Alimentos Complementarios Para Consumo Humano a Partir del Grano de Sorgo y de Maíz

Transcripción

1 Alimentos Complementarios Para Consumo Humano a Partir del Grano de Sorgo y de Maíz Dr. Ricardo Bressani, Inga. Brenda Rodas, Inga. Claudia Lezama e Inga. Elsa Gudiel Centro de Estudios en Ciencia y Tecnología de Alimentos Universidad del Valle de Guatemala Octubre 23, 2013

2 Contenido Sorgo: - Características físicas y composición química - Procesos térmicos utilizados para evaluar la calidad proteica - Desarrollo de productos como harinas compuestas Maíz: - Desarrollo de productos como harinas compuestas, utilizando harina de maíz nixtamalizada comercial - Composición química de maíces mejorados para su introducción a los productos desarrollados.

3 Programa de Investigación para el desarrollo de productos Grano de Sorgo

4 Características físicas del grano de maicillo El maicillo es un grano pequeño, con dimensiones de 2.8mm a 4.2mm para el ancho, el largo varía de 4.1mm a 5.1mm y para el grosor de 1.9mm a 2.5mm. De las 12 variedades estudiadas, el porcentaje de endospermo varió de 82.91% a 90.55%, seguido por el germen de un 3.69% a 9.13% y por último de 4.35% a 7.79% de pericarpio.

5 Composición Química de Muestras de Sorgo, g/100 g Variedad Humedad Proteína Grasa Cenizas Fibra Cruda Taninos (g/100g) M81E 6.6 ± ± ± ± ± ± 0.85 Della 6.4 ± ± ± ± ± ± 0.35 Umbrella 6.7 ± ± ± ± ± ± 0.49 Sugar Drip 6.1 ± ± ± ± ± ± 0.43 Dale 5.8 ± ± ± ± ± ± 0.63 Pampa E 10.2 ± ± ± ± ± ± 0.00 Pampa tanol 1 Pampa tanol ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0.09

6 Composición Química de Muestras de Sorgo, g/100 g Variedad Humedad Proteína Grasa Cenizas Sorgo Criollo Fibra Cruda Taninos (g/100g) 5.7 ± ± ± ± ± ± 0.00 Top ± ± ± ± ± ± 0.18 ICTA Mictlan Híbrido Forrajero 6.6 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0.72

7 Contenido de minerales en el grano de sorgo, (%) Variedad Zn Na Fe Ca Cu K Mg Mn Híbrido Forrajero Umbrella Top Mictlan Criollo

8 Fraccionamiento de las Proteínas del Grano de Sorgo (%) Fracción Mínimo Máximo Promedio Albúminas 0.23 ± ± ± 0.18 Globulinas 0.05 ± ± ± 0.21 Prolaminas 0.71 ± ± ± 0.14 Glutelinas 5.61 ± ± ± 0.86 Residuo 1.41 ± ± ± 0.25

9 Procesos térmicos utilizados para evaluar la calidad proteica del sorgo Cocción húmeda Cocción con acción de alfa-amilasa Expandido (Popping) Proceso de nixtamalización

10 Efectos de la cocción húmeda, cocción con alfa amilasa y popping Ingredientes * Sorgo criollo crudo 90 Sorgo criollo cocido 90 c/agitación Sorgo criollo cocido 90 s/agitación Criollo cocido c/agitación 90 + amilasa Sorgo Criollo expandido 90 control 32 Resultados Proteína en la dieta (%) 8,09±0,75 8,06±0,30 7,90±0,60 8,38±0,54 8,32±0,02 10,18±0,35 PER 1,0 ± 0,2 1,1 ± 0,2 1,3 ± 0,2 1,2 ± 0,2 0,0 ± 0,3 2,5 ± 0,2 Digestibilidad (%) 82,46±0,89 83,55±1,97 82,46±1,91 80,56±3,20 67,13±6,18 82,41±2,76 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

11 Efecto de popping en el Amaranto Ingredientes * Guate 17 crudo 70 RRC 1041 crudo 70 Alegría 70 disciplinaria crudo Guate Expandido RRC Expandido Alegría 70 disciplinaria expandido Leche 32 Resultados Proteínas en dieta (%) 12,89 ± ,67±0,90 12,99±0,00 13,22±0,43 12,98±0,10 13,80±0,10 10,18±0,40 PER 2,5 ± 0,3 2,3±0,3 2,3±0,2 2,1±0,1 2,3±0,2 2,3±0,3 2,5±0,2 Digestibilidad (%) 80,11 ± ,75 ± 2,20 83,92 ± 3,10 76,81 ± 0,80 82,83 ± 0,60 76,89 ± ,41 ± 2,80 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

12 Efecto de la nixtamalización y algunos productos elaborados sobre la calidad proteica (tortilla, tamalito y masa) Ingredientes Top 76-6 Crudo 90 Top Nixtamalizado Top 76-6 Masa 90 Top 76-6 Tamalito 90 Icta Mictlán Crudo 90 Icta Mictlán Nix 90 Icta Mictlán Masa 90 Icta Mictlán 90 Tamalito Leche Descremada 32 Resultados Proteína en dietas (%) 10,7±0,4 10,5±0,1 10,6±0,4 10,6±0,5 10,9±0,1 10,3±1,0 10,4±1,5 11,7±1,0 11,1±0,2 PER 1,0±0,1 0,9±0,1 0,7±0,1 0,8±0,1 0,9±0,1 1,0±0,2 0,8±0,2 0,6±0,1 2,9±0,2 Digestibilidad (%) 83,22± ±2,4 62,59±3,2 67,76±6 77,63±7 66,03±10 69,63±8 53,43±12 88,64±1,4 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

13 Desarrollo de productos como harinas compuestas Las harinas utilizadas para el complemento de las harinas de maicillo fueron: Harina de legumbres (soya y frijol) Harina de huevo (empresa privada) Harina de verduras

14 Mezclas de harina del grano de sorgo complementado con harina de soya a distintas proporciones Ingredientes * Sorgo Harina de Soya Leche Descremada Resultados Proteína en ± ± ± ± ± ± ± 0.26 Dieta (%) PER 1.0 ± ± ± ± ± ± ± 0.27 Digestibilidad (%) ± ± ± ± ± ± ± 0.62 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

15 Mezclas de harinas en distintas proporciones de grano de sorgo blanco y grano de sorgo rojo con una cantidad fija de soya Ingredientes* Maicillo blanco Maicillo rojo Harina de soya Control Proteína en dietas (%) Resultados ± ± ± ± ± ± 0.6 PER 2.48 ± ± ± ± ± ± 0.39 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

16 Productos desarrollados a base de sorgo complementadas con harina de soya y harina de huevo Ingredientes* Índice de eficiencia proteica (PER) Sorgo (90%) (comparación) 1.00 Sorgo soya (68% - 22%) 2.40 Sorgo soya - huevo (50% - 4% - 4%) 1.90 Sorgo soya - huevo (35% - 6% - 6%) 2.19 Sorgo soya huevo (17% - 8% - 8%) 2.53 Parámetro de referencia Leche (32 %) 2.67 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

17 Incorporación de verduras Se evaluaron composición química de las distintas harinas de verduras Desarrollo productos a base de sorgo suplementadas con distintas proporciones (5%, 10% y 15%) de verdura moringa (Moringa oleifera), de bledo (Amaranthus sp.), hoja blanca (Brassica sp.) y quilete (Solanum sp.), estos tres últimos fueron suministrados en un 5% de la dieta.

18 Procesamiento general de las Verduras Remover los tallos de las hojas Tratamiento térmico (Blanqueo) Escurrir el agua de las hojas escaldadas

19 Deshidratar el material en un secador de bandejas Moler las hojas secas para la obtención de las harinas

20 Composición química de las harinas de verduras, g/100 g Verdura Proteína (%) Humedad (%) Grasa (%) Cenizas (%) Fibra cruda (%) Hoja blanca ± ± ± ± ± 0.17 Chipilín ± ± ± ± ± 0.44 Acelga ± ± ± ± ± 0.03 Quilete ± ± ± ± ± 0.77 Bledo ± ± ± ± ± 0.10 Quixtán ± ± ± ± ± 0.59 Moringa ± ± ± ± ± 0.44 Chaya ± ± ± ± ± 0.45 Berro ± ± ± ± ± 0.81

21 Mezcla de harina de sorgo con distintas verduras Ingredientes * Harina de sorgo criollo Harina de moringa Harina de bledo Harina de quilete Harina de hoja blanca Leche descremada Resultados Proteína en dietas (%) ± ± ± ± ± ± ± 0.17 PER 1.8 ± ± ± ± ± ± ± 0.22 Digestibilidad (%) ± ± ± ± 1.37 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

22 Incorporación del frijol en la dieta Antes del desarrollo de productos a base del grano de sorgo suplementadas con el frijol, se realizaron análisis para evaluar la calidad del frijol (peso y tamaño, absorción de agua, porcentaje de cáscara, tiempo e índice de cocción, espesor e índice de caldo). A partir de estos resultados, de la composición química y de la disponibilidad de las variedades del frijol se escogió para realizar las mezclas y evaluarlas biológicamente.

23 Análisis físico del frijol Variedad Trepador El Tablón Sololá Frijol Arbustivo San Antonio Palopo Peso promedio de grano *1 Tamaño de grano *2 Cáscara (%) *3 Absorción de Agua * ± ± ± ± ± ± ± ± 1.23 Parramos ± ± ± ± 1.50 El Bodegón ± ± ± ± 2.79 La Campana ± ± ± ± 6.11 Ipala ± ± ± ± 0.80 Frijol Albay ± ± ± ± Menor de 0.193g = grano pequeño, de a0.217g = grano mediano, mayor de = grano grande. 2. Menor de mL= grano pequeño, de a mL = intermedio, mayor de mL = grano grande 3. Menor de 8.0 % = contenido de cáscara bajo, de 8.0 a 10.0% = intermedio, mayor de 10.0%= cáscara alto. 4. Menos de 80% de absorción = cáscara dura, mayor de 81% de absorción = cáscara suave. ( )

24 Índice de cocción y de espesor de caldo Variedad Índice de cocción (%) *1 Índice de espesor de caldo (%) *2 Trepador El Tablón Sololá Frijol Arbustivo San Antonio Palopo Parramos El Bodegón La Campana Ipala Frijol Albay Más de 47% de granos reventados = frijol recién cosechado, menos del 34% granos reventados = con 6 meses de almacenamiento bajo condiciones de agricultor. 2. Menor de 0.4% = sugiere caldo ralo, entre 0.4 a 0.5% = caldo intermedio, mayor de 0.5% = caldo espeso. ( )

25 Composición química del frijol Variedad Humedad (%) Proteína (%) Grasas (%) Fibra (%) Trepador El Tablón Sololá Frijol Arbustivo San Antonio Palopo ± ± ± ± ± ± ± ± 0.17 Parramos ± ± ± ± 0.91 El Bodegón ± ± ± ± 0.99 La Campana 8.40 ± ± ± ± 0.08 Ipala 9.42 ± ± ± ± 0.18 Frijol Albay ± ± ± ± 0.04

26 Productos desarrollados a base de grano de sorgo con frijol y verduras Ingredientes* Índice de eficiencia proteica (PER) Sorgo frijol moringa (65% - 20% - 5%) 1.88 Sorgo frijol bledo (65% - 20% - 5%) 1.96 Sorgo frijol quilete (65% - 20% - 5%) 2.03 Sorgo frijol hoja blanca (65% - 20% - 5%) 1.70 Leche (32 %) 2.67 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

27 RESUMEN Hasta el momento las mejores opciones generadas como productos son: Sorgo con harina de soya Sorgo con harina de soya y huevo Sorgo con harina de frijol y quilete Sorgo con harina de frijol y bledo

28 Actualmente están en proceso otros estudios biológicos para evaluar la calidad proteica en mezclas de sorgo con maíz (incluyendo maíz QPM), chaya, berro, acelga y chipilín. Luego de tener las mejores opciones, con base a la calidad proteica, se evaluará cada producto en su composición química para conocer otros atributos nutricionales y seleccionar las mejores opciones como productos finales a impulsar en adelante.

29 Productos desarrollados a base de maíz

30 Productos desarrollados a base de maíz suplementado con harinas de soya, harina de huevo y leche Ingredientes* Índice de eficiencia proteica (PER) Maíz (maseca) (90%) 0.87 Maíz soya (41% - 12%) 2.70 Maíz frijol (70% - 20%) 2.54 Maíz soya huevo (29% - 10% - 4%) Maíz soya leche (27% - 10% - 7%) Maíz soya huevo leche (28% - 10% - 2% - 3%) Leche (32 %) 2.67 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

31 Mezcla de harina de maíz con distintos niveles de adición de moringa Ingredientes * Harina de maíz nixtamalizada Harina de moringa Leche descremada Resultados Proteína en dietas (%) 8.96 ± ± ± ± 0.17 PER 1.5 ± ± ± ± 0.22 Digestibilidad (%) ± ± ± ± 1.37 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

32 Productos desarrollados a base de maíz con verduras Ingredientes* Índice de eficiencia proteica (PER) Maíz chaya (80% - 10%) 2.36 Maíz moringa (85% - 5%) 1.50 Maíz bledo (85% - 5%) 1.71 Maíz quilete (85% - 5%) 2.06 Maíz hoja blanca (85% - 5%) 1.49 Leche (32 %) 2.67 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

33 Productos desarrollados a base de maíz con frijol y verduras Ingredientes* Índice de eficiencia proteica (PER) Maíz frijol chaya (60% - 20% - 10%) 2.51 Maíz frijol moringa (65% - 20% - 5%) 2.10 Maíz frijol bledo (65% - 20% - 5%) 2.12 Maíz frijol quilete (65% - 20% - 5%) 2.21 Leche (32 %) 2.67 * Todas las formulaciones tienen 4% de minerales, 5% de aceite, 1% de vitaminas y el resto es de almidón para completar el 100%.

34 Resumen La eficiencia proteica del maíz mejora de una manera considerable al suplementarla con otras harinas como la soya, huevo y leche. Los mejores productos a base de maíz con verduras con referencia al índice de eficiencia proteica son con chaya, quilete y bledo. La calidad proteica se puede mejorar aún más si se les agrega harina de frijol.

35 Conclusiones generales La eficiencia proteica del sorgo y del maíz mejora de una manera considerable al suplementarla con otras harinas como la soya, huevo y harinas de verdura. La calidad proteica se puede mejorar aún más si a las mezclas de sorgo o maíz y verdura se les agrega harina de frijol.

36 Tomando en cuenta la disponibilidad de maíces QPM en Guatemala, la siguiente fase será la incorporación de este tipo de maíz como parte de la dieta. A continuación se presentan algunos resultados preliminares de composición química.

37 Composición Química de Variedades de Maíz (g/100g) Maíz Humedad Proteína Grasa Cenizas HSQ 3 QPM (empresa privada) Maíz QPM(Icta Maya) Fibra Cruda Carbohidratos 9.6 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 1.6 Maíz HB ± ± ± ± ± ± 1.0 Maíz DKL 11.7 ± ± ± ± ± ± 0.1

38 Resumen Se ha demostrado que el grano de sorgo y del maíz puede incrementar su calidad proteica complementado con otras proteínas como es la de la soya, huevo y leche. Es posible generar alimentos nutritivos a base de grano de sorgo y de maíz, complementado con otros alimentos como son las leguminosas y verduras.

39 Las mejores opciones se evaluará en su composición química para conocer otros atributos nutricionales y seleccionar los mejores productos finales para impulsar en adelante. Los productos finales a impulsar se evaluará la posibilidad de introducir el maíz QPM en vez del maíz nixtamalizado comercial para ver si mejora la calidad proteica o en otros atributos nutricionales.