En la etapa anterior se ha demostrado que la rancidez de nuestra harina es hidrolítica y que el secado de túnel de aire no fue suficiente para controlar dicho problema.
En esta etapa se almacenó bajo las condiciones ambientales del laboratorio de LASACI (que en promedio fue de 65% de HR y 25%C), la harina A (secado al sol); harina B (secado en túnel) y la harina C (secado en estufa) con la finalidad de observar el efecto de las diferentes condiciones de secado durante el almacenamiento. El cuadro 12 resume los resultados de los indicadores de rancidez de las harinas almacenadas en esta etapa. La figura 13 muestra la variación del índice de yodo durante el almacenaje y denota la misma tendencia que en todas las etapas anteriores. Del análisis de variancia y la prueba de Duncan se deduce que al inicio del almacenamiento estas harinas ya tenían diferencias significativas entre ellos, siendo la harina B quien posee un mayor índice de yodo, que las harinas A y C.
A los 30 y 60 días de almacenamiento no existen diferencias entre las harinas A y B, pero si entre dos y la Harina C.
Al inicio de esta etapa, la harina C muestra diferencias significativas con las harinas A y B que se mantienen durante los 90 días de
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almacenaje. En esta figura se observa que la rancidez oxidativa para la harina a no es importante, pues a los 90 días no supera el límite recomendado por Pearson.
CUADRO 12. Indicadores de rancidez de la harina A (secado al sol); B (secado en túnel) y C (secado en estufa) almacenada a condiciones ambientales 65% de humedad relativa y 25% de temperatura. Días Tratamiento Indicador 0 30 60 90 Secado en estufa C I.I. I.P. A.G.L. 114.90 0.99 1.24 100.10 0.98 1.86 85.24 1.98 3.84 80.63 1.96 4.86 Secado en Túnel B I.I. I.P. A.G.L. 116.10 1.98 1.18 101.14 2.40 3.88 85.30 4.24 6.98 86.09 7.26 9.96 Secado al sol A I.I. I.P. A.G.L. 112.02 1.98 6.80 100.22 4.80 12.44 85.40 5.99 14.99 84.60 7.98 16.90
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Figura 13. Variación del índice de yodo durante el almacenamiento de las harinas no desgrasadas de Tarwi “A”, “B”, “C”.
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El mismo comportamiento presenta la harina B, con la diferencia que mientras la primera crece exponencialmente con n<1 (cóncavo al eje X), la segunda crece de forma exponencial con n>1 (convexo al eje X)
Esto significa una alta velocidad de oxidación de la harina A y una fase de inducción mucho más prolongada en el caso de la harina B. La harina C, casi no presenta período de inducción lo que indica que se trata de una harina libre de rancidez oxidativa, explicable bajo los siguientes puntos de vista:
Bajo contenido de humedad (6.59%), Martínez Cheftel, y otros, afirman que la velocidad de oxidación de los lípidos disminuyen cuando el contenido de humedad del alimento es de un valor cercano al de la monocapa. Esto plantea la necesidad de determinar su isoterma de adsorción, para comprobar si la humedad de esta harina se encuentra en el rango 0.3 – 0.4 de actividad de agua, que es donde se minimiza las reacciones de oxidación, por estar dentro de la zona del agua monomolecular.
Desarrollo de sustancias melanoideas producto de las condiciones de secado (X = 70°C x 22 hrs). Según Cheftel, Jamienson; Martínez y otros han comprobado que las sustancias melanoideas tienen un efecto antioxidante muy efectivo en alimentos grasos y deshidratados.
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La figura 14, muestra la variación de los ácidos grasos libres en las harinas ensayadas. Se aprecia que desde el inicio del almacenamiento, la harina C mantiene un porcentaje de ácidos grasos libres significativamente por debajo de los otros tratamientos, ampliándose tanto estas diferencias, tanto que los 90 días de almacenaje la harina C tiene la mitad de ácidos grasos libres de la harina B y la tercera parte de la harina A.
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Figura 14. Variación de los ácidos grasos libres durante el almacenamiento de las harinas no desgrasadas de Tarwi “A” “B” Y “C”
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CUADRO 13. Resultados microbiológicos de las harinas no desgrasadas de Tarwi a, b y c al final de su almacenamiento
Tipo de secado Micro-organismo
En estufa En túnel Al sol
N° Bacterias variables /g N° de coliformes (NMP) A: Coliformes totales/g B: Coliformes fecales/g C: E. coli/g N° de esporas B. Termófilos N° de esporas B. Cereus/g N° de hongos y levaduras /g N° de bacterias lipolíticas Anaerobicas /g N° Bact. Lipolíticas Viables/g 7x106 24x102 NEG NEG NEC NEG NEG NEG 8 X 104 8x106 15x102 NEG NEG NEC NEG 20 NEG 10 X 104 10x106 18x102 NEG NEG 20 NEG 9X102 NEG 18 X 104
Fuente: Laboratorio de Servicio a la Comunidad e Investigación (LASACI).
3.5 Isotermas de Adsorción
La (Fig.15), muestra las isotermas de adsorción de las harinas estudiadas en esta etapa; de acuerdo a Jamenson, tienen la forma sigmoidea o “S”, que caracteriza a los productos alimenticios. De acuerdo a la clasificación de Brunauer, citado por Labuza estas curvas pertenecen al tipo II.
Según Martínez la humedad del alimento, sólo adquiere significado cuando se sabe la actividad de agua presente; las isotermas de
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adsorción permite transformar la humedad de cada alimento a su correspondiente actividad de agua. Asimismo, establece las humedales que corresponden a: cobertura mono molecular, agua de multicapas, de capilares y agua libre.
En esta (Fig.15). se aprecia que la harina C (sin tratamiento térmico), tiene la zona de monocapa entre 0,0 y 0,2 de actividad de agua (Aw) y para la harina D (con tratamiento térmico) se encuentra entre 0,0 y 0,15 de actividad de agua (Aw) esta zona se caracteriza por tener una pendiente pronunciada, indicando que el alimento podría tomar apreciable cantidad de agua variando muy poco su actividad de agua, debido a la gran fuerza que une el material absorbido con los grupos activos de absorbente. Seguidamente está el agua de capilares (multicapas), que en nuestro caso es de 0.15 de Aw (harina C) o 0.20 de Aw, (harina D) hasta 0.7 de Aw. Esta zona es de pendiente reducida en la que un pequeño incremento de humedad del producto produce una gran elevación de la presión parcial de vapor del sistema.
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F igura 15 . I s ot e rma s de a dsor c ión de l a s har in a s a 2 5 ° de tem per a tu ra .
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La harina no desgrasada de lupino de acuerdo a su valor de monocapa se encuentra dentro de los alimentos proteicos, pues como se muestra en el cuadro 15, los valores obtenidos (4,9 y 6,23
g.H2O/100g de materia seca) coincide con la de alimentos proteicos
como el Salmón (4,85g.H2O/100 g.m.s.) la pasta de algodón protal (4-6 g.H2O/100 g.m.s.) y la carne de vaca deshidratada (4-6h H2O/100 g.m.s.) en contraste con otros productos higroscópicos como higos y patatas deshidratadas.
La humedad final de la harina C (sin tratamiento térmico) fue de 7.05% B.S. Esto significa que la humedad relativa de almacenaje a 25°C debe ser de 25%, mientras que la harina D (con tratamiento térmico) cuya humedad final fue de 6.76% B.S. necesita un amiente con 30% de humedad relativa. Estos resultados sugieren la utilización de empaques impermeables al vapor de agua.
3.6 Almacenamiento
El cuadro 14 muestra los resultados de los indicadores de rancidez de la harina C (sin tratamiento térmico y la harina D con tratamiento térmico), a los que se ha aplicado la prueba “t” studentes con la finalidad de compararlos estadísticamente.
Es necesario señalar que la harina D se compara con la harina C porque en la etapa anterior dio los mejores resultados, con una vida útil de 45 días sin desarrollar olores característicos de rancidez.
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Asimismo, se nota la variación del índice de yodo durante el almacenamiento, observándose que la harina D disminuye en forma lineal hasta los 60 días y luego se estabiliza manteniéndose constancia hasta los 120 días.
En cambio la harina C disminuye en forma lineal hasta los 90 días con una pendiente más pronunciada.
CUADRO 14. Indicadores de rancidez de la harina C Y D durante el Almacenamiento a 25°C y 65° de HR
Indicador Harina 0 días 30 días 60 días 90 días 120 días
Indice de yodo C D 114.82 115.88 100.28 106.20 85.29 95.36 80.60 94.39 79.84 95.88 Índice de peróxido C D 1.20 0.76 1.24 1.09 1.96 1.4 1.80 1.40 4.80 4.15 Ácido grasos libres C D 1.30 1.06 1.99 1.42 3.94 1.28 4.88 1.88 6.86 1.49
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IV. CONCLUSIONES
Luego de haber realizado la presente investigación encontramos las siguientes conclusiones:
El problema fundamental de la harina no desgrasada de Tarwi, es la rancidez hidrolítica, provocada por la contaminación de bacterias lipolíticas durante el desamargo.
El empaque con sacos brinda relativa protección y la harina no desgrasada de Tarwi, cuando se almacena a 65% de humedad relativa y 25% de temperatura, pero no controla la adsorción de agua cuando se almacena 86% de humedad relativa y 24°C de temperatura.
Durante su almacenamiento (1era etapa) la adición del antioxidante con formulación IA-569 en un 0.25% (250 mg/kg) de harina; reducen significativamente la velocidad de oxidación.
El desarrollo de olores inusuales, en esta 1era. Etapa es concordante con el desarrollo de los ácidos grasos libres y con el grado de contaminación microbiana.
Durante su almacenamiento (2da. Etapa) la adición del antioxidante con formulación IA-537-04 (400 mg/kg de harina) disminuye la velocidad de oxidación significativa.
Esta harina mantiene sus cualidades organolépticas, hasta 30 días de almacenaje, a partir del cual se nota un olor a “mariscos Secos”.
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Durante la 3ra. Etapa de almacenamiento, la harina con secado en estufa, mostró una velocidad de oxidación, significativa menos que sus similares con secado al sol y en túnel.
Esta harina muestra buenas características organolépticas denotando un olor a nueces que se mantiene los 45 días.
Durante la 4ta. Etapa de almacenamiento, la harina con tratamiento térmico comparada con otra, sin dicho tratamiento muestra diferencias altamente significativas.
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V. RECOMENDACIONES
Podremos recomendar lo siguiente:
Establecer como estándar microbiológico para el recuento de bacterias lipolíticos aerobias con límite de 102, cal/g de harina que el menor de la décima parte del valor encontrado
Evaluar la rancidez hidrolítica con el análisis de los ácidos grasos libres, por ser buen indicador y el límite máximo permitido debe ser 2% de ácido oleico.
Ensayar otros tipos de empaques, no fermentables, al vapor de agua y al oxígeno, en sustitución de los sacos harinosos, ya que ambos factores inciden en la rancidez hidrolítica de origen microbiano.
Implementar en una planta piloto una etapa de tratamiento térmico, sobre el grano desamargado y según con un secado en cámara, hasta una humedad de 6-3% para asegurar la obtención de una harina no desgrasada de Tarwi libre de rancidez.