtcontieneentre0,8y1,3mg/kg(0,01-0,02mM) de diacetilo (Walstra y col., 2001). Polisacridos. Lasbacteriasdelyogurtpuedenformarunacapa(pilosa)oglicocalix,quefundamentalmentesoncadenasdepolisacridosconstituidosporgalactosayotrosglcidos.Puedensecretarseparcialmentealaleche,encuyocasosedenominanexopolisacaridos.Lospolisacridosdesempeanunpapel importanteenlaconsistenciadelyogurt,sobretodoenlosyoguresbatidos (Walstra y col., 2001).Tabla 10. Produccin de compuestos carbonilo (ppm) por los cultivos estrterdel yogurtMicroorganismo Acetaldehdo Acetona Acetoina DiacetiloS. thermophilus 1,0-8,3 0,2-5,2 1,5-7,0 0,1-13L. bulgaricus 1,4-12,2 0,3-3,2 Traza-2,0 0,5-13Cultivos mixtos 2,0-41 1,3-4,0 2,2-5,7 0,4-0,9Referencia: Taminey Robinson, 1991.422.4.5. Propiedades dietticas y nutritivas del yogurtLos principales cambios qumicos que afectan a los componentes del producto,estnreferidosaunadisminucinenelcontenidodelalactosayconsecuenteformacindecidolctico,aumentoenelcontenidodepptidosyaminocidoslibres y cambios en las proporciones de los cidos grasos y algunos cambios en elcontenido de vitaminas (Jofre H., 1978). Lactosaycidolctico: Enelcasodelosproductoslcteosfluidosfermentados,el nivel delactosa presenteen leche es reducido en un 20-30%,loqueconviertealproductoenunalimentomsaceptableenrelacinalaleche,enparticularenaquellaspersonasquesufrendeintoleranciaalalactosa.Lagalactosaesnormalmenteconvertidaaglucosasiendoutilizadacomo fuente de energa (FAO, 1983). Protenas: Ladigestibilidaddelosproductoslcteosfermentadoscomoelqueso, yogurt, kfir, leche acidfila y otros es aumentada en relacin a aquellade la leche a partir de la cual fueron preparados. Este efecto es ocasionado porlos siguientes fenmenos:La formacin de cido lctico origina, a un determinado nivel, la precipitacindelacasenaenfinaspartculas,lascualessonatacadasmsfcilmenteporenzimas digestivas presentes en el tracto en comparacin con las partculas decasena de mayor tamao presentes en la leche no fermentada.Lafermentacindelalechetraeconsigounsignificativogradodehidrlisisdelasprotenas.Elconsecuenteaumentoenelcontenidodeaminocidosypptidos favorece la accin de las enzimas digestivas, lo que se traduce en un43aumentodelvalorbiolgicoydeladigestibilidaddelasprotenas(Tamime,A. y Robinson R., 1985). Materia grasa: Las bacterias lcticas se caracterizan por poseer una actividadlipolticarestringida.Sinembargo,durantela elaboracinyespecialmentelamaduracin de productos fermentados, se manifiesta cierta actividad lipolticaatribuible a los cultivos lcticos empleados, que tiene como consecuencia unamoderadaliberacindecidosgrasos,locualafectapositivamenteelvalornutricional del producto final (Anderson, 1968). Mineralesyvitaminas: Enlosproductosfermentadosfluidosnoocurrenprcticamente cambios en su contenido mineral en relacin a la leche utilizadapara su elaboracin. Sin embargo, el calcio, fsforo y hierro tienen una mejorutilizacin,probablementedebidoalefectofavorabledelcidolcticoenlaabsorcin de estos elementos (Tamime, A. y Robinson R., 1985).2.4.6. Propiedades fsico organolpticasEntrelascaractersticasdelosproductoslcteosfermentadosqueinfluyensobre su aceptacin entre los consumidores, se encuentran el sabor, olor, textura yconsistencia (FAO, 1983).Labebidalcteasedistingueporunsabortpicoyagradable por lapresenciadesuficientescantidadesdecompuestoscomodiacetiloyacetaldehdoyenmenor grado a un adecuado balance de cidos grasos voltiles (FIL-IDF., 1988).44Algunaspropiedadesfsicascomoconsistencia,viscosidadytexturacontribuyen a determinar el grado de aceptacin visual del producto y cuando stetoma contacto con el paladar. As, el yogurt aflanado debe poseer una consistenciade tipo firme, sin presentar escurrimiento, en tanto el yogurt batido debe presentarun cogulo suave, sin evidencia de granulosidadesyexhibir adecuada viscosidadoresistenciaalescurrimiento.Unatexturacerrada,caractersticadeausenciadegasyexclusindesueroenlasuperficiedelenvase,sonpropiedadesdeseables(Tamime, A. y Robinson R., 1985).2.4.7. Capacidad de conservacinElcidolcticoproducidoenlalecheapartirdelalactosaporaccindeloscultivoslcticosprevieneelcrecimientodemuchasotrasespeciesdebacterias,especialmente putrefactivas, debido a la intolerancia de stas frente a la acidez. Deeste modo, el cido lctico acta como un preservante, prolongando el periodo deconservacindelosproductosfermentados.Noobstanteloanterior,laelaboracindeproductosfermentadosrequieredelcumplimientodeestrictasnormasdehigiene,conelfindeminimizarcualquiertipodecontaminacin,especialmentedehongosylevaduras,enconsideracinaqueestosmicroorganismos se desarrollan en medios cidos (Tamime y Robinson, 1985).43III. PARTE EXPERIMENTALEl trabajo experimental se realiz en los laboratorios de Procesamiento deProductosAgroindustriales, Qumica y MicrobiologadelaEscuelaAcadmico ProfesionaldeIngenieraAgroindustrialdelaUniversidadNacional Micaela Bastidas de Apurmac.3.1. Materiales3.1.1. Materiales de ensayo- Termmetro rango de medicin -10 C hasta 132 C- Lactodensmetro quevemne- Vasos de precipitado de 50, 100, 250 y 1000 mL- Placas petri- Pipetas graduadas de 1, 2 y 5 ml- Pipetas volumtricas de 25 y 50 mL- Probetas volumtricas de 10, 20, 50 y 100 mL- Matraces erlenmeyer de 100, 250 y 500 mL- Fiolas de 100, 250 y 500 ml.- Matraces de kitasato de 500, 1000 mL- Baguetas, pinzas- Crisoles- Desecador- Balones de kjeldahl de 100 mL- Balones de soxhlet de 250 mL- Embudos de vidrio y porcelana463.1.2. Reactivos- cido sulfrico (H2SO4) p.a- Sulfato cprico pentahidratado (CuSO4.5H2O) p.a- Sulfato de potasio (K2SO4) p.a- Hidrxido de sodio (NaOH) p.a- Alcohol etlico (Etanol) (C2H60) 96 - Indicador fenoftaleina (C20H14O4) p.a- Indicador rojo de metilo- ter etlico p.a- cido sulfrico 0.1 N- Hidrxido de sodio 0.1 N- Agua destilada3.1.3. Equipos- Kjeldahl, marca: Velp Scientifica, modelo: UDK126D- Soxhlet- Mufla, marca: BarnsteadThermolyne,modelo: FB1410M,rangodetemperatura de 0 1100 C- Estufa, marca: Memmert, modelo: 200-800, rango de temperatura 30 250 C- Centrifuga de Gerber- Viscosmetro rotacional, marca: H W.Kessel, modelo: ST 2001.- Balanzaanaltica, marca: Ohaus,consensibilidadde0,0001g ;mximo de 210 g.47- Potencimetro, marca: SCHOTT,modelo: Postfach2480.Dconrangode medicin -2,0 hasta 19,99- Bureta semiautomtica- Bomba de filtracin a vacio3.1.4. Maquinarias- Refrigeradora comercial- Incubadora- Molino de disco- Selladora de bolsas (capacidad de 50 cm de largo con doble sellado)- Balanza elctrica capacidad de 200 kg- Autoclave3.1.5. Medios de cultivo- Agar Lactosado con Bilis al Cristal Violeta y Rojo Neutro (VRBL)- Agar Glucosa y Cloranfenicol (CGA)3.1.6. Utensilios- Ollas- Cocina industrial- Baln de gas- Baldes de 5 litros para la incubacin- Telas para la filtracin- Bolsas de polietileno capacidad de 5 kg para harina de kiwicha- Envases de 1/2 y 1 litro para el envasado de producto terminado- Envases para el envaso de medio de cultivo48- Cucharones para batir- Balanza comercial capacidad de 1250 g3.1.7. Indumentaria- Guantes- Mandil- Gorra- Barbijo- Botas3.2. Mtodos de anlisis3.2.1. Anlisis qumico proximal de harina de kiwichaElanlisisproximaldelaharinadekiwicha,sedeterminsegnlosmtodosoficialesdeanlisisAOACyNTP,enel Laboratorio de Qumica delaEscuelaAcadmico ProfesionaldeIngenieraAgroindustrialdelaUniversidadNacionalMicaela Bastidas de Apurmac.- Humedad: Mtodo 209.264 (NTP 2001)- Protena micro kjeldahl: Mtodo 12.1.07 (A.O.A.C, 2000)- Grasa Soxhlet: Mtodo 31.4.02 (A.O.A.C, 2000).- Cenizas: Mtodo 209.265 (NTP 2001)- Fibra cruda: Mtodo 7.073 (A.O.A.C. 1984)- Carbohidratos: Diferencia de la composicin % de humedad, ceniza, protena,grasa y fibra bruta.NOTA: Los procedimientos de los mtodos se detallan en el apndice 01.493.2.2. Anlisis qumico proximal de leche frescaSerealizdeacuerdoalmtododescritoporlaNTP2001yAOAC 2000 2001,enel Laboratorio de Qumica delaEscuelaAcadmico ProfesionaldeIngenieraAgroindustrialdelaUniversidadNacionalMicaelaBastidasdeApurmac.- Humedad: Mtodo 209.264 (NTP 2001)- Protena micro kjeldahl: Mtodo 12.1.07 (A.O.A.C, 2000)- Grasa: Mtodo Gerber- Cenizas: Mtodo 209.265 (NTP 2001)- Carbohidratos: Diferencia de la composicin % de humedad, ceniza, protenay grasa.NOTA: Los procedimientos de los mtodos se detallan en el apndice 02.3.2.3. Anlisis fsicos de leche frescaLosanlisisseefectuaronenel Laboratorio de Qumica y ProcesamientodeProductosAgroindustrialesdelaEscuelaAcadmico ProfesionaldeIngenieraAgroindustrial de la Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurmac.- Densidad.- Se determino directamente utilizando el lactodensmetro quevennea 20 C.- pH.- Pararealizarestamedicinseuselpotencimetrodigital marcaSCHOTT, el cual fue calibrado previamente con buffer a pH = 4,0 y pH = 7,0.Elvalorseobtuvointroduciendodirectamenteelelectrododentrodelamuestra.30- AcidezTitulable.- Se determindeacuerdoalmtodo16.023(A.O.A.C.,1984).BasadoenunatitulacinconNaOH0.1N.Semide9mldelechefrescaenunvasoprecipitadode100mL,seincorporarontresgotasdefenolftalena al 1%y se titula con NaOH 0.1 N, hasta obtener una coloracinrosada.Laacidezseexpresa comoporcentajedecidolctico,teniendolasiguiente relacin:%AcidezTitulable=GN0.09V100Donde:G: gasto de NaOH, N: normalidad de NaOH 0.1NV: Volumen tomado de la muestra.3.2.4. Anlisis fisicoqumico de extracto de kiwicha- pH.- Se determin con el potencimetro digital marca SCHOTT.- Acidez.- Enlasmuestras serealiz portitulacinutilizandoelNaOH0,1Nhasta neutralizar el exceso de cido en presencia de un indicador fenolftalenaque presenta unacoloracin rosada a pH neutro,para luego expresarelgastode mLNaOH 0,1 N a Dornic, (1 mL de NaOH equivalente a 10 D).- Elcolorseevalumediantelaobservacinvisualyel saborporanlisisorganolptico.- Los anlisis qumicos se determin con los mismos mtodos descritos para lalechefresca con excepcindegrasaqueseefectuaplicandoelmtododeSoxhlet.313.2.5. Anlisis fisicoqumico del yogurt- pH.- Se determin con el potencimetro digital marca SCHOTT.- Acidez.- Se determin de acuerdo al mtodo 16.023 (A.O.A.C., 1984). Basadoen una titulacin con NaOH 0,1 N. Se pesa aproximadamente 5 g de muestraen un matraz Erlenmeyer de 250 mL, posteriormente se aadi agua destiladayseagitvigorosamente,seincorporaron tresgotasdefenolftalenaal1%ysetitulconNaOH 0,1N,hastaobtenerunacoloracinrosada.Laacidezseexpres como porcentaje de cido lctico, teniendo la siguiente relacin: (1mLde NaOH 0,1N = 0,009 g de cido lctico).%Acidez =(mL deNaOH) (NormalidaddeNaOH) 9Pesodelamuestra100- Densidad.- La medicin de esta propiedad, se realiz a travs del un mtodogravimtrico, empleando picnmetros a temperatura de 20 C, donde se pesanelpicnmetrovaco,elpicnmetroconaguadestiladayelpicnmetroconyogurt.La densidad se obtiene con la siguiente ecuacin: =peso(picnometrovacio+yogur) peso(picnometrovacio)peso(picnometrovacio+agua) peso(picnometrovacio)- Viscosidad.- Laevaluacindeestapropiedadfsicaseefectuutilizandoelviscosmetro rotacional modelo: ST 2001, a 60 rpm con SD: L3en todas lasmuestrasdeyogurt,losvalores obtenidosde(cps)seexpresaronposteriormenteenPa.sparafacilitarlosresultadosquesemuestran msadelante.32- Anlisis qumico.- Se realiz de acuerdo al mtodo descrito por la NTP 2001y AOAC 2000 2001. Humedad: Mtodo 209.264 (NTP 2001) Protena micro kjeldahl: Mtodo 12.1.07 (A.O.A.C, 2000) Grasa: Mtodo Gerber Cenizas: Mtodo 209.265 (NTP 2001) Fibra: Mtodo 7.073 (A.O.A.C. 1984) Carbohidratos:Diferenciadelacomposicin%dehumedad,ceniza,protena, grasa y fibra.NOTA: Los procedimientos de los mtodos se detallan en el apndice 03.3.2.6. Anlisis microbiolgico de yogurtEl anlisis microbiolgico se determin en el Laboratorio de Microbiologa dela Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Agroindustrial de la UniversidadNacionalMicaelaBastidasdeApurmac. Para ello setom comobaselosrequisitosmicrobiolgicos estipulados porlanormatcnicaperuana,NTP209:038:2003, (criteriosmicrobiolgicosparalechesfermentadas) la norma exigedeterminar siempre los siguientes microorganismos: coliformes totales, levadurasymohos,estadeterminacinserealiz aplicandoel ISO4832julio1991paracoliformes ysegnlanormaXFV08-059Noviembre1995 paralevadurasymohos.Nota: Los procedimientos para este ensayo se describen en el apndice 04.333.3. Metodologa experimental3.3.1. Materia prima- LakiwichavariedadINIA-414Taray,fueadquiridadeldistritodeCurahuaside la Provincia de Abancay.- La leche fresca, se tom de la planta lechera de FONDEGAB de la Provinciade Abancay.3.3.2. Obtencin de harina de kiwichaAntesderealizarlosprocesosdeinvestigacin,seprocedilaobtencin deharinadekiwichaparacuantificarlosanlisisfisicoqumicos,estosprocesosserealizaron en la Empresa Agroindustrial el Tambo E.I.R.L.- Limpieza de kiwicha.- Se realiz manualmente sobre la mesa, eliminando losmaterialesextraoscomopiedras,palitos,restosdeotrasplantasquegeneralmente presenta la materia prima.- Molienda.- Esta operacin se efectu en molino de disco.- Empacado ysellado.- Seempaco manualmente,elselladoserealizenunaselladora manual de doble selle, en bolsas de polietileno de alta densidad.- Almacenado.- Sealmacen atemperaturaambiente,enunlugarsecoyseguro, hasta su utilizacin para la elaboracin de yogurt.3.3.3. Obtencin de extracto de kiwichaEstaetapa ylosposteriores se efectuaron enel Laboratorio deProcesamientode Productos Agroindustriales de la Escuela Acadmico Profesional de IngenieraAgroindustrial de la Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurmac.34- Dilucin.- Enestaetapadelprocesose estudi unavariableparalainvestigacin, donde se realiz la formulacin a diferentes proporciones entre(harina de kiwicha: agua hervida tibia).- Filtracin.- Esta operacin se realiz utilizando una tela fina de color blanca,elextractodecolorblancosimilaralaleche,seobtiene,ejerciendounapresinatravsdelatelaconlamano. Elextractoseenvasaenfrascosdebotella y se procede a anlisis qumico proximal.Figura 19. Diagrama de bloques para la obtencin de extracto de kiwicha3.3.4. Preparacin del cultivo madrePara la preparacin del cultivo madre, se utiliz el cultivo liofilizado comercialmarca (SACCOLyofast452B), paraelloseprocedisegnelflujogramadescrito en la figura 20.ANLISIS SENSORIAL ANLISIS FISICOQUMICOENVASADO DE EXTRACTOFILTRACINDILUCINTorta15 %DE HARINA+85%DE AGUA20 %DE HARINA+80 % DE AGUAHARINA DE KIWICHA EMPACADA33- Dilucin.- Se disuelve 1 sobre de leche en polvo descremada de 120 gramosenunlitrodeaguahervidatibia.Seutilizalecheenpolvodescremadaporestar exenta de microorganismos patgenos.- Pasteurizacin.- Estaoperacinseefectuenunaollade aluminio,sometiendo a un tratamiento trmico la leche a una temperatura de 85 C por15 minutos.- Enfriamiento e inoculacin.- Se enfri hasta una temperatura de 45 C y seinocul rpidamente el estrter liofilizado (SACCO Lyofast 452 B).- Envasado e incubacin.- Un sobre de starter rinde a 100 litros, para elaboraren pequeas cantidades, el cultivo preparado se envas en envases de 250 mlpara elaborar 03 litros/ batch, inmediatamente seincuba a temperatura de 43C por 2,5 - 3 horas; para que la relacin de cocos: bacilos sea (1:1).Figura 20. Diagrama de bloques para la elaboracin de cultivo madreENFRIAMIENTO- INOCULACINALMACENAMIENTODILUCINPASTEURIZACINEstrter liofilizado(SACCO Lyofast452 B) para 100litros.85 C / 15 minT: 45 CDilucin(Un sobre de leche enpolvo rinde a 1 litro deleche en lquido)Envases concapacidad de 250 ml,para 3 litros/ batch.LECHE EN POLVOENVASADO -INCUBACINCULTIVO MADRE PREPARADOT: 42 - 43 CRefrigeracino congelacin36- Almacenamiento.- Elcultivomadrepreparado serefrigera5 7C,para no activar las bacterias lcticas hasta el momento de su utilizacin.Si se quiere almacenar el cultivo por semanas o meses, se recomienda sucongelacin.3.3.5. Evaluacin de la fermentabilidad de las bacterias lcticasAntesderealizarelprocesamientofinal,seevalula fermentabilidaddelasbacterias lcticas, tomando 150 mL de muestra cada una hora, para determinar laproduccin de cido lctico, pH y el comportamiento de la viscosidad en funcinaltiempodurante lafermentacinen elprocesodeincubacin,loscualesdeterminan la aceptabilidad del producto terminado.- Laacidezsedetermin portitulacinconNaOH0,1N, expresado enporcentaje de cido lctico.- ElpHse determin, con elpotencimetromodeloPosfach2480.DmarcaSCHOTT y la viscosidad con el viscosmetro rotacional modelo ST-2001.3.3.6. Obtencin de yogurt batido mediante sustitucin parcial deleche fresca con extracto de kiwichaEstaetapadeinvestigacinsedesarrollenel Laboratorio deProcesamientode Productos Agroindustriales de la Escuela Acadmico Profesional de IngenieraAgroindustrial de la UNAMBA, las operaciones unitarias se aplic teniendo comobase,elprocesodela elaboracindeyogurtconbaseen unamezclade leche yextracto estril degarbanzo propuesto por (Morales deLen J.ycol, 1999).Los37procesosparaestetrabajoseefectuaron, siguiendo elflujogramadescritoenlafigura 21.- Materia prima e insumos- Leche fresca y extracto de kiwicha- Azcar blanca refinada- Leche en polvo- Cultivo lctico (SACCO LYOFAST)- Estabilizante (CMC)- Conservante (sorbato de potasio)- Recepcinycontroldecalidad.- Enesta etapadel procesosedetermin lacalidad de la leche fresca, mediante los anlisis fisicoqumicos de Acidez, pHy densidad regulando la temperatura a 20 C.- Filtracin de leche fresca.- Se filtro la leche con la ayuda de una tela especialpara eliminar pelos, impurezas macroscpicas, etc.- Pasteurizacin.- Lalechefrescayelextractosesometealtratamientotrmicoaunatemperaturade85Cpor10minutos,paradestruirlosmicroorganismospatgenos.Esteprocesosedesarrollenollasdealuminiomediante agitacin contina, donde tambin se adicion el estabilizante CMCy azcar blanca, previamente homogeneizada.- Enfriamiento.- Se enfro rpidamente hasta 45 C.- Inoculacin.- Seadicion elcultivomadrepreparado,yseagitcuidadosamente.38- Incubacin.- Seefectuenunaincubadoradematerialdiseadocontecnopor,controlandolatemperaturade42a43Cporuntiempode4 - 4,5horas,realizadolainoculacinconcultivomadrepreparadoytambinsedeterminuntiempode6,0 - 6,5inoculadoconsiembradirectadecultivolctico,hastaqueelpHdeyogurtalcanceunvalorde4,5.Laacidezdelyogurt con extracto de kiwicha alcanz hasta 0,60 % de cido lctico, mientrasque el patrn present un valor de 0,84 %. El proceso para elaborar elyogurtpatrnocontroldereferencia,seefectuutilizandolechefrescaentera,azcar,estabilizanteyconservante;bajolasmismascondicionesestablecidaspara los tratamientos de la investigacin.- Batido.- Elyogurtsehomogeneizcuidadosamenteyseadicionelconservante sorbato de potasio.- Tratamientotrmicoosegundopasteurizacin.- Serealizenunaollaaunatemperaturade75Cporuntiempode20minutos,medianteunaligeraagitacin contina.- Envasado.- Elproductoterminadoseenvasrpidamenteporhexaustingenbotellas plsticas de yogurt de 250 ml y de 1 litro, a una temperatura de 60-65C y se enfri en un bao de agua fra para evitar la deformacin del envase.- Empaquetadoyalmacenamiento.- Elyogurtsealmacenenlassiguientescondiciones:Almacenamientoatemperaturaambiente,latemperaturadelalmacn vari de 18 C hasta 22 C, con una humedad relativa de 70 % hasta65%respectivamente.Almacenamientobajotemperaturaderefrigeracina5 2 C, en refrigeradora comercial marca Coldex.39Figura 21. Diagrama de bloques del proceso de obtencin de yogurt batidomediante sustitucin parcial de leche fresca con extracto de kiwicha.CONTROL DE CALIDADHOMOGENEIZACINHARINA DE KIWICHA EMPACADALECHE FRESCA LIMPIALECHE FRESCAEXTRACTO DE KIWICHADILUCINFILTRACINTRATAMIENTO TRMICOBATIDOINCUBACININOCULACINENFRIAMIENTOPASTEURIZACINEstabilizanteCMC: 0,5 %Azcar blanca:10 %15 %DE HARINA+85%DE AGUA20 %DE HARINA+80 % DE AGUAFILTRADORECEPCINTorta40 % DE EXTRACTO + 60 %DE LECHE FRESCA20 % DE EXTRACTO + 80 %DE LECHE FRESCAT: 85 C por 10 minResiduosT: 45 CT: 42 - 43 C75 C / 20 minBotellas plsticas de1 litro y 250 mlPH = 4,5Conservante(sorbato de potasio0,05%)ENVASADOYOGURT BATIDO CON EXTRACTO DE KIWICHACultivo madre(SACCO Lyofast452 B) para 03litros/batch.603.3.7. Evaluacin de anlisis sensorialLaevaluacinsensorialdelasmuestrasdelyogurt obtenidoseefectuaplicandoelanlisissensorialorientadohaciaelproducto,queson:anlisisdiscriminativos paradeterminardiferenciasentrelasmuestras conrespectoalpatrn, descriptivos para categorizar entre todos los tratamientos, mediante juecespara anlisis discriminativos sencillos.Ladegustacindelasmuestrasserealiz,con25juecesnoentrenadospreviamenteadiestradosenlatcnicaaemplearseenlaevaluacinsensorial,losjuecesfueronlosestudiantesregulares y 06estudiantesegresadosdelaEscuelaAcadmico Profesional deIngenieraAgroindustrial,quepertenecenaltipodejuez para anlisis discriminativos sencillos.Enestetipodeevaluacinsensorial,losdatosnumricosquerepresentannombres posicionados segn una escala adimensionada, se presentan a los juecesenunahojaparalaevaluacindelproductoysucalificacin,atravsdeloscualesseobtienennuevos datos pararealizarsutratamientoestadstico, elcualfacilita la evaluacin de determinados respuestas que se desea obtener.Para estainvestigacinseaplic laprimeraetapadeoptimizacin(SCREENING), reportando los resultados en superficie respuesta, para determinarcul de los variables presenta mejores resultados y as obtener el producto ptimoparasuposteriorestudio dela evaluacindevidatil. Lastcnicasutilizadassepresentan en las siguientes tablas:61Tabla 11. Escalahednicadelaevaluacinsensorialparalosatributosdecolor,saboryaceptabilidadengeneralsegnanlisisdescriptivos paracategorizar las muestrasAceptabilidad GeneralPuntaje Escala7 Me agrada muchsimo6 Me agrada mucho5 Me agrada poco4 Ni me gusta ni me agrada3 Me desagrada poco2 Me desagrada mucho1 Me desagrada muchsimoSaborPuntaje Escala5 Extremadamente Caracterstico4 Muy Caracterstico3 Caracterstico2 Poco Caracterstico1 Nada CaractersticoColorPuntaje Escala5 Homogeneo4 Poco homogeneo3 Disperso con partculas2 Oscuro1 Sin color62Tabla 12. Escalahednica adimensionadadelaevaluacinsensorialparaaceptabilidadengeneral, segnanlisisdiscriminativoparacompararlasmuestras con respecto al patrnEscala 1 Clasificacin de MuestrasMe agrada ms que PMe agrada igual que PMe agrada menos que PEscala 2 Clasificacindemuestrasquesonms o menos agradables que PExtremadamente diferenteMuy diferenteModeradamente diferenteLigeramente diferenteLas ponderaciones se califican como sigue: Cuandoeljuez indicaquenohaydiferenciasentrelasmuestrasyelpatrn, se le asigna a dicha muestra la calificacin de 5. Si el juez calificaque la muestra es ms agradable que el patrn se dara la muestra una calificacin entre 6 y 9 puntos. Siel juezcalificaquelamuestraesmenosagradablequeelpatrnsedar a la muestra una calificacin entre 1 y 4 puntos.Escala Puntaje 1(si es ms agradableque patrn)Puntaje 2(si es menos agradableque patrn)Extremadamente diferente 9 1Muy diferente 8 2Moderadamente diferente 7 3Ligeramente diferente 6 4633.3.8. Determinacin de anlisis qumico proximal de yogurtLa cuantificacin de anlisis qumico proximal, se realiz aplicando la tcnicadescrita por la AOAC - 1984, 2000 y NTP-2001. Los procedimientos se presentanen el apndice 03.3.3.9. Determinacin de la vida til del productoLadeterminacindelavidatildelproducto,serealizatravsdeanlisisfisicoqumico,microbiolgicoyevaluacinorganolptica.Losproductossealmacenaron en dos diferentescondiciones:Bajo refrigeracina una temperaturade 5 2 C y el segundo a temperatura ambiente que vari de 20 2 C.Los anlisis fisicoqumicos se realizaron evaluandola acidez, pH y viscosidadrespectivamente. En elanlisismicrobiolgico, sedeterminlossiguientesmicroorganismos: coliformes totales, levaduras y mohos. Por otra parte el anlisisorganolptico, seefectuevaluandoelolor,color,saboryaceptabilidadengeneral.3.4. Anlisis estadsticoLos resultadosobtenidosfueronanalizadosutilizandolamediaaritmtica.Ademsseapliceldiseoexperimentaldeprimerorden con superficie derespuesta,para enelanlisissensorialcon25panelistas,utilizandoeldiseofactorialde (2x2),porotro lado;seaplicel anlisisdevarianza acadatratamiento de los yogures, con un nivel de confianza de 95 % para ver si existendiferenciassignificativasentrelacantidad dedilucindeharina dekiwicha enaguay lacantidad desustitucindelextracto enlechefresca, sobrelas variables64dependientesqueson: %deprotena,%degrasay%decarbohidratos enlosyogurts.Para el procesamiento y anlisis de los datos se utiliz el programa de SoftwareSTATISTICAversin7.0,quepermitereportarlos resultadosconunmanejosencillo y alta precisin.3.4.1. Diseo factorialSerealiz, conundiseofactorialde2x2contresrepeticionesparatodoslostratamientos.Ademsseelaborel controldereferenciacontresreplicas,paracomparar con los tratamientos en las evaluaciones.Variables Niveles control1. Dilucin de harina (%)1520Lechefresca2. Sustitucin de extracto (%) 20 40 20 40N: Nmero de tratamientos T1 T2 T3 T4 Pr: Nmero de repeticiones1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 3T1: Tratamiento uno(15%dedilucindeharinadekiwichaenaguay20%desustitucin de extracto en leche fresca)T2: Tratamiento dos(15%dedilucindeharinadekiwichaenaguay40%desustitucin de extracto en leche fresca)T3: Tratamiento tres(20%dedilucindeharinadekiwichaenaguay20%desustitucin de extracto en leche fresca)T4: Tratamiento cuatro (20% de dilucin de harina de kiwicha en agua y 40% desustitucin de extracto en leche fresca)P: Patrn o control de referencia.63IV. RESULTADOS Y DISCUSIN4.1. Determinacin de anlisis fisicoqumico de la materia primaTabla 13. Composicin qumica de harina de kiwicha variedad INIA-414Taray y leche fresca entera (en % base hmeda)Composicin qumica Harina de kiwicha Leche fresca enteraEnerga Kcal 396,504 97,102Agua 6,9362 0,720 87,2029 0,254Protena * 14,3554 0,186 3,3507 0,238Grasa 6,6613 0,023 3,6200 0,040Carbohidratos 66,4597 0,062 5,0283 0,054Fibra 3,5452 0,031 -Cenizas 2,0422 0,032 0,7981 0,008* Nitrgeno x 6,25 para kiwicha; Nitrgeno x 6,38 para lecheSegn Nieto (1990), lacomposicinqumicadelos amaranthusspp. tienen:protena 12-19 %, grasa 6,1-8,1 % y carbohidratos 71,8 % respectivamente. En elpresente trabajodeinvestigacin,lakiwicha (Amaranhuscaudatus) variadadINIA-414taray, presentdentrodeestosrangoscomoseobservaen latabla13.Sinembargo, segn TapiaBlcido (2005), laharinade kiwicha estcompuestapor74%dealmidn(7,58%0,40deamilosayaproximadamente67%deamilopectina); 8,93 % 0,03delpidos; 14,21%0,77deprotena; 7,97%0,18deaguay2,14%0,03decenizasrespetivamente. Segnlosdatosobservadosexistendiferenciaen elcontenidode carbohidratos, estose debealavariedad de la kiwicha utilizada.66Lacomposicindelechefrescaysusderivadoshansidoampliamenteestudiadaspordistintos autores,segn MahautMichel ycol. (2004), setiene3,4% deprotena; 3,7 % degrasa; 4,8 % decarbohidratosy0,7 % deminerales.Mientras que Vicente (2001), report 3,3 % de protena; 3,6 % degrasay4,8 %de hidratos de carbono.Porotrolado TamineyRobinson (1991), citan 3,48 % deprotenas; 3,98 % degrasa; 4,77 % deglcidos; 0,75 % demineralesy87,02 % deaguarespectivamente. Los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigacinfueron: 3,3507%0,238 deprotena; 3,6200%0,040 degrasa; 5,0283%0,054 decarbohidratosy 0,7981%0,008 de cenizas respectivamente. Estadiferencia pequea de la composicin, se debe a que la leche fresca fue obtenidadelaplantalecheradeFONDEGAB,donde esta conforma una mezcladediferentes razas y de varios productores.En la tabla 14, se detalla los resultados de anlisis fisicoqumicos determinadosde lalechefresca para lainvestigacin,estosvaloresseencuentrandentro delmitepermitidopor NormaTcnicaPeruana NTP 202.001:2003 (Lecheyproductoslcteos).Lechecruda Requisitos.4taedicin,queesmnimode1,0296 y mximo de 1,034 g/cm3con respecto a la densidad. Por otro lado, segnWalstra y col. (2001), la densidad depende de la temperatura y de su composicinqumica, as para leche fresca entera a 20 C es de aproximadamente 1,030 Kg/m3.67Tabla 14. Anlisis fisicoqumico de leche fresca enteraCaractersticas fisicoqumicas ValorespH 6,80Densidad a 20 C (g / ml) 1,030% de Acidez, expresado en g de cido lctico / 100 g deleche0,17% slidos totales 12,7971Laacidezdelechefrescasegnla NormaTcnicaPeruana NTP202.001:2003. (Lecheyproductoslcteos).Lechecruda Requisitos.4taEdicin, estadado como mnimo de 0,14 % y mximo hasta 0,18 %; en este trabajo realizado sedetermin 0,17%.Los slidostotalesdelalechefue 12,7971%; estapropiedadsegnlanorma tcnicaperuana, comomnimo es 11,4 % enla lechefrescaentera.Segnestosresultadoslaleche frescaanalizada, tienelascaractersticasfisicoqumicas adecuadas para su transformacin en sus derivados, especialmentepara el yogurt tipo batido.Segnlosresultadosdelatabla15, elpHdeextracto obtenido, con unadilucinde 15%de harinadekiwicha enagua fuede6,70y el extractode unadilucin de 20 % de harina de kiwicha en agua es 6,64; los valores son similaresquela lechefresca,estosedebeporquesuscomponentesconstituyentessontambinsimilares al de la leche fresca, peroqueexiste diferenciaen cuantoavalorde acidez, segnalacantidadde ladilucin deharina. Encuantoalcontenido de slidos totales el extracto tiene valores inferiores que la leche fresca,68e