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33908202

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Interciencia
ISSN: 0378-1844
interciencia@ivic.ve
Asociación Interciencia
Venezuela
Granito, Marisela; Torres, Alexia; Guerra, Marisa
Desarrollo y evaluación de una pasta a base de trigo, maíz, yuca y frijol
Interciencia, vol. 28, núm. 7, julio, 2003, pp. 372-379
Asociación Interciencia
Caracas, Venezuela
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372 JUL 2003, VOL. 28 Nº 7
PALABRAS CLAVES / Frijol / Harinas Compuestas / Maíz / Pasta / Trigo / Yuca /
Recibido: 08/04/2003. Modificado: 09/06/2003. Aceptado: 13/06/2003
Marisela Granito, Licenciada en Biología, Universidad Simón Bolívar (USB). Doctor
en Ciencia de los Alimentos USB. Profesor Asociado, Departamento de Tecnología de Ser-
vicios, USB. Dirección: Apartado Postal 89000, Caracas 1080A, Venezuela. e-mail: mgranito@usb.ve
Alexia Torres, Licenciada en Biología, USB. M.Sc. en Ciencia de los Alimentos, USB. Pro-
fesor Agregado, Departamento de Procesos Biológicos y Bioquímicos, USB.
Marisa Guerra, Licenciada en Biología, Universidad Central de Venezuela (UCV). Doctor
en Ciencia de los Alimentos, Universidad de Campinas, Brasil. Profesor Titular, Departamento de Procesos Biológicos y Bio-
químicos, USB.
DESARROLLO Y EVALUACIÓN
DE UNA PASTA A BASE DE TRIGO,
MAÍZ, YUCA Y FRIJOL
MARISELA GRANITO, ALEXIA TORRES
y MARISA GUERRA
0378-1844/03/07/372-08 $ 3. 00/0
a pasta alimenticia es un
producto de consumo ma-
sivo, considerado además
un alimento funcional por su bajo aporte de
grasa y sodio y baja respuesta glicémica
(Jenkins et al., 1987, Araya et al., 2003).
El trigo es el cereal más
adecuado para la elaboración de la pasta.
Sus proteínas tienen la capacidad de
interactuar entre ellas y con otros compo-
nentes como los lípidos, para formar
complejos de lipoproteínas viscoelásticas
(gluten), que contribuyen al desarrollo de
la masa y previenen la disgregación de la
pasta durante la cocción en agua caliente
(Feillet, 1984). La semolina durum, pro-
ducto granular de color amarillo oscuro y
estructura vítrea proveniente de la mo-
lienda del endospermo del grano de trigo
durum, es la materia prima ideal para la
fabricación de pasta (Hoseney, 1991). En
Italia existe la obligación legal de utilizar
únicamente sémola durum para la fabrica-
ción de pasta (Dalla Rosa et al., 1996).
En Venezuela, casi toda la producción de
pasta se hace a base de esta materia pri-
ma (Nobile, 1995). En países como Bra-
sil se permite el uso de mezclas de sémo-
la con otras harinas de cereales (Cassia et
al., 1998).
De acuerdo a Antognelli
(1980), la pasta de trigo es un alimento
nutricionalmente no balanceado, debido a
su escaso contenido de grasa y fibra die-
tética, y al bajo valor biológico de su
proteína, originado por las deficiencias de
lisina. Cuando se consume enriquecida
con huevo o en combinación con carne,
se incrementa su valor nutricional, pero
también su costo. Sin embargo, se podría
incrementar el valor nutricional de este
alimento al mezclar la sémola de trigo
con subproductos industriales como el
germen desgrasado de maíz o con legu-
minosas como Vigna sinensis, comúnmen-
te conocida como frijol; ambos ricos en
lisina. El frijol, al igual que otras legumi-
nosas, es una excelente fuente de proteí-
nas (20-40%), carbohidratos (50-60%) y
otros nutrientes como tiamina, niacina,
Ca y Fe. Así mismo, sus proteínas son ri-
cas en ácidos glutámico y aspártico, y
lisina. La metionina es el principal ami-
noácido limitante en las proteínas del fri-
jol. (Champ, 2001).
El consumo de cereales
y leguminosas en un solo alimento au-
menta la calidad de la proteína consumi-
da gracias a la complementación ami-
noacídica que se produce. Los cereales
representan una importante fuente de
aminoácidos azufrados (metionina y
cistina) y sus niveles son adecuados para
compensar los bajos valores existentes en
las leguminosas. Esta complementación
no solo ocurre a nivel de proteína, sino
también de vitaminas y minerales (FAO,
1997). En trabajos previos (Granito et al.,
1998) se sustituyó la sémola de trigo has-
ta en un 30% por harina de germen des-
grasado de maíz, auyama fresca y clara
de huevo deshidratada, logrando incre-
mentar en 4 veces el contenido de lisina,
3 veces el de fibra insoluble y 2 el de fi-
bra soluble. Asimismo, el contenido de
todos los minerales estudiados, (Ca, Fe,
K, P, Zn, Mg, Cu) se incrementó de for-
ma significativa. Adicionalmente, mezclas
de cereales y leguminosas son empleadas
en la formulación de alimentos infantiles
(Bressani , 1983, Jirapa et al., 2003) y en
la producción de “snacks” (Hurtado et
al., 2001).
Desde un punto de vista
tecnológico, la sustitución de la sémola
por otros ingredientes, representa una dis-
minución en el contenido de gluten y por
ende una pasta de calidad inferior. Sin
embargo, si se realizan modificaciones en
el esquema tradicional de elaboración de
JUL 2003, VOL. 28 Nº 7 373
la pasta, tales como el secado a altas
temperaturas (Abecassis et al., 1989; Mes-
tres et al., 1990, Bergman, et al., 1994;
Fang y Khalil, 1996; Vansteelandt y Del-
cour, 1998) y se usan aditivos como el
estearoil-lactil-lactato de sodio a concen-
traciones de 0,3% del peso de la harina
(Pape y Campos, 1971), se puede mejorar
la calidad de cocción y las características
organolépticas de las pastas.
En países tropicales
como Venezuela, donde el trigo es impor-
tado y la pasta constituye un alimento de
alta demanda (Nobile, 1995), ocupando el
tercer lugar entre los productos mas con-
sumidos por la población venezolana
(Mercado y Lorenzana, 2000), resulta de
interés investigar la posible sustitución
parcial de este cereal por otras fuentes de
nutrientes de producción nacional, como
el germen desgrasado de maíz, subpro-
ducto rico en proteína y fibra dietética
(Guerra et al., 1998) y el frijol (V. sinen-
sis), leguminosa que ocupa el segundo lu-
gar tanto a nivel de producción (MAC,
2000), como de consumo (Quintana,
1999) y cuyo uso en la alimentación hu-
mana debe diversificarse.
El objetivo de esta in-
vestigación fue usar excedentes de la in-
dustria del maíz como el germen desgra-
sado y productos agrícolas como el frijol
y el almidón de yuca, para sustituir la sé-
mola de trigo durum en el desarrollo de
una pasta nutricionalmente enriquecida y
organolépticamente aceptable.
Métodos y Materiales
Materiales
La sémola de trigo fue
adquirida en el comercio local. El frijol
(Vigna sinensis) variedad Orituco fue su-
ministrado por el Centro Nacional de In-
vestigaciones Agropecuarias (CENIAP).
La harina de germen desgrasado de maíz
fue donada por la empresa Promasa, el
almidón de yuca por la empresa Mandio-
ca y el gluten por la empresa Callier
International.
Preparación de las harinas
Para preparar la harina
de frijol crudo se remojaron los frijoles
en agua destilada en una proporción 1:3
por 14h a 25ºC (Abdel-Gawad, 1993). Se
escurrieron los granos, se descartó el
agua de remojo, se secaron en estufa a
40ºC hasta una humedad de 8,7% y se
molieron.
La harina de frijol coci-
da se obtuvo previo remojo (Abdel-
Gawad, 1993) y posterior cocción en un
autoclave Auotester-E a 121ºC por 15min
y a 15lb/plg2 de presión. A continuación
se preparó una pulpa con 39% de sólidos
totales en un homogenizador Sinclair-
Scott, la cual se secó a presión atmosféri-
ca en un secador de doble tambor
Venflovalk bajo presión de vapor (50lb/
plg2), con espacio de separación entre
tambores de 8,8plg. Finalmentese molió
en un molino Wiley Thomas, modelo N°
4, usando un tamiz de 0,5mm.
Caracterización de las harinas
y preparación de las pastas
Se determinó humedad,
proteína, cenizas, grasa cruda y fibra die-
tética total de acuerdo a los métodos ofi-
ciales de AOAC (1990).
Para la preparación de
las pastas se hizo una premezcla seca con
las harinas de trigo, de maíz desgrasado,
de frijol Orituco y de almidón de yuca
(Tabla I). El aditivo estearoil lactilato
sódico (SSL) fue preparado el día ante-
rior al de la fabricación de la pasta, di-
solviendo 150g de aditivo en 4l de agua
a 90ºC y agregado a la mezcla seca como
parte del agua de amasado. La relación
agua:harina fue 3:1 (peso:volumen). A
continuación se aplicó el esquema tecno-
lógico propuesto por Bergman et al.
(1994) el cual incluye una etapa de pre-
secado seguida por un reposo y un seca-
do a altas temperaturas. En la Figura 1 se
presenta el esquema metodológico utiliza-
do en la elaboración de las pastas.
Se prepararon dos tipos
de pasta con harina de frijol cocida (P2 y
P3) y se formularon dos lotes de pastas,
con la misma proporción de ingredientes
de P2 y P3, pero usando harina de frijol
remojado, crudo y molido (P6 y P7). De
esta forma se elimina el proceso de coc-
ción utilizado para obtener la harina de
frijol, con lo que no solo se pretende dis-
minuir el costo, sino las pérdidas de nu-
trientes originadas por el proceso térmico.
Para contrarrestar la dilución del gluten
producida por la presencia de otras hari-
nas diferentes a la sémola, se formularon
las pastas P8 y P9 con igual composición
de P6 y P7 pero con 1% de gluten añadi-
do. Adicionalmente, se prepararon las
pastas P4 y P5, con niveles de sémola in-
feriores al 30% y una pasta control (Ta-
bla I).
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Figura 1. Esquema de la tecnología para la
elaboración de las pastas.
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TABLA I
COMPOSICIÓN PORCENTUAL DE LOS INGREDIENTES DE LAS PASTAS
Pastas ST HGDM FO AY SSL Gluten
Control 100 - - - - -
P1* 75 25 - - - -
P2 45 20 15 19,50 0,5 -
P3 30 15 15 39,50 0,5 -
P4 20 20 20 39,5 0,5 -
P5 10 20 20 49,5 0,5 -
P6 45 20 15 19,5 0,5 -
P7 30 15 15 39,5 0,5 -
P8 45 20 15 18,5 0,5 1%
P9 30 15 15 18,5 0,5 1%
* preparada industrialmente. ST: sémola de trigo, HGDM: harina de germen desgrasa-
do de maíz, FO: frijol Orituco, AY: almidón de yuca, SSL: estearoil lactilato sódico.
374 JUL 2003, VOL. 28 Nº 7
Evaluación de las pastas
La selección de las me-
jores formulaciones se hizo en base a
evaluaciones organolépticas y pruebas de
cocción. La evaluación sensorial se reali-
zó en el laboratorio con un panel de 15
personas semi-entrenadas, aplicando una
prueba de calidad estructurada (Wittig,
1982). Para medir la calidad de cocción
de las pastas se evaluaron el tiempo míni-
mo o punto de cocción (Abecassis et al.,
1989), la pérdida de sólidos por cocción
y los aumentos de peso y volumen
(Matsuo et al., 1992).
Las pastas crudas fueron
analizadas en cuanto a humedad, proteí-
na, cenizas, grasa cruda y fibra dietética
total, de acuerdo a AOAC (1990). Adicio-
nalmente se midió color triestímulos en
un Colorímetro Hunter Lab y la calidad
biológica a través de la relación de efi-
ciencia proteica (PER) y la digestibilidad
in vivo. Para ello se usaron 6 ratas, 3 ma-
chos y 3 hembras Sprague Dawley de 21
días de nacidas con pesos entre 35 y 42g.
El período de experimentación fue de 15
días, con registros interdiarios del peso
de los animales y alimento consumido
por cada animal. Para la digestibilidad in
vivo se usó el método de recolección de
heces de Allison (1965) y se determinó el
contenido de N por el método colorimé-
trico de Cilli y Hevia (1989). Las pastas
utilizadas para la preparación de las die-
tas fueron cocidas al dente, secadas a
temperatura ambiente y molidas en un
molino Wiley Thomas modelo N°4, utili-
zando un tamiz de 0,5mm.
Para cuantificar los mi-
nerales las muestras de pastas cocidas
fueron procesadas y se prepararon las so-
luciones de cenizas según AOAC (1990)
para su posterior lectura en un espectro-
fotómetro de absorción atómica Perkin
Elmer, usando soluciones de referencia
para determinar Na, K, Ca, Fe, Mg y Zn.
La determinación de P se hizo por el mé-
todo colorimétrico del ácido fosfomolib-
dico (AOAC, 1990). El valor energético
fue calculado, considerando un aporte de
4Kcal/g para carbohidratos y proteínas,
2Kcal/g para la fibra dietética y 9Kcal/g
para los lípidos, y la composición porcen-
tual de cada uno de ellos.
Todos los análisis se
realizaron por triplicado. Los resultados
de las pruebas de cocción, sensoriales,
color instrumental y biológicos se some-
tieron a análisis de varianza de una vía.
Para determinar entre que muestras exis-
tían diferencias significativas, se realizó
una comparación de medias por el méto-
do de Duncan (Oestle, 1982).
Resultados y Discusión
Composición química de los ingredientes
Los ingredientes utiliza-
dos como extensores de la sémola de tri-
go (ST) en la elaboración de las pastas
son importantes fuentes no solo de pro-
teína, sino de fibra dietética y cenizas
(Tabla II).
La harina de germen
desgrasado (HGDM), subproducto de la
obtención de harina de maíz precocida, es
un ingrediente de producción nacional,
suministro seguro y bajo costo. Si bien la
cantidad de proteína de HGDM es muy
similar a la de ST, su contenido en ami-
noácidos esenciales como la lisina son di-
ferentes. De acuerdo a Granito et al.
(2000) la HGDM contiene 3,83g de lisina
por 100g de proteína, mientras que la ST
contiene 0,49g por 100g de proteína, por
lo que se podría considerar a la primera
como un mejorador de la calidad de la
proteína de la mezcla. Asimismo, este in-
grediente es una fuente importante de fi-
bra dietética, de la cual el 20% es insolu-
ble y un 4% es soluble, según Guerra et
al. (1998).
El contenido de proteí-
nas de la harina de frijol Orituco (FO)
cocido fue más alto (23,67%) que el del
resto de los ingredientes. Este resultado
es similar al reportado por Wang et al.
(1997), cuando estudiaron el efecto de
varios métodos de procesamiento, sobre
el contenido nutricional de V. sinensis.
Oyeleke et al. (1985)
encontraron contenidos de 5g de lisina
por kg de frijol. Al ser el frijol una bue-
na fuente de lisina, debería contribuir
junto con el germen de maíz, a incremen-
tar el bajo contenido de este aminoácido
en la sémola. Por otra parte, la sémola
contribuiría a complementar los bajos ni-
veles de metionina en las leguminosas
como el frijol (Bressani, 1991).
El contenido de fibra
dietética en FO también resultó alto. Del
15,77% de fibra total (Tabla II), aproxima-
damente el 11,5% es fibra insoluble y el
4,25% es fibra soluble (Rodríguez, 1997).
Al igual que la HGDM, la harina de frijol
representa un ingrediente que aporta canti-
dades importantes de fibra dietética y, por
lo tanto, puede ser incorporado cuando se
quieran formular productos altos en fibra.
El almidón de yuca
(AY) se utilizó básicamente como fuente
calórica y elemento gelificante, contribu-
yendo a la textura final de las pastas. La
capacidad de formar geles del AY ha sido
señalada por Gunaratne y Hoover (2002),
quienes estudiaron el efecto de los trata-
mientos térmicos húmedos sobre las pro-
piedades del almidón de varios tubércu-
los, entre ellos la yuca. La relación
amilosa/amilopectina presente en el almi-
dón nativo determina la capacidad de
retrogradación y por ende de gelificación
de los almidones. En el caso particular
del almidón de yuca, se ha reportado una
tendencia a la gelificación/retrogradación
media (Fennema, 1996), por lo que se es-
peraba que dicho ingrediente contribuyera
a generar la matriz necesaria para lograr
una buena textura en las pastas extendi-
das. Sin embargo, en las pastas donde se
disminuyóST en un 5% y se aumentó
AY hasta 39,5% (pastas P3 y P7) se ob-
servó una disminución en la consistencia
(Tabla III).
TABLA II
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS MATERIAS PRIMAS
Componente (g/100g bs) ST HGDM FO AY
Proteína 12,45 12,86 23,67 0,10
Grasa 0,83 0,82 2,88 -
Fibra dietética total 0,91 24,30 15,77 -
Cenizas 0,80 3,21 1,88 0,2
Carbohidratos* 71,43 48,99 47,41 88,70
(Kcal/100g) 344,81 303,38 349,94 354,80
* calculados por diferencia, no incluye la fibra dietética. ST: sémola de trigo, HGDM: harina de
germen desgrasado de maíz, FO: frijol Orituco, AY: almidón de yuca.
TABLA III
PRUEBA DE CALIDAD
ESTRUCTURADA
Muestra Sabor Aspecto Consistencia
P2 3,8c 4,4a 4,1a
P3 3,85c 3,7a 3,5ab
P4 2,68a 3,65a 3,05ab
P6 3,3b 4,0a 3,75ab
P7 3,25b 3,55a 3,1ab
Prueba de P7 P6 P6
Preferencia
La misma letra en una misma columna indica
que no hay diferencias significativas (P≤0,05).
JUL 2003, VOL. 28 Nº 7 375
Caracterización de las pastas
desarrolladas
El objetivo central de
esta investigación consistió en elaborar
una pasta nutricionalmente balanceada, de
buena calidad organoléptica, tratando de
reproducir el diagrama de flujo que se
usa en la industria y al menor costo posi-
ble. En virtud de lo anterior, se formula-
ron las pastas P6 y P7, pastas con los
mismos niveles de sustitución de P2 y
P3, pero usando harina de frijol cruda.
En la Tabla III se pre-
sentan los resultados del análisis sensorial
de las pastas formuladas excepto P5, la
cual por el alto nivel de sustitución
(90%) de sémola se desintegró con la
cocción. P4, con 80% de sustitución se
descartó por los bajos puntajes obtenidos
en sabor y consistencia. La sustitución de
sémola por las harinas de frijol crudas o
cocidas afectó de manera significativa la
valoración de las pastas formuladas. En-
tre las pastas sustituidas al 55% (P2 y
P6) se encontraron diferencias significati-
vas en sabor. El parámetro sensorial “as-
pecto” no varió de manera significativa;
sin embargo, se observó una disminución
en la consistencia. Igual comportamiento
se observó para las pastas P3 y P7. Esto
era de esperar dado que al disminuir la
sémola, se reduce el contenido de gluten
y por lo tanto la consistencia, la cual de-
termina en gran medida la calidad de la
pasta.
En general, al sustituir
la sémola por las otras harinas se altera-
ron las características de calidad senso-
rial de las pastas, particularmente la tex-
tura. Esto coincide con lo reportado por
autores como Rayas-Duarte et al. (1996)
quién detectó cambios negativos en la
textura sensorial de pastas sustituidas al
30% con harinas de amaranto y lupino, o
Wu (2001), quien al sustituir la sémola
durum por proteína de germen de maíz
en proporciones de 5 y 10% reportó pér-
didas por cocción similares a las del con-
trol, pero menos firmeza en las pastas
sustituidas. En panificación también se ha
puesto de manifiesto el efecto adverso de
sustituir la harina de trigo por harina de
lenteja fermentada o de guisante germina-
do. Sadowska et al. (1999) encontraron
una relación inversamente proporcional
entre el incremento en la suplementación
con harina de guisante germinada y la
calidad de la masa y de los panes formu-
lados.
En la fabricación de
pastas al igual que en panificación, la ca-
lidad de la proteína usada es más impor-
tante que la cantidad. Aunque se incre-
mentó el contenido de proteína, ésto se
hizo con proteína entre cuyas característi-
cas físicas no predomina la capacidad
para formar matrices viscoelásticas, ca-
racterística propia del gluten, a pesar que
según Bugusu (2001) la zeína, proteína
predominante en el germen de maíz, es
capaz de mejorar la viscoelasticidad en
sistemas de harinas compuestas.
Dado que las pastas ela-
boradas con harinas de frijol cruda (P6 y
P7) presentaron menor consistencia que
las pastas elaboradas con las mismas pro-
porciones de harinas de frijol cocidas (P2
y P3) se añadió 1% de gluten a P6 y P7,
formulándose P8 y P9.
Los resultados obtenidos
para las pruebas de cocción de las pastas
se presentan en la Tabla IV. Los corres-
pondientes a P4 y P5 no se señalan debi-
do a que éstas se desintegraban durante
el proceso de cocción, siendo descartadas
por su difícil manipulación.
El tiempo de cocción
para lograr una pasta “al dente” fue de
11 minutos. No hubo variación en los
tiempos de cocción para las diferentes
pastas, pero sí varió el incremento de
peso. Al comparar dichos incrementos
para un mismo nivel de sustitución de sé-
mola (55%) utilizando harina de frijol co-
cida (P2) y cruda (P6), se obtuvo un ma-
yor incremento para las pastas elaboradas
con la harina cocida (P2). Esto podría ex-
plicarse, si se considera que en las hari-
nas de frijol crudas, el grado de
hidratación y gelatinización del almidón
debió ser menor que en las harinas coci-
das, ya que la exposición del almidón al
agua y al calor en las harinas crudas fue
menor. Es conocido que una importante
porción del almidón nativo de las legumi-
nosas está encapsulado por paredes celu-
lares que impiden su hidratación y poste-
rior gelatinización (Jenkins et al., 1987;
Tovar et al., 1991). Por otra parte, si se
entiende la gelatinización como un proce-
so donde el gránulo de almidón absorbe
agua, se hincha y desarrolla viscosidad,
se solubiliza la amilosa y se rompe el
gránulo cuando el tratamiento es excesivo
(Colonna et al., 1992), es lógico suponer
que el tratamiento térmico que sufrió la
harina de frijol cocida aumentó el almi-
dón disponible para hidratación. Igual
comportamiento se observó para P3, don-
de el nivel de sustitución fue mayor.
Si bien los incrementos
de peso estuvieron dentro de lo esperado
(Morales de León et al., 1997), los au-
mentos de volumen fueron muy bajos y
difirieron de manera significativa del con-
trol. Ante este resultado y considerando
las altas pérdidas por cocción de las pas-
tas P2, P6, P3 y P7, se podría inferir que
el almidón de estas pastas se hidrató,
pero posteriormente se solubilizó y pasó
al agua de cocción, al no haber una ma-
triz proteica suficientemente fuerte para
retener el almidón gelatinizado.
Al comparar las pérdidas
por cocción de las pastas elaboradas con
harina de frijol crudo con las de harina
de frijol cocido, se puede observar que
las pérdidas fueron mayores para las pri-
meras. Esto podría sugerir que el trata-
miento térmico previo a que fue sometida
la harina de frijol cocida pudo aumentar
la desnaturalización de la proteína y la
disponibilidad del almidón, y por tanto la
susceptibilidad de estos componentes para
formar complejos altamente agregados
entre ellos y con los lípidos, que contri-
buyeron a evitar las pérdidas de sólidos
en el agua de cocción. Sin embargo, es
importante señalar que en cualquiera de
los dos casos, a pesar de haber utilizado
altas temperaturas y el aditivo SSL, las
pérdidas por cocción fueron superiores a
9%, nivel que según Hoseney (1991) re-
sulta indeseable en la fabricación de pas-
tas alimenticias.
Bahnasey y Kan (1986)
reportaron altas pérdidas por cocción, simi-
lares a las de este estudio, en pastas suple-
mentadas con leguminosas hasta un 15% y
secadas de forma tradicional a bajas tempe-
TABLA IV
PRUEBAS DE COCCIÓN DE LAS PASTAS
Pastas Tiempo mín. Incremento de Ganancia de Aumento de Pérdidas
Cocción (min) peso (%) peso (g/10g) Volumen (%) porcocción (%)
Control 11a 196ª 14,82ª 13,33a 5,90cd
P1* 12a 213c 10,63c 23,60c 14,40e
P2 11a 286e 19,30e 2,67d 21,39f
P3 11a 228bd 16,40bd 1,33e 22,41g
P6 11a 253bd 17,65bd 3,00e 29,63g
P7 11a 204bd 15,20bd 1,67f 37,46a
P8 11a 255b 17,75b 2,00e 3,76f
P9 11a 294e 19,70e 2,67e 3,82a
*preparada industrialmente. La misma letra en una misma columna indica que no hay diferen-
cias significativas (Pd≤0,05)
376 JUL 2003, VOL. 28 Nº 7
raturas. Sin embargo, Bergman et al.
(1996) al secar las mismas pastas a altas
temperaturas reportaron pérdidas por coc-
ción de 8% para el máximo nivel de susti-
tución (15%).
Según Dexter et al. (1981)
y Bergman et al. (1994), el uso de altas
temperaturas de secado (70 y 90°C) son su-
ficientes para desnaturalizarlas proteínas e
inducir la formación de una matriz proteí-
na-carbohidratos-lípidos que impide la
solubilización del almidón en el agua de
cocción. Bergman et al. (1994), también se-
ñalaron que la suplementación de espague-
tis con 15% de harina de frijol tuvo un
efecto positivo sobre la textura de la pasta,
que atribuyeron al incremento en la canti-
dad de proteína, la que compite con el al-
midón por el agua, disminuyendo la posibi-
lidad de solubilización del almidón.
En este estudio no se
observó tal efecto, probablemente debido
a que el nivel de sustitución de la sémola
fue mucho mayor a 15% y el contenido
de proteína de las pastas P2, P6, P3 y P7
fue inferior al usado por Bergman et al.,
(1994). Si bien la suplementación de ha-
rina de frijol fue la misma (15%), la can-
tidad de sémola fue menor. Bergman et
al. (1994) trabajaron con niveles de 75%
de sémola; en esta investigación P6 con-
tenía 45% y P7 30% de sémola, y la di-
ferencia fue completada con almidón de
yuca de alto poder de gelificación y vis-
cosidad. Sin embargo, parece que la cali-
dad de la proteína utilizada fue un factor
determinante en la textura de las pastas.
A pesar de haber utilizado altas tempera-
turas de secado, la matriz proteica que
debió rodear al almidón no fue suficiente
para evitar las pérdidas por cocción, de
allí la necesidad de añadir 1% de gluten.
El uso del SSL como
aditivo y en combinación con las altas
temperaturas de secado, no resultó efectivo
como mejorador de la textura. Pape y
Campos (1971) reportaron buenos resulta-
dos al usar SSL en pastas de sémola. Sin
embargo, al utilizarlo en pastas a base de
mezclas de sémola y harina de maíz opa-
co, las pérdidas por cocción fueron altas.
Atribuyeron este resultado a las diferen-
cias en granulometría de las harinas.
La sustitución de la sé-
mola por HFDM, FO y AY a niveles supe-
riores a 50% afecta negativamente en pa-
rámetros de calidad de la pasta, tales
como pérdidas de sólidos por cocción, in-
cremento de peso e incremento de volu-
men. Esta disminución de la calidad de las
pastas no pudo ser contrarrestada con el
uso de las altas temperaturas de secado y
el uso de SSL. Sin embargo, al añadir 1%
de gluten a la formulación con más de
50% de sustitución, la pérdida de sólidos
por cocción disminuyó en forma significa-
tiva a niveles inferiores a los del control.
Wittig et al. (2002) al formular pastas lar-
gas con sémola de trigo y 12% de fibra de
lupino, debió utilizar 1% de gluten vital
para obtener una pasta con adecuados pa-
rámetros de calidad de cocción.
En la Tabla V se presen-
tan los resultados de la medición instru-
mental del color de las pastas. El índice de
amarillo de las pastas sustituidas fue signi-
ficativamente menor que el del control, sin
embargo a medida que se incrementaron
los niveles de sustitución de HGDM, tam-
bién se incrementó el color amarillo. Res-
pecto al rojo, fue significativamente supe-
rior para las pastas sustituidas y se incre-
mentó a medida que aumentó la sustitu-
ción. Estos incrementos en las tonalidades
amarillo y rojo, probablemente se debieron
a la presencia del HGDM, que contiene
partículas de pericarpio. La suplementación
con HGDM originó unas pastas más oscu-
ras, menos amarillas y más rojas. Resulta-
dos similares fueron reportados por
Lucisano et al. (1984) al utilizar germen
desgrasado de maíz para producir pastas.
En general, la sustitución
de la sémola por cualquier otro ingredien-
te tiene un efecto negativo sobre el color
de las pastas (Rayas-Duarte et al., 1996;
Quattrucci et al., 1997). Para las pastas
P2, P6, P3 y P7 se observó oscurecimien-
to a medida que aumentó el nivel de susti-
tución, excepto para P9, cuyo índice de
blancura no difirió del control.
Los resultados de blancu-
ra (L) encontrados fueron superiores a los
de Bergman et al. (1994), quienes reporta-
ron valores entre 53% y 49%. Esto podría
deberse a la presencia del almidón de yuca,
y a diferencias en el proceso y equipos uti-
lizados para el secado a altas temperaturas,
proceso que de acuerdo a Quattrucci et al.
(1997) origina reacciones de Maillard que
oscurecen el producto final.
Al comparar los resultados
de color de las pastas fabricadas con harinas
de frijol cocidas (P2 y P3) con las fabrica-
das con harinas de frijol crudas (P6 y P7),
se observa que los índices de blancura fue-
ron inferiores y los valores de a y b fueron
superiores para P2 y P3. Esto podría atri-
buirse a las reacciones de Maillard desarro-
lladas durante el secado en tambor doble ro-
tatorio, de las harinas cocidas de frijol.
Entre P6 y P8, la única
diferencia fue el 1% de gluten añadido a
la masa, puesto que el proceso aplicado
fue exactamente igual. Sin embargo, para
el índice de blancura (L), los valores obte-
nidos fueron superiores cuando el gluten
estuvo presente. Se podría entonces supo-
ner que al aumentar el contenido de
gluten, la matriz proteica que se forma al-
rededor del almidón disminuye la disponi-
bilidad de los extremos reductores de los
azúcares y por tanto la posibilidad de que
ocurra la reacción de Maillard.
Caracterización química y
valor energético de las pastas
En la Tabla VI se pre-
sentan los resultados de la composición
de las pastas crudas. Los valores obteni-
TABLA V
COLOR DE LAS PASTAS
Muestra L A B
Control 86,98a 0,80a 13,8a
P2 71,77d 2,79d 14,22a
P3 72,53d 2,30c 14,10a
P6 77,72c 1,51b 12,88ab
P7 76,17c 1,06a 10,92c
P8 72,59d 1,30ab 12,62b
P9 88,68a 0,39a 10,20c
L: negro = 0, blanco = 100;
A: + = rojo, – = verde;
B: + = amarillo, – = azul.
La misma letra en una misma columna indi-
ca que no hay diferencias significativas
(Pd≤0,05)
TABLA VI
COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR ENERGÉTICO DE LAS PASTAS
PRESELECCIONADAS
Muestra Proteína Grasa Ceniza Fibra* CHO** Energía
(%) (%) (%) (%) (%) Kcal/100g
Control 14,40 0,96 0,93 4,16 65,97 330,12
P1*** 14,22 0,91 1,36 4,76 69,66 343,71
P2 11,64 1,06 1,68 7,75 69,62 334,58
P3 10,39 0,86 1,55 9,04 70,96 333,14
P6 11,03 1,06 1,60 13,10 64,61 312,60
P7 11,63 0,86 1,56 14,54 64,36 311,70
P8 13,17 1,01 1,54 12,64 66,60 328,17
P9 14,34 0,83 1,98 14,26 63,39 318,39
* Fibra dietética. ** Calculados por diferencia. *** Preparada industrialmente.
JUL 2003, VOL. 28 Nº 7 377
dos para proteínas fueron superiores, ex-
cepto para P3, al mínimo de 10,5% esta-
blecido por la norma 283-83 (COVENIN,
1983) para pastas alimenticias de sémola
granular. Al añadir gluten no solo mejoró
la textura, sino el contenido proteico (P6
y P7).
La fibra dietética total
incrementó respecto al control por la pre-
sencia de la harina de frijol, la cual se
usó de forma integral. El contenido de fi-
bra (Tabla VI) fue superior para las pas-
tas donde se usó harina de frijol cruda
(P6, P7, P8 y P9), lo que podría explicar-
se si se considera que el método utilizado
para cuantificar la fibra dietética también
cuantifica el almidón resistente, que en el
caso de las harinas crudas de leguminosa
es básicamente del tipo RS1 (Englyst et
al., 1992; Granito et al, 2001). Rave y
Sievert (1992) al estudiar el efecto de la
cocción sobre la formación de almidón
resistente, detectaron la presencia de
amilosa recristalizada (RS3) en la frac-
ción de fibra dietética de la pasta después
de cocida, por lo que era de esperarse un
mayor contenido de fibra dietética para
las pastas elaboradas con harinas crudas.
En dichas pastas probablemente no solo
estuvo presente la fracción de almidón
resistente RS1, sino la fracción RS3, ori-
ginada por la retrogradación que se pro-
dujo en las pastas después de que estas
fueron cocidas y se enfriaron.
El aporte energético de
las pastas, tal como se esperaba, fue infe-
rior para las pastas elaboradas con hari-
nas de frijol crudas, por el mayor conte-
nido de fibra dietética presente
Ensayos biológicos
En la Tabla VII se pre-
sentan los resultados correspondientes a
la evaluación de la calidad nutricional de
las pastas. La relación de eficiencia
proteica (PER) de 1,56 en P2, elaborada
con 15% de harina de frijol cocida y
20% de HGDM, fue superior al de las
pastas control (0,39).Al disminuir la
proporción de HGDM a 15%, mante-
niendo la misma proporción de harina de
frijol (P3), PER disminuyó a 1,53 evi-
denciando un posible efecto de la pre-
sencia de la HGDM. Para las pastas ela-
boradas con harina de frijol cruda (P6 y
P7) los valores de PER no variaron de
forma significativa (p≤0,05) respecto a
las formuladas con harina de frijol coci-
da. Al añadir 1% de gluten se incremen-
tó PER en un 96,8% respecto a la mis-
ma pasta sin gluten. La complementa-
ción aminoacídica producida por la pre-
sencia de la harina de FO, HGDM y
gluten probablemente ocasionaron dicho
incremento.
La sustitución de sémola
por HGDM y FO, ambos ricos en fibra
dietética, produjo disminuciones significa-
tivas en la digestibilidad. Sin embargo,
cabe destacar que para las pastas prepara-
das con harina de frijol cruda se observa-
ron mayores valores de digestibilidad que
para las pastas con harina de frijol coci-
da. Si se considera el proceso de cocción
al que fue sometida la harina de frijol an-
tes de su incorporación en P2 y P3, se
podría pensar que estas pastas deberían
ser más digeribles que las elaboradas con
las harinas crudas, siendo estos resultados
contradictorios.
Una posible explicación
a este hecho podría estar en la utilización
de las altas temperaturas de secado. Las
harinas de frijol crudo tenían un mayor
contenido de humedad inicial, que las ha-
rinas de frijol cocidas. El hinchamiento y
posterior gelatinización de los gránulos
de almidón al aplicar altas temperaturas
de secado en presencia de humedad, po-
dría facilitar la exposición de grupos
proteicos al ataque de enzimas digestivas.
En cambio, la precocción aplicada para
obtener las harinas cocidas de frijol, no
solo disminuyó el agua disponible al mo-
mento de la aplicación de las altas tem-
peraturas de secado, sino que posible-
mente originó enlaces y cambios en la
matriz proteica que dificultaron el ataque
enzimático. Quatrucci et al. (1997) repor-
taron resultados similares al estudiar el
efecto de las altas temperaturas sobre la
digestibilidad de la pasta de sémola. Sin
embargo, el uso de las altas temperaturas
de secado con un contenido de 12,5% de
proteína tuvo un efecto positivo. Se reco-
mienda su uso siempre y cuando exista
suficiente proteína para formar la matriz,
que impida la solubilización del almidón
en el agua de cocción. Abdel-Aal y Huci
(2002) reportaron disminuciones en la di-
gestibilidad de pastas de sémola elabora-
das a partir de harinas de sémola
“durum” previamente procesadas térmica-
mente.
Al añadir 1% de gluten
en P6 y P7, tanto PER como la digestibi-
lidad in vivo se incrementaron de forma
significativa, indicando una mejora en la
cantidad y la calidad de la proteína.
La adición de harina de
FO y de HGDM mejoró el valor nutricio-
nal de la pasta. Sin embargo, al añadir
1% de gluten se observaron incrementos
superiores, resultando la pasta de mayor
digestibilidad in vivo (93,78%) aquella
sustituida al 55% con frijol crudo y con
1% de gluten añadido.
Contenido de minerales de las pastas
La cuantificación de los
minerales se hizo en las pastas previa-
mente cocidas en agua, escurridas y
deshidratadas, en virtud de los resultados
encontrados por Albrecht et al. (1986) y
Bergman et al. (1996), según los cuales
las pérdidas de minerales ocasionada por
la cocción suelen ser altas, de 56% para
el Ca y 18,6% para el K (Albrecht et al.,
1986), y de 40% para el Fe y 14% para
el Zn (Bergman et al., 1996).
El Ca (5,51mg/100g) en
la pasta de sémola (control) fue inferior
al reportado por Albrecht et al. (1986)
para macarrones de sémola (10,8mg/
100g) y al encontrado por Bergman et al.
(1996) de 22,92mg/100g. Las diferencias
pudieron deberse a diferencias en la cali-
dad de la materia prima y del producto
final.
El contenido de minera-
les de las pastas sustituidas fue mayor
que el del control (Tabla VII). A medida
que se incrementaron los niveles de susti-
tución, aumentó el contenido de todos los
minerales. Además de la HGDM, la hari-
na de FO contribuyó de forma importante
al contenido de minerales. Bergman et al.
(1996) reportaron altos contenidos de Ca
y Fe para estas harinas. Para las pastas
sustituidas con harina de FO y AY los in-
TABLA VII
CALIDAD NUTRICIONAL DE LAS PASTAS
Muestras PER Digestibilidad Calcio Fósforo Potasio Magnesio
(%) (%) mg/100g mg/100g mg/100g mg/100g
Control 0,39a 98,55d 5,51a 106,9a 156,8a 36,15a
P2 1,56bc 77,46a 762,4e 520,4c 19087,6e 1608,2e
P3 1,53b 77,49a 310,5c 464,2c 6879,4b 627,5b
P6 1,25b 81,13b 472,4d 326,8b 20523,2e 2684,8f
P7 1,13b 79,07ab 165,4b 282,3b 7077,1b 851,5c
P8 2,46c 93,78c 202,4b 736,6e 8726,2c 953,9d
P9 2,47c 91,73c 130,6b 616,6d 15368,2d 1441,8e
Caseína 2,77d 98,90d - - - -
La misma letra en una misma columna indica que no hay diferencias significativas (Pd≤0,05).
378 JUL 2003, VOL. 28 Nº 7
crementos, particularmente en Ca, K y
Mg, fueron significativos.
No se pudo establecer
un patrón específico que explique la dife-
rencia en el contenido de minerales entre
las pastas elaboradas con harinas crudas
y las elaboradas con harinas cocidas. Se
esperaba un menor contenido de minera-
les en las harinas que fueron sometidas a
mayor procesamiento; sin embargo, esto
no ocurrió con Ca y P, cuyos contenidos
fueron mayores para las pastas preparadas
con harinas cocidas. El consumo de una
ración de pasta P6 cocida seca representa
el 66% del Ca requerido por un adulto
promedio (1000mg/día; INN, 2000). Este
aporte es de gran importancia si se consi-
dera que las pastas, el quinto alimento
mas consumido en Venezuela (Lorenzana
y Mercado, 2002), en general no son
identificadas como fuentes de Ca. Res-
pecto al P, esa misma ración aporta el
68,3% de los requerimientos ponderados
diarios para un adulto (670mg/día).
De los resultados obteni-
dos se concluye que la HGDM y la hari-
nas de FO son ingredientes con alto po-
tencial nutricional y funcionalmente ade-
cuados para ser utilizados en la elabora-
ción de pastas como extensores de la sé-
mola.
El almidón de yuca de
alta viscosidad y gelificación, puede ser
usado en la producción de pastas en con-
centración ≤20%. Su aporte calórico es
importante; sin embargo, como elemento
proveedor de textura, a las concentracio-
nes usadas en esta investigación no es su-
ficiente. Debe usarse en combinación con
gluten.
En mezclas de harinas
compuestas con niveles de sustitución de
la sémola superiores a 45%, el uso de
SSL no es recomendable, por no ser ca-
paz de mantener una textura adecuada en
las pastas, siendo las pérdidas por coc-
ción superiores al 9% permitido.
El uso de gluten, a con-
centraciones de 1% es suficiente para
producir una pasta con bajas pérdidas por
cocción y textura adecuada, aún a niveles
de sustitución de 45% de sémola. Adicio-
nalmente, mejora el contenido de proteína
y la calidad de ésta, en particular al au-
mentar la digestibilidad in vivo.
La sustitución de la sé-
mola hasta un 45%, por HGDM, FO y
AY, mejoró significativamente el conteni-
do nutricional de las pastas, en particular
el contenido de minerales y fibra dieté-
tica total.
Se concluye que la pasta
seleccionada en base a parámetros de ca-
lidad tecnológica, sensorial y nutricional
fue la sustituida al 55% con harina de
frijol cruda y suplementada con 1% de
gluten, siendo posible sustituir la sémola
usando materias primas nacionales de alto
valor nutricional en la producción de una
pasta corta nutricionalmente balanceada.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo contó con el
apoyo financiero de la Dirección de In-
vestigación de la Sede del Litoral, Uni-
versidad Simón Bolívar, y de la Funda-
ción Nacional de Ciencia y Tecnología,
FONACIT. Los autores agradecen la cola-
boración de Yajaira Sánchez y Benito In-
fante de la Escuela de Nutrición, Univer-
sidad Central de Venezuela.
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