Efecto de dos métodos
térmicos sobre las características fisicoquímicas del pulverizado del frutipan
(Artocarpus Altilis)
Effect of two thermal
methods on the physicochemical characteristics of pulverized breadfruit
(Artocarpus Altilis)
Encarnación Toala Erlyn
Joshua1
Ing. Morejón Ruiz Andrea Silvana, M.Sc.2 0000-0002-5599-5733
1 Instituto Superior Tecnológico Tsa’chila, Ecuador Erlynencarnaciontoala@tsachila.edu.ec
2 Instituto Superior Tecnológico Tsa’chila, Ecuador andreamorejon@tsachila.edu.ec
Recepción:
21 de octubre de 2022
Aceptación: 30
de noviembre de 2022
Publicación: 28
de diciembre de 2022
Citación/como
citar este artículo: Encarnación, E. y Morejón,
A. (2022). Efecto de dos métodos térmicos sobre las características
fisicoquímicas del pulverizado del frutipan (Artocarpus Altilis). Ideas y Voces,
2(3), 18-36.
Resumen
Se
determinó el efecto de aplicar dos métodos térmicos sobre las características
fisicoquímicas y bromatológicas del pulverizado de frutipán (Artocarpus
altilis) con un nivel de maduración de cinco, se aplicó temperaturas de cocción
de 65°C y escaldado a 80°C por un tiempo determinado de 6 minutos y se procedió
al deshidratado 50°C por 24 horas, para la toma de datos se aplicó a un test
estadístico de Shapiro-Wilks y de T-student, arrojando los siguientes
resultados en referencia al mejor tratamiento (T2): 0.0147% acidez,
granulometría 46.3%, 13.02% humedad y 0.1815% cenizas, cumpliendo con la norma
INEN 616, por último, se le aplicó un rendimiento a cada uno de los tratamientos
empleados.
Palabras clave
Fisicoquímica, bromatológico, frutipán
Abstract
The
effect of applying two thermal methods on the physicochemical and
bromatological characteristics of pulverized breadfruit (Artocarpus altilis)
with a level of maturation of five was determined, cooking temperatures of 65°C
and blanching at 80°C were applied for a determined time. 6 minutes and
dehydrated at 50°C for 24 hours. For data collection, a Shapiro-Wilks and
T-student statistical test was applied, yielding the following results in
reference to the best treatment (T2): 0.0147 % acidity, granulometry 46.3%,
13.02% humidity and 0.1815% ash, complying with the INEN 616 standard, finally,
a performance was applied to each of the treatments used.
Keywords
Physicochemical, bromatological,
breadfruit
Introducción
El frutipán (Artocarpus altilis) es
una fruta que procede del pacífico occidental y se caracteriza por ser un
alimento de subsistencia, es decir, es básico como el arroz o el verde, debido
que es fácil de cultivar y puede nacer en cualquier zona climática en el
Ecuador (Guadarrama, 2010). Sin embargo, este alimento es más visto crecer
cerca de ríos o esteros. Este árbol produce frutas de que suelen llegar a pesar
entre uno y dos kilos de peso, cuando llega a su nivel de maduración esta fruta
suele caer al suelo haciendo que esta se abra y puedan cosechar su semilla y
dando paso para que pueda ser consumida (Martínez & Molina, 2019).
Según la investigación de (Quiñonez &
Arias). Hace alusión que cultivar el frutipan puede minimizar los costos de
producción del cultivo por los motivos de que no es necesario tener mayor
inversión para sus procesos de desarrollo, ya que las plagas no suelen afectar
al árbol dando que el árbol posee grandes cantidades de savia, lo cual hace que
las plagas o malezas no se adhieran a esta planta para poder adsorber sus
nutrientes.
El frutipan nos puede brindar grandes
aportes de nutrientes dando que por cada 100g de alimento brinda 103 kcal
calorías, 27g carbohidratos, 4.9g fibra, 0.2mg grasa, 29mg vitamina C y 409mg
potasio (Monreal, 2018), El frutipan a pesar de él gran valor nutricional es
muy poco consumido a nivel nacional, por ende no es producido por los
agricultores en ciertas partes del país y esto ocasiona que sean talados los
árboles y sustituidos por otras plantas que tiene una mayor venta en el
mercado, No obstante en la ciudad Manabí es donde tiene un mayor consumo esta
fruta, pero en las zonas de la sierra su consumo y cultivo no son vistos
(Eldiario.ec, 2018).
Metodología
Ubicación y duración. El presente trabajo se realizó en la provincia de Santo Domingo de los
Tsáchilas en el Instituto Superior Tecnológico “Tsáchilas” en el Av. Los
Anturios en el laboratorio de química y la planta de procesos.
La metodología de este estudio es sistematizado,
estandarizado y controlable, por lo que estuvo directamente relacionado con dos
métodos de investigación, se supo: en el método cualitativo se utilizó las
técnicas inductivas, permitiendo revisar investigaciones similares, del cual se
obtuvo una comprensión general, donde se propuso hipótesis que se probaron
experimentalmente; por otra parte se utilizó técnicas deductivas que
involucraron métodos cuantitativos, esto permitió el análisis de estudios en
relación la parte experimental, permitiendo revisar datos analíticos de
laboratorio, del cual se realizaron comparaciones con los resultados obtenidos
en este estudio.
El alcance de la investigación fue de tipo
experimental, en donde se consistió en realizar análisis fisicoquímicos que
fueron: pH, acidez y granulometría, en el caso de los análisis bromatológicos
se aplicaron cenizas y humedad hacia un pulverizado de frutipan que se le
aplico dos tratamientos térmicos, el cual se recopilo las informaciones más
certeras y se le dio un estudio a su seguimiento.
Exploratoria. Se estudió la información de los análisis
fisicoquímicos y bromatológicos hacia el pulverizado de frutipan por dos
métodos térmicos, las cuales aún no han sido estudiados, por lo tanto, se dio
un acercamiento para que en un futuro se dé una investigación más detallada.
Para esto se utilizó informaciones preliminares
procedentes de investigaciones, de similares índoles, que permitió realizar
comparaciones con los resultados obtenidos en la experimentación a nivel de
laboratorio, la cual se le dio una mejor interpretación a los resultados que se
obtuvieron.
Descriptiva. Es aquella que nos permitió demostrar los datos
finales obtenidos en cada uno de los análisis fisicoquímicos y bromatológicos,
que se le aplico al pulverizado de frutipan mediante tablas e ilustraciones.
Técnicas de laboratorio. Se obtuvo los pulverizados de frutipan utilizando dos
métodos térmicos (cocción y escaldado). Una vez obtenidos los pulverizados,
estos fueron caracterizados fisicoquímicamente mediante análisis de pH, acidez
y granulometría para después proceder con la caracterización bromatológica
donde se efectuaron pruebas de cenizas y humedad
Observación. Para controlar el proceso experimental desde un principio
se utilizó fichas de observación para recolectar datos de cada uno de los
cambios o anomalías que estuvieron presentes desde la aplicación de los métodos
térmicos hasta su parte analítica.
El proceso de datos a obtener en la
experimentación se lo realizo mediante el programa de Excel, en cual se le
aplicarán las pruebas estadísticas de Shapiro-Wilks, T-student y U de Mann Whitney,
mediante el programa de statgrapic donde consiste en el análisis de datos,
gratificación, manipulación de datos, etc.
A continuación, se detalla el procedimiento mediante
el cual se convirtió en operativa las variables. Por tanto, cada variable tiene
una característica observable y medible, con lo cual se pueda construir un
registro de datos.
Tabla 2‑1. Operacionalización de las variables
independientes.
|
VARIABLES
INDEPENDIENTES:
|
CONCEPTUALIZACIÓN
|
INDICADORES
|
INSTRUMENTO
|
|
Métodos térmicos para
la obtención de pulverizado
|
Técnicas para la
obtención del pulverizado de frutipan
|
Escaldado
Cocción
|
Revisión bibliográfica
|
Tabla 2‑2.
Operacionalización de las variables dependientes
|
VARIABLES DEPENDIENTES
|
CONCEPTIALIZACIÓN
|
INDIACDORES
|
INSTRUMENTO
|
|
Fisicoquímicas
|
Grado de alcalinidad o acidez del
pulverizado del frutipan según el térmico aplicado.
|
pH-Concentración de iones de
hidrogeno
|
Potenciómetro
|
|
Porcentaje de ácidos orgánicos
presentes en los pulverizados del frutipan según el método térmico aplicado.
|
% de acidez
|
Proceso de titulación
|
|
Tamaño de las partículas presentes
en los pulverizados del frutipan según el método térmico aplicado.
|
Granulometría
|
Tamiz eléctrico
|
|
Bromatológicos
|
Contenido total de minerales y
materia orgánica en los pulverizados del frutipan según el método térmico
aplicado.
|
Cenizas
|
Mufla
|
|
Porcentaje de humedad del
pulverizado del frutipan según el método térmico aplicado.
|
% de humedad
|
Estufa-termo balanza
|
|
Rendimiento
|
Proporción del porcentaje del
producto final-producto inicial.
|
%
|
Balanza
|
Diseño
experimental
A los datos obtenidos se les aplico el test
estadístico de Shapiro-Wilks para comprobar si la distribución de los mismos es
normal, de ser así se procederá con el test estadístico de T-student. De darse
lo contario con la prueba de normalidad (sig < 0,05) se procederá con la
alternativa no paramétrica U de Mann Whitney.
Esto permitirá determinar si hay una diferencia
significativa entre las medias de los resultados fisicoquímicos y
bromatológicos de las muestras.
A cada tratamiento térmico se le aplico un tiempo
estándar de 6 minutos.
T1: cocción 65°C
T2: escaldado 80°C
A: 6 minutos
Tabla 2‑3:
tratamientos y repetición aplicados para el desarrollo del pulverizado de
frutipan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9.
·
Recepción: Ingresa
el frutipan, en el cual se debe reunir ciertos requisitos de calidad (sin daño
mecánico, sin presencias de insectos y sin cortes).
·
Selección: Seleccionar
la materia prima que cumpla los estándares de calidad y desechar la que no
cumpla.
·
Lavado: Se
lava el frutipan adecuadamente con el fin de eliminar residuos o materias
orgánicas que altere el proceso de la elaboración del pulverizado de frutipan.
·
Pesado: Se
realizará un pesado del frutipan una vez que se haya lavado, para saber su
cantidad a usar y poder realizar el rendimiento una vez ya finalizado.
·
Métodos térmicos:
o
Método de escaldado:
Al frutipan se aplica las temperaturas de 80 ° C por un tiempo exacto de 6
minutos.
o
Método de cocción: Se
aplica las temperaturas de 65 °C por un tiempo exacto de 6 minutos.
·
Deshidratado: Se
colocará rodajas finas de frutipan en mallas que estén envueltas de papel
aluminio, luego se las colocará en la maquina deshidratadora, donde se aplicará
una temperatura de 50 °C por 24 horas.
·
Pulverizado: Con
la obtención del deshidratado del frutipan se procede a la molienda para la
obtención del pulverizado.
·
Tamizado: Cuando
se haya pulverizado el frutipan, se deberá pasar por una tamizadora, para así
eliminar los residuos que no se lograron pulverizar con totalidad.
·
Análisis: Después
de ser tamizado el frutipan se deben realizar los análisis fisicoquímicos los
cuales son el pH, % de acidez, granulometría y los análisis bromatológicos que
son cenizas y humedad.
·
Empacado:
Se empaca respectivamente el pulverizado del frutipan una vez ya hecho sus
respectivos análisis
·
Almacenado: El
almacenamiento se lo realiza a temperatura ambiente que no sobrepase los 30 °C,
donde no tenga presencia de luz solar.
Para el desarrollo de esta investigación se aplicaron dos tipos de análisis hacia el
pulverizado del frutipan en el cual son el análisis fisicoquímico donde se
aplicarán el estudio del pH, acidez, granulometría y para el análisis
bromatológico fue de porcentaje de humedad y ceniza.
Análisis
fisicoquímicos
Los análisis fisicoquímicos que se
desarrollaron para caracterizar el producto fueron: pH, acidez y granulometría.
·
pH: se
procedió a pesar 10g de cada uno de los tratamientos para después ser disuelta
en 90ml de agua, luego de la disolución se tomaron 3ml de muestra el cual
pasaron por el electrodo del potenciómetro, para así obtener su valor.
·
Acidez: de
la misma disolución anterior se usó 3ml de la primera y segunda muestra de
pulverizado, donde después se le agregó de 3 gotas de fenolftaleína al 0,1%,
luego mediante la ayuda de una bureta que contenía hidróxido de sodio se le
echo las gotas hasta que tenga una coloración rosada. Luego se usó una fórmula
para saber su nivel de acidez.
B:
NaOH consumido en la titulación (mL).
N:
normalidad del NaOH (0,1N).
K:
constante de acidez del ácido predominante del frutipan= 0,049.
W:
peso o volumen de la muestra (mL).
·
Granulometría: para
la realización de este análisis se usó la maquina tamizadora con lo sobrante de
las dos muestras de pulverizado y se los aplico en las mallas #60 y #80, en el
cual una vez realizado esto se retiró cada uno de la mallas con las cantidades
de sobrantes, para pesar respectivamente las muestras que sobro en las mallas y
después detallarlo mediante una tabla que describió la curva de granulometría.
Análisis
bromatológico:
Los análisis bromatológicos que se
desarrollaron para caracterizar el producto fueron: cenizas y humedad.
·
Cenizas: para
el estudio de este análisis se usó 3g de la primera y segunda muestra de
pulverizado para después ser llevada a la mufla por una temperatura de 500 °C
por una duración de 5 horas, en cual después pasado el tiempo se tomaron los
pesos y luego se le aplicó la siguiente fórmula para conocer su determinación
de ceniza.
Porcentaje de ceniza en base húmeda
Porcentaje
de ceniza en base seca
M1:
Masa del crisol vacío
M2:
Masa del crisol más muestra
M3:
Masa del crisol más ceniza
M4:
Masa del crisol más muestra calcinada
H:
Humedad
Cbs:
Ceniza base seca
Cbh:
Ceniza base húmeda
·
% de humedad: para
esta parte se usó la máquina de termo balanza a una temperatura de 105 °C,
donde se utilizaron 4g de la primera y segunda muestra de pulverizado por 20
minutos y después tomar el valor que reflejo la máquina, ya que da directamente
el porcentaje de humedad de cada de las muestras.
Figura 1.1:
Resultados del análisis de pH
1
En los dos tratamientos estudiados, no se encontró diferencia
significativa (0.1505<0.05) por lo que se recomienda utilizar cualquier
tratamiento para evaluar el pH del pulverizado de frutipan. Con respecto a las
réplicas no se encontró diferencia significativa (0.4471<0.005) lo que nos
indica que fueron muy bien realizadas.
Los niveles de pH que dieron como resultado
hacia un pulverizado de frutipan que se le aplicaron dos métodos térmicos
fueron entre 5 y 6 % de pH en cual están dentro de la norma INEN 616, donde se
detalla que está más que esencial para su venta, pero en la monografía de los
autores Elsy Duarte, Yaritza Corrales y Zenayda Cano (2017) hablan sobre la
elaboración de haría de fruta de pan al cual le aplican métodos de conservación
con cadenas de frío, donde demuestran en los análisis que realizaron fue de un
pH de 3, por lo tanto nos detalla que da niveles de pH bajo ya que posiblemente
no hayan aplicado unos métodos térmicos antes de su deshidratación, haciendo
que les dé niveles de pH bajos.
Figura 1-1: Resultados del análisis de acidez
En los dos tratamientos estudiados, no se encontró diferencia
significativa (0.4701<0.05) por lo que se recomienda utilizar cualquier
tratamiento para evaluar la acidez del pulverizado de frutipan. Con respecto a
las réplicas no se encontró diferencia significativa (0.5399<0.005) lo que
nos indica que fueron muy bien realizadas.
Se logra visualizar que las muestras están
dentro de la norma INEN 616, en donde detalla que el nivel máximo de acidez en
las harinas es de 0.2%, pero al contrario de la tesis de Jerónimo Llama (2014),
que hace una extracción del pulverizado de frutipan en la elaboración de
galletas, muestra que le da una nivel de acidez elevado de 1.84%, llegando a
pasar el límite permitido en la norma INEN 616, pudiendo que uno de esos
motivos sea de que no haya aplica un tratamiento previo de su deshidratado.
Figura 2-3:
Resultados del análisis de humedad
En los dos tratamientos estudiados, no se encontró diferencia
significativa (0.4627<0.05) por lo que se recomienda utilizar cualquier
tratamiento para evaluar la humedad del pulverizado de frutipan. Con respecto a
las réplicas no se encontró diferencia significativa (0.4187<0.005) lo que
nos indica que fueron muy bien realizadas.
El análisis de humedad demuestra que está en
una variación de 13% y 14%, pero en la T1xB se muestra que tiene un 14.66% de
humedad, dando que esta es la única muestra que sobre pasa lo permitido en la
norma INEN 616, ya que en la normativa detalla de que el máximo porcentaje que
puede tener es de 14.5% de esta, por lo cual no sería óptima para su producción
e industrialización de la misma, donde esta no tendría una duración de vida al
momento de su almacenamiento.
3
4
5
Figura 2-4. Resultados
del análisis de cenizas.
En los dos tratamientos estudiados, no se encontró diferencia
significativa (0.5014<0.05) por lo que se recomienda utilizar cualquier
tratamiento para evaluar las cenizas del pulverizado de frutipan. Con respecto
a las réplicas no se encontró diferencia significativa (0.4994<0.005) lo que
nos indica que fueron muy bien realizadas.
2.1.1. Rendimiento
Tabla 4.
Resultados del rendimiento del pulverizado de frutipan aplicado un método
térmico de cocción y escaldado.
|
Tratamiento
|
Rendimiento
|
|
T1Xa
|
41.46%
|
|
T2xA
|
39%
|
Fuente:
(Encarnación, 2022).
Figura
2-5: Resultado del rendimiento en el método de escaldado
La muestra T1xA contiene un 41.46%, la cual se muestra como es la que
presento un mayor rendimiento de los demás tratamientos, por lo tanto en
comparación con la tesis de Stoletniy Ivanna (2013), explica como aplica el
rendimiento hacia un pulverizado de harina, en el cual le dan resultados de 40%
al 55% dando que este trigo paso por un tratamiento previo de secado, logrando
que no contenga agua antes de su pulverizado, pero en la base de resultados de
acidez le refleja un nivel muy alto, dando que se sobre pase en lo establecido
de la norma INEN 616.
Se estableció los métodos
térmicos(cocción-escaldado) previo al deshidratado y pulverizado de frutipan,
con los siguientes tratamientos: T1xA (cocción 65°C) T2xA (escaldado 80°C) con
un tiempo estándar de 6 minutos
El mejor tratamiento fue el T2xA ya que
este una determinación en sus análisis de humedad un resultado de 13.02% y de
cenizas un 0.1815%, dando como una conclusión de que al presentar un nivel de
humedad baja es complicada de que los microorganismos se desarrollen, también
que su almacenamiento tenga un largo periodo de vida, lo cual en sus residuos
inorgánicos que sobraron de las cenizas son los óptimos en las harinas, ya que
es lo que detalla la norma INEN 616
En la determinación del rendimiento se logró
observar como de las cuatro muestras del pulverizado de frutipan tienen grandes
variaciones en su resultado, los cuales se vio como la muestra T1xA (65 °C por
6 minutos), dio un rendimiento de 41.46%, en conclusión, se puede decir que es
bueno aplicar un tratamiento térmico previo a la deshidratación del frutipan,
ya que este logra aplicar una mayor retención de nutrientes como: las proteínas,
grasas, fibras entre otros.
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