Proyecto de Investigación Snack Extruido

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN TÍTULO: “EFECTO DE CÁSCARA DE MARACUYÁ (Passiflora edulis flavicarpa) Y ARROZ (Oryza sativa) EN LA CALIDAD DE SNACK EXTRUIDO”

AUTORES: Anastacio Juarez Jorge Luis Arroyo Lozano Junior Yorkei Gambini Arroyo Ricardo Antonio Huincho Aquiño Sonia Marisol Luera Dominguez Royder Santos Vásquez Villacorta Nelly Sofía

ASESOR: Guisela Pilar Carbajal Romero NUEVO CHIMBOTE – PERÚ 2015

ÍNDICE DATOS GENERALES: ...................................................................................................... 3

I.

1.1

TÍTULO ....................................................................................................................... 3

1.2

EQUIPO INVESTIGADOR ....................................................................................... 3

1.3

FACULTAD A LA QUE PERTENECE EL INVESTIGADOR ............................. 3

1.4

ÁREA Y LÍNEA DE DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN ........................ 3

1.5

TIPO DE INVESTIGACIÓN ..................................................................................... 3

1.6

LUGAR DONDE SE DESARROLLARA EL PROYECTO ................................... 3

1.7

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ..................................................................... 4 PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN: ....................................................... 5

II.

2.1 Delimitación del problema............................................................................................... 5 2.2 Formulación del problema ............................................................................................... 7 2.3 Objetivos ............................................................................................................................ 7 2.3.1 General ........................................................................................................................... 7 2.3.2 Específicos ...................................................................................................................... 7 2.4 Justificación e importancia del problema ..................................................................... 8 BASES TEÓRICAS ........................................................................................................ 9

III.

3.1 Antecedentes de la investigación ..................................................................................... 9 Marco teórico ............................................................................................................. 10

3.2

Materia Prima ................................................................................................... 10

3.2.1

El maracuyá ................................................................................................................... 10 -

El fruto ............................................................................................................... 10

-

Composición de la maracuyá ........................................................................... 11

-

Composición de la cascara de maracuyá ......................................................... 11

-

Taxonomía.......................................................................................................... 12

El arroz........................................................................................................................... 13 -

Taxonomía.......................................................................................................... 13

-

Composición nutricional de la harina del arroz ............................................. 14

3.2.2

Fibra alimentaria............................................................................................... 15

3.2.3

Tecnologías para la Obtención de Snacks ....................................................... 17

1.

Extrusión:............................................................................................................... 17 1.1.

Extrusor.......................................................................................................... 18

1.2.

Proceso Tecnológico de Extrusión ............................................................... 19 1

1.3.

Factores que influyen en la extrusión .......................................................... 22

1.4.

Almidón: Principal formador de estructura en la Cocción por Extrusión. 22

1.5.

Transformaciones del Almidón en los Procesos de Cocción...................... 25

1.6.

Ventajas de la extrusión ................................................................................ 27

1.7.

Aplicaciones de la extrusión ......................................................................... 28

HIPÓTESIS Y VARIABLES: ...................................................................................... 29

IV.

4.1 Hipótesis ........................................................................................................................... 29 4.2 Variables .......................................................................................................................... 29 4.2.1 Variable Independiente .................................................................................................. 29 4.2.2 Variable Dependiente ..................................................................................................... 29 4.2.3 Variable Dependiente ..................................................................................................... 29 MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................... 30

V.

5.1 Materiales y Equipos ........................................................................................................ 30 5.2 Metodología de Análisis .................................................................................................. 31 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN........................................................................... 36

VI.

6.1. Diseño experimental. .......................................................................................................... 36 6.2. Diseño estadístico. .............................................................................................................. 37 RESULTADOS Y DISCUSIONES .............................................................................. 38

VII. VIII. IX. X. XI.

CONCLUSIONES ..................................................................................................... 42 RECOMENDACIONES ............................................................................................... 43

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 44 ANEXOS ........................................................................................................................ 46

2

I. DATOS GENERALES: 1.1 TÍTULO EFECTO DE CÁSCARA DE MARACUYÁ (Passiflora Edulis Flavicarpa) Y ARROZ (Oryza sativa) EN LA CALIDAD DE SNACK EXTRUIDO 1.2 EQUIPO INVESTIGADOR Anastacio Juarez Jorge Luis Arroyo Lozano Junior Yorkei Gambini Arroyo Ricardo Antonio Huincho Aquiño Sonia Marisol Luera Dominguez Royder Santos Vásquez Villacorta Nelly Sofía Asesor: Guisela Pilar Carbajal Romero

1.3 FACULTAD A LA QUE PERTENECE EL INVESTIGADOR Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional del Santa. 1.4 ÁREA Y LÍNEA DE DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN Área: Investigación. Línea: De Producción Agroindustrial. 1.5 TIPO DE INVESTIGACIÓN Experimental y aplicada. 1.6 LUGAR DONDE SE DESARROLLARA EL PROYECTO 

Instituto de Investigación Tecnológica Agroindustrial.



Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Productos Agroindustriales.



Laboratorio de Control de Calidad de Productos Agroindustriales.



Laboratorio de Análisis y Composición de Productos Agroindustriales.



Laboratorio de Operaciones Unitarias.

3

1.7 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

MESES ACTIVIDADES

SETIEMBRE 2015

1. ELABORACIÓN Y PREPARACIÓN DEL PROYECTO

X X

X

X

2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

X X

X

X

3. EJECUCIÓN DEL PROYECTO 4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

OCTUBRE 2015

X

X

X

X

X X

NOVIEMBRE 2015

X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

X

X X

5. REDACCIÓN DEL INFORME FINAL

X X

6. PRESENTACIÓN DEL INFORME FINAL 7. SUSTENTACIÓN DEL INFORME

DICIEMBRE 2015

X X

X

4

II. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN: 2.1 Delimitación del problema Análisis de laboratorio demuestran que la cáscara de maracuyá contiene aproximadamente 60% de fibra dietética en base seca (Canteri et al. 2010). Este subproducto podría ser utilizado para reemplazar a los agentes espesantes que actualmente se utilizan en la industria de conservas como la pectina y goma xanthan. Una iniciativa de investigadores brasileños ha logrado transformar residuos de la industria alimenticia en "snacks", sopas instantáneas y bebidas con base en los cereales, con alto contenido de fibras, ricos en nutrientes, sabrosos y de bajo costo. La técnica utilizada para la transformación de los residuos es la llamada extrusión termoplástica, por la que una materia prima es embutida en un troquel de una sección transversal deseada y extraído al otro lado como un material con características diferentes.La técnica utiliza una combinación de calor, humedad y trabajo mecánico para modificar la materia prima y darle nuevas formas, estructuras y características funcionales y nutricionales. Los residuos son mezclados en la máquina extrusora con harina de arroz, sometidos a elevadas temperaturas, presionados y moldeados en la forma de snacks o de cereales matinales. Entre los residuos orgánicos de mayor importancia y relevancia en el área hortofrutícola se encuentran las cáscaras, las semillas, las pulpas y vegetales, entre otros. (Vélez et al. 2009). Diversas fuentes indican que los desechos del procesamiento contienen varios componentes como gomas vegetales, que son capaces de formar soluciones altamente viscosas, por lo cual pueden ser usados como agentes espesantes en la tecnología de alimentos (Dongowski et al., 2005). Una iniciativa de investigadores brasileños ha logrado transformar residuos de la industria alimenticia en "snacks", sopas instantáneas y bebidas con base en los cereales, con alto contenido de fibras, ricos en nutrientes, sabrosos y de bajo costo. 5

La semilla de maracuyá contiene un 20-25 % de aceite, que según el Instituto de Tecnología y

Alimentos de Brasil se puede usar en la

fabricación de aceites, tintas y barnices. Este aceite puede ser refinado para otros fines como el alimenticio, ya que su calidad se asemeja al de la semilla de algodón en cuanto a valor alimenticio y a la digestibilidad; además contiene un 10% de proteína. Otro subproducto que se extrae es la maracuyina, un tranquilizante muy apreciado en Brasil y que se comienza a conocer en El Salvador como Pasiflora. Si bien su contenido de proteína es bajo (7-9% promedio en peso) el grano de arroz es la mayor fuente proteica en los países consumidores de este cereal aportando el 60% de la proteína total de la dieta en Asia (Shih, 2003). Se conocen variedades de arroz salvaje en China y Estados Unidos con 12,0 y 15,2% de proteína en grano integral (Zhai et al., 2001). El componente proteico mayoritario del grano de arroz lo constituyen las glutelinas en proporción de 75-90% con respecto a la proteína total. Son las únicas proteínas de cereales ricas en glutelinas y pobres en prolaminas (Juliano, 1985). "Para obtener diversos efectos en el producto final, podemos alterar la fuerza mecánica y la temperatura, y agregar otros ingredientes. Para que un snack quede más crocante, por ejemplo, se le agrega más harina de arroz, que también es usada para darle más sabor y textura al alimento", según el especialista.

6

2.2 Formulación del problema ¿Cuál será el efecto de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis flavicarpa) y arroz (Oryza sativa) en la calidad de snack extruido?

2.3 Objetivos 2.3.1 General:  Evaluar el efecto de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis flavicarpa) y arroz (Oryza sativa) en la calidad de snack extruido. 2.3.2 Objetivos Específicos  Desarrollar un snack extruido elaborado con una mezcla de harina de cáscara de maracuyá y harina de arroz para obtener un producto nutritivo, con propiedades funcionales y sensoriales que permitan su aceptabilidad por parte del consumidor.  Determinar la proporción cáscara de maracuyá/arroz que presente las mejores características funcionales en el proceso de extrusión para la obtención de un snack de buena calidad.  Determinar las características fisicoquímicas de las harinas.  Evaluar las características sensoriales de aceptación mediante panel de consumidores no entrenado.  Determinar las características fisicoquímicas del producto terminado.  Determinar el valor nutricional y vida útil de la mejor formulación de snack a base de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis flavicarpa) y arroz (Oryza sativa).

7

2.4 Justificación e importancia del problema Es conocido que el consumo de alimentos tipo “snack” está integrado principalmente por niños y jóvenes de todos los sectores de nuestra población, y lo consumen debido a su aspecto y sabor agradable, son fáciles de manipular, constituyen porciones individuales, satisfacen el apetito en corto tiempo y no necesitan de preparación. Pero conjuntamente a estas características, encontramos que estos alimentos en la mayoría de los casos son energéticos y proporcionan principalmente calorías provenientes de carbohidratos y grasas, por lo que se les considera como alimentos de bajo valor. Los principales productores del maracuyá se dedican a la explotación del jugo, considerando la cáscara como un producto de desecho. La cáscara contiene una alta cantidad en fibra; se sabe que la fibra trae efectos benéficos a la salud, es por eso que se pensó en cuál podría ser la manera de poder aprovechar los residuos fibrosos de la cáscara del maracuyá; se concluyó que una de las mejores alternativas para poder impactar a los consumidores era por medio de snacks, los cuales constituirían una excelente opción nutricional para mejorar los hábitos alimenticios. El presente estudio tiende a sustituir en parte la harina de arroz por la harina de cáscara de maracuyá en la elaboración de snacks. La elaboración de bocaditos empleando extrusores presenta ventajas, puesto que no emplea grasa durante la cocción, el producto “snack” tiende a mantener las propiedades químicas de la materia prima, emplea menor de esta última en comparación con los procedimientos alternativos y sobretodo es un método rápido. Asimismo el producto final es de buena calidad y de bajo costo. Como tecnología de punta revolucionaria en la industria alimentaria, la extrusión ofrece ventajas económicas, nutricionales y productivas muy tentadoras cuando se requiere brindar alimentos nutritivos, de conveniencia y a su vez dar rentabilidad y ganancias sustanciales (Ramos 2002). Por los motivos expuestos se plantea elaborar alimentos extruidos tipo “snack” empleando como materia prima cáscara de maracuyá y arroz. 8

III.

BASES TEÓRICAS

3.1 Antecedentes de la investigación Salgado (2010) Realizaron ensayos con ratas Wistar con tres concentraciones (5, 10 y 15%) de harina de cáscaras de maracuyá dentro de la dieta total, encontrando una reducción de la tasa glucémica. La dieta con un contenido del 5% fue la que presentó los mejores efectos en las ratas, al reducir los niveles de glucosa en sangre en un 59% y un incremento en los niveles de glicógeno hepático del 71%. Esta situación demuestra el efecto de la cáscara de maracuyá en el metabolismo de los hidratos de carbono, influyendo positivamente en el control metabólico de la diabetes, ayudando en la prevención o el retraso de algunas complicaciones asociadas con esta enfermedad. Gonzalez(1998). Se ha observado que

el grado de cocción de la harina

extrudida aumenta al disminuir el contenido de amilosa, indicando que la estructura del almidón se hace más susceptible a las modificaciones causadas por la extrusión, obteniéndose una mayor destrucción de la estructura granular del almidón durante la extrusión. Este efecto se verifica analizando los valores de la solubilidad en agua y las características amilográficas, particularmente la consistencia de retrogradación. Chau y Huang (2004). Identificaron que la semilla de maracuyá, es una fuente muy rica en FD insoluble, además de tener una buena capacidad de retención de agua y grasa, lo que sugiere una alta aplicación desde el punto de vista de la industria de alimentos. Figuerola(2005). Las propiedades de hidratación de la fibra dietética se refieren a su habilidad de retener agua dentro de su matriz, propiedades que dependen en gran medida de la naturaleza fisicoquímica de los constituyentes de la fibra. Están determinadas fundamentalmente por su contenido en pectinas, gomas, mucílagos y hemicelulosas solubles, mientras que la celulosa, hemicelulosa insoluble, lignina y otros componentes relacionados con la fibra tienen una influencia limitada sobre estas propiedades. Wong y Cheung(2005). Las propiedades de hidratación de un ingrediente rico en fibra son cruciales para su aplicación satisfactoria en alimentos que serán sometidos a stress físico, como sucede, por ejemplo, en la extrusión de cereales. 9

3.2 Marco teórico 3.2.1

Materia Prima El maracuyá -

El fruto Es una baya globosa u ovoide de color entre rojo intenso a amarillo cuando está maduro, las semillas con arilo carnoso muy aromáticas, miden de 6 a 7 cm de diámetro y entre 6 y 12 cm de longitud. El fruto consta de 3 partes (figura Nº 1). Exocarpio: Es la cáscara o corteza del fruto, es liso y está recubierto de cera natural que le da brillo. El color varía desde el verde, al amarillo cuando está maduro. Mesocarpio: Es la parte blanda porosa y blanca, formada principalmente por pectina, tiene grosor aproximadamente de 6mm que, al contacto con el agua, se reblandece con facilidad. Endocarpio: Es la envoltura (saco o arilo) que cubre las semillas de color pardo oscuro. Contiene el jugo de color amarillo opaco, bastante ácido, muy aromático y de sabor agradable.

Figura N° 1: Partes de la maracuyá

10

-

Composición de la maracuyá: El maracuyá amarillo tiene frutos de forma circular u ovoide con longitudes de 4 o 9 cm y de 3,5 a 8,5 cm de diámetro, color amarillo pálido a intenso, su peso aproximado de 100 g en promedio, de pericarpio (exocarpio) resistente, de superficie lustrosa, cubierta con una fina capa de cera. La corteza constituye del 45 al 50 % del peso del fruto, se puede usar hasta un 4% en la alimentación de porcinos y 20% en la alimentación de vacunos . (Cereda, E. 1994) Su composición según Pruthi (1959; citado por Isique, 1986: 3) es: Cuadro N°1: composición en % de las partes de la maracuyá Composición

%

Cascara 57-60%

Materia seca:26-27% - humedad:73-74%

Jugo 30-33%

Jugo final:27-30% - pulpa:3%

Semillas 10%

Residuos:8% - aceite:2%

Fuente: Pruthi(1959); citado por isique(1986:3)

Esta fruta es rica en ácido ascórbico y posee un alto contenido de carotenoides, esenciales para el metabolismo, crecimiento y para el buen funcionamiento del organismo. Además es una fuente de proteínas, carbohidratos, minerales y grasas. -

Composición de la cascara de maracuyá: La composición de las cáscaras muestra que tiene entre un 17 y 20% de materia seca, alta en carbohidratos y fibra, baja en materiales solubles y es una buena fuente de proteínas, pectinas y minerales, como se lo muestra en el cuadro 2, por lo cual puede ser utilizado en la alimentación de ganado vacuno, también en las dietas de cerdo de engorde y crecimiento.

11

Cuadro N°2: composición de la cascara de maracuyá PARAMETROS

CANTIDADES EN 100g

Lípidos

0,01g

Proteínas

0,67g

Fibras

4,33g

Carbohidratos

6,78g

Calorías

29,91Kcal

Calcio

44,51mg

Hierro

0,89mg

Sodio

43,77mg

Magnesio

27,82mg

Zinc

0,32mg

Cobre

0,04mg

Potasio

178,40mg

Fuente: Arauzo Indira 2006

-

Taxonomía Nombre común: maracuyá amarillo, parchita, calala, maracujá, yellow passion-fruit. Su clasificación sistemática es la siguiente: Cuadro N°3: taxonomía de la maracuyá Clasificación Taxonómica División

Espermatofita

Sub-división

Angiosperma

Clase

Dicotiledónea

Sub-clase

Arquiclamidea

Orden

Parietales

Sub-orden

Flacoutinae

Familia

Passifloraceae

Género

Passiflora

Especie

Passiflora edulissims

Variedad

Purpúrea y Flavicarpa

Fuente :ORTIZ, Juan Carlos.

12

El arroz El arroz es una planta monocotiledónea. El nombre científico es Oryza sativa. Evolutivamente se acepta que la forma perenne del Oryza perennis y para otros, el Oryza rufipogon, es el antecesor común, tanto del arroz cultivado como del arroz rojo. Aunque el arroz rojo, no se originó directamente del arroz cultivado, es frecuente el uso de O. Sativa f. Spontanea como el nombre científico del arroz rojo.

-

Taxonomía: Cuadro No 4: Taxonomía del Arroz Reino

Plantas

Sub reino

Tracheobionta

División

Magnoliophyta

Clase

Liliopsida

Orden

Poales

Familia

Poaceae

Subfamilia

Ahrhartoidea

Tribu

Ehrhartoidea

Genero

Oryzeae

Especie

Sativa

Fuente: Centro Nacional de Tecnología Agropecuaria y Forestal. El Salvador, 2002

13

-

Composición nutricional de la harina del arroz (100gr) Cuadro No 5: composición nutricional del arroz por cada 100gr de harina: Composición química Proteína

6.2g

Agua

15.5%

Fibra

0.3g

Cenizas

0.6g

Grasa

0.8g

Carbohidratos

76.9g

Hierro

0.4mg

Sodio

2.0g

Vitamina B1

0.09mg

Vitamina B2

0.03mg

Niacina

1.4mg

Calcio

6.0mg

Fosforo

0.4mg

Calorías

351cal

Fuente: Pontificia Universidad Católica del Perú, Faculta de Ciencias e Ingenierías

El almidón es el más importante carbohidrato de los cereales y constituye el principal componente del grano de arroz, puede llegar hasta el 86%.El almidón está formado por dos polímeros de glucosa: amilosa y amilopectina. La amilosa constituye el 22-26% del almidón de arroz, mientras que la amilopectina está alrededor del 70-75% (FAO,1993).

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3.2.2 Fibra alimentaria La fibra alimentaria se puede definir como la parte comestible de las plantas que resiste la digestión y absorción en el intestino delgado humano y que experimenta una fermentación parcial o total en el intestino grueso. Esta parte vegetal está formada por un conjunto de compuestos químicos de naturaleza heterogénea (polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias análogas). Desde el punto de vista nutricional, y en sentido estricto, la fibra alimentaria no es un nutriente, ya que no participa directamente en procesos metabólicos básicos del organismo. No obstante, la fibra alimentaria desempeña funciones fisiológicas sumamente importantes como estimular la peristalsis intestinal. Componentes de la fibra alimentaria La fibra vegetal es a veces denominada como un conjunto heterogéneo de moléculas complejas que suelen contener compuestos tales como: -

Celulosa: parte insoluble de la fibra dietética, abundante en harina entera de los cereales, salvado y verduras. La celulosa forma parte de las paredes celulares vegetales.

-

Hemicelulosa: mezcla de glucosa, galactosa, xilosa, arabinosa, manosa, y ácidos urónicos, formando parte de la fibra insoluble que se encuentra en salvado y granos enteros de diferentes cereales.

-

Sustancias pécticas: son polímeros del ácido metil D-galacturónico. Se encuentran sobre todo en la piel de ciertas frutas como la manzana o en la pulpa de otros vegetales como los cítricos, la fresa, el membrillo y la zanahoria. Puesto que retienen agua con facilidad, formando geles muy viscosos, se emplean para conferir unas características de textura determinadas. Además, los microorganismos intestinales las fermentan y con ello aumenta el volumen fecal. Su principal uso alimentario es el de espesante en la fabricación de mermeladas y productos de confitería. Para ello es suficiente que se encuentren en concentraciones del 1 % en el producto.

-

Almidón resistente: en tubérculos como la patata y semillas, también en frutos, rizomas y médula de muchas plantas. Este almidón, que no se hidroliza en todo el proceso de la digestión, constituye el 20 % del 15

almidón ingerido en la dieta. Dicha proporción se reduce cuando los alimentos se someten a tratamiento térmico. -

Inulina: es un carbohidrato de reserva que se encuentra en la achicoria, cebolla, ajo, cardo y alcachofa. Es soluble en agua y no es digerible por los enzimas digestivos, sino por los de los microorganismos pobladores del intestino.

-

Compuestos no carbohidratados: como la lignina que posee gran cantidad de ácidos y alcoholes fenilpropílicos formando la fibra insoluble con gran capacidad de unirse y arrastrar otras sustancias por el tubo digestivo, forma la estructura de la parte más dura o leñosa de los vegetales, como acelga, lechuga, el tegumento de los cereales, entre otros.

-

Gomas: formadas por ácido urónico, xilosa, arabinosa o manosa, como la goma guar, arábiga, karaya y tragacanto. Son fibra soluble.

-

Mucílagos: son polisacáridos muy ramificados de pentosas (arabinosa y xilosa) que secretan las plantas frente a las lesiones. La composición depende del grado de maduración de la planta. Cuanto mayor es su maduración, mayor es la cantidad de celulosa y lignina y menor la de mucílagos y gomas. Forman parte de la semilla de la planta Plantago ovata, de ciertas algas y de las semillas de acacia y tomate. Forman parte de las fibras solubles y algunos tienen función laxante.

-

Otras sustancias: cutina, taninos, suberina, ácido fítico, proteínas, iones como calcio, potasio y magnesio.

Maracuyá y la fibra dietética La corteza de la maracuyá tiene un contenido de pectina muy bajo, sólo el 2.4% (14% sobre la base de peso seco). El residuo de la cáscara contiene de 5 a 6% de proteína y podría ser utilizado como relleno en los piensos de aves de corral y los forrajes. En Brasil, la pectina se extrae de la forma morada que tiene mejor calidad que la de la amarilla. En Hawai, la pectina no se extrae. En cambio, las cortezas se cortan, se secan y combinan con miel de caña y se usan como pienso para el ganado o los cerdos. También pueden ser convertidas a ensilaje. (Verdú 1995)

16

3.2.3 Tecnologías para la Obtención de Snacks Los aperitivos o snacks son alimentos ingeridos como entremés, han sido ideados para ser consumidos por placer o como complemento energético o nutritivo, pero no constituyen por sí mismo ninguna de las principales comidas del día. Una gran variedad de alimentos como: cereales, tubérculos, carne, pescado, etc. pueden ser industrialmente transformados en snacks (García, 2008). Los snacks se clasifican de acuerdo al tipo de técnicas que han sido usadas, así, se encuentran los snacks obtenidos mediante un proceso de fritura (chips de frutas y tubérculos) y los que pasan por un proceso de extrusión o expansión (hojuelas de maíz, cebada, chitos, etc.).Además existen las confituras obtenidas mediante deshidratación osmótica (Roberson, 1993). 1. Extrusión: La tecnología de la extrusión se aplicó por primera vez a los alimentos a mediados del siglo XIX, cuando la carne picada empezó a embutirse en tripas mediante un extrusor de pistón(Brennan,2008).El extrusor de tornillo simple se introdujo en la industria de pastas o fideos en los Estados Unidos a mediados de la década de los 30;entre 1950 y 1960 se desarrollan las primeras instalaciones de comida extruida para animales; a partir de 1970 empieza la nueva generación de extrusores, es decir, extrusores de doble tornillo(García,2004). La extrusión es un proceso que combina diversas operaciones unitarias: mezcla, cocción, compresión, amasado y moldeo (Harper, 1992).Según Callejo 2002, la extrusión se define como “el moldeado o conformación de una sustancia blanda o plástica mediante tratamiento por calor y fuerzas de corte y fricción mecánicas, hasta hacerla pasar por un orificio con forma especial para conseguir una estructura y características del producto terminado” El principal objetivo de la extrusión consiste en ampliar la gama de alimentos que componen la dieta, a partir de ingredientes básicos, alimentos de distinta forma, textura, color y bouquet (Fellows, 1993).

17

1.1.Extrusor: El extrusor es una máquina para moldear materiales por el proceso de cambio de presión y calor, un extrusor consta principalmente de un tornillo de Arquímedes con las aletas helicoidales adheridas a su alrededor, con rotación corta, en una estrecha armadura cilíndrica (Mújica et al., 2006). El preacondicionador está en la mayor parte de extrusores y sirve para mezclar los ingredientes con el agua y el vapor previo a la cocción. Provee una dispersión homogénea de todos los microingredientes a través de una matriz conformada por almidones o proteínas. Una función adicional es el calentamiento con vapor que se combina con la humedad anterior, para poder alcanzar la humedad prevista para el proceso (Harper, 1992). Durante el preacondicionamiento la humedad alcanzada está en el rango de 18-25% de humedad y alcanza una temperatura de 80-95°C en un lapso de 2.5 minutos (Rokey, 1995). El cilindro mezclador consiste en un compartimento en donde se homogeniza la mezcla de la materia prima e insumos, asegura un mezclado continuo y completo de todas las sustancias el momento que ingresan al barril extrusor. El extrusor en sí, puede ser de tornillo simple o de doble tornillo co-rotante con inter-engranado (Guy, 2002). En el tornillo de extrusión la materia prima es comprimida y arrastrada con el objeto de transformar su estructura granular en una masa semisólida plástica. Dicha masa es posteriormente extruida a través de una boquilla y cortada a su salida por una cuchilla rotatoria o guillotina, que da lugar a diversas formas: tubos, cintas, barritas, etc. (Callejo, 2002). El tornillo de extrusión consta de tres secciones: la alimentación donde entra el producto, la de transición y en la parte final donde se produce la presión. En la parte de alimentación las aletas son altas y ayudan a transporta la masa. A medida que la masa avanza, la presión aumenta de forma gradual hasta llegar a la sección donde hay más presión. En la sección final se logra una alta homogenización del producto, lo que permite que se eleve la presión previa a la salida por el dado final (Harper, 1992). La forma particular del tornillo hace que cumpla doble función: transportar el producto y aplicar sobre el mismo una presión creciente. La relación de presión 18

en el tornillo es la relación de presión existente entre los volúmenes de masa en la parte izquierda y derecha (Harper, 1992). El dado constituye el dispositivo en el cual el efecto de flujo continuo es el máximo, obliga al material a tener un alineamiento que posteriormente constituirá la textura del producto final (Harper, 1992).

Figura Nº 2: Extrusor de doble tornillo

1.2.Proceso Tecnológico de Extrusión: El procedimiento se puede hacer bien en frío o en caliente. Mediante la extrusión en frío, la temperatura del alimento no aumenta y se obtienen productos de elevada densidad y elevada humedad, como galletas, panecillos o golosinas (Gimferrer, 2009). En la extrusión en caliente se utiliza un sistema de calefacción que aumenta la temperatura y que permite obtener los productos con poca densidad y baja humedad, como aperitivos o snacks y también productos más densos que posteriormente

pasan

por

un

secado

como

el

pienso

para

animales(Gimferrer,2009). La extrusión de alimentos es un sistema de cocción de alta temperatura en corto tiempo (HTST, por sus siglas en inglés), utilizado para reestructurar material alimenticio con contenido de almidón y proteínas y de esta forma elaborar diferentes tipos de alimenticios texturizados (Mújica et al., 2006). 19

Las características de cocción de la tecnología de extrusión permiten procesar cualquier tipo de cereales y productos basados en almidón, con una alta productividad y diversidad de productos en comparación con la cocción convencional discontinua hidrotérmica (Guy, 2002). El agua necesaria para la cocción de la mezcla proviene de la materia prima y de los ajustes de humedad que se realizan mediante una bomba volumétrica dentro de la sección de alimentación; el contenido total de humedad dentro del extrusor está en un intervalo de 16%-20%, la velocidad de tornillo usualmente se halla entre 200 a 450rpm (Guy, 2002). Durante la extrusión, los alimentos ricos en almidón incrementan su humedad debido a la adición de agua, también se somete a elevadas temperaturas y a intensas fuerzas de cizalla. Como consecuencia de ello los gránulos de almidón se hinchan, absorben agua y se gelatinizan, y su estructura macromolecular se abre y da paso a una masa viscosa y plástica (Fellows, 1993). Las elevadas temperaturas a las que se lleva a cabo el proceso, así como el incremento de humedad hace que la estructura cuaternaria de las proteínas durante la extrusión se abra y se genere una masa húmeda y viscosa. Las moléculas de proteína se polimerizan, se establecen enlaces intermoleculares y se reorientan, que permiten obtener una textura fibrosa, clásica de las proteínas vegetales texturizadas (Fellows, 1993). La tensión que sufre el producto al salir del extrusor (40-100bar), hace que tenga lugar una evaporación del 10% en el mismo, y a la vez, la expansión (Callejo, 2002). La evaporación del agua genera una caída rápida de la temperatura de la mezcla fundida, que se vuelve más y más viscosa. Una vez afuera del extrusor, el producto se endurece rápidamente en una estructura altamente aireada que da al producto final una textura crujiente (Guy, 2002). Desde que el producto entra en el extrusor hasta que sale por las boquillas transcurren 30 segundos. Este corto tiempo permite mantener mejor los valores nutritivos y se produce la gelatinización del almidón. Cada producto y cada proceso requieren parámetros diferentes (Callejo, 2002).

20

En resumen, durante la extrusión el alimento se somete a altas temperaturas, elevada compresión e intenso esfuerzo cortante, en períodos cortos, las cuales producen entre otros, los siguientes fenómenos: 

Modificación de las características físicas, químicas y físico-químicas de las macromoléculas; ocurren fenómenos como la gelatinización y dextrinizacion del almidón, desnaturalización y/o texturización de las proteínas y la desnaturalización de partes de las vitaminas presentes. Además se reduce la contaminación microbiana con pérdidas mínimas en el valor nutritivo del alimento. Por su baja actividad de agua, estos alimentos se pueden conservar por mucho tiempo.



Fusión y plastificación de la materia prima, en este sentido las partículas cambian de granular a amorfo, luego a masa plástica viscosa y uniforme.



Tendencia a la orientación de las moléculas en dirección del flujo de masa.



Expansión de la materia prima por evaporación instantánea de la humedad (Fellows, 1993).

Normalmente un proceso de extrusión tiene las características que se presentan en la tabla siguiente: Cuadro N° 06: Condiciones Normales en el Proceso de Extrusión Variable

Condiciones

Temperatura

150°-220°C

Tiempo de residencia

10-200 seg

Presión

100-200 bar

Velocidad de corte

>100/seg

Giro del tornillo

50-1000rpm

Humedad

10-30%

Energía dada al producto

0.3-2.0 MJ/Kg(70-480kcal/kg)

Fuente: Pólit, 1996 La tecnología de extrusión es una de las utilizadas para fabricar los cereales y snacks listos para el consumo. Acepta tanto cereales como almidones aislados, crea productos expandidos con gran variedad de formas y texturas, coce y forma en un solo paso, además de procesar con humedades relativamente bajas (Harper, 1992). 21

1.3.Factores que influyen en la extrusión: Existen dos factores que influyen principalmente sobre la naturaleza del producto extruido, estos son: las condiciones durante la extrusión y las propiedades reológicas del alimento en cuestión. Dentro de los parámetros durante la extrusión están: temperatura, presión, diámetro de los orificios de la boquilla y la velocidad de cizalla (depende de la forma del tornillo así como del diseño interno del cilindro del extrusor). Las características del material a extruir influyen sobre la textura y el color del producto, las más importantes son: el contenido de agua, el estado físico de los componentes y la composición química, es decir, el contenido de almidón, proteína y grasa (Fellows, 1993). Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría. Cuando estos están en agua caliente, la absorben, se hinchan y explotan; este fenómeno es conocido como gelatinización. Los gránulos de almidón son susceptibles a los daños mecánicos durante la molienda, el daño resultante en el almidón juega un rol importante en el proceso de cocción (Kent, 1982). Es importante que el funcionamiento del extrusor sea estable, esto permite la obtención de un producto uniforme con las características deseadas. Variaciones pequeñas en algunas de las variables pueden generar grandes cambios en el producto terminado. Entre las variables a controlar están: humedad, contenido de grasa, flujo de alimentación, aditivos adicionados a la mezcla, modificador de pH o emulsificantes en la formulación (Pólit, 1996).

1.4.Almidón: Principal formador de estructura en la Cocción por Extrusión. Muchos estudios reconocen que el almidón, como componente predominante en los cereales, juega un rol principal en la expansión, mientras que los otros ingredientes tales como proteínas, azúcares, grasas, y fibras actúan como “diluyentes”, con efectos diversos. Guy (Guy ,2001), ha propuesto un sistema para clasificar los materiales de acuerdo con su funcionalidad utilizando un enfoque fisicoquímico.

22

En el almidón se distinguen dos tipos de polímeros: amilosa, esencialmente lineal y amilopectina, altamente ramificada. La amilosa se caracteriza por ser un polímero lineal de α-D–glucosa unidas con enlaces α1-4, que tiene un peso molecular (PM) promedio aproximado 2,5 105 Da. Mientras la amilopectina que también está compuesta de α-D–glucosa, unida primariamente por enlaces α1–4; está muy ramificada presentando de un 4 a un 5% de enlaces α1–6. Este nivel de ramificación produce una longitud de cadena promedio de 20 a 25 unidades de glucosa. La amilopectina tiene un peso molecular (PM) aproximado de 108 Da, y tomado un promedio de cadena de 20 unidades de glucosa resultan un número total de cadenas del orden de 30.000. Estas cadenas son de tres tipos: cadena tipo A, compuesta de glucosa unidas por enlaces α1–4; cadena tipo B, compuesta de glucosa unidas por enlaces α1–4 y α1–6; cadena tipo C, compuesta de glucosa unidas por enlaces α1–4 y α1–6, incluido el grupo reductor (Figura Nº3).

Figura Nº3: Organización del gránulo de almidón a nivel supramolecular (Osella, 2000).

Ambos tipos de polímeros (amilosa y amilopectina) son altamente polidispersos, presentando un alto rango de PM. El rango de PM varia para cada fuente de almidón, por ejemplo la amilosa de papa posee un rango del grado de polimerización de 840 a 22.000 residuos de glucosa y el correspondiente de la amilosa de maíz de 400 a 15.000 residuos de glucosa. Las cadenas de amilosa y amilopectina se encuentran formando gránulos, cuya

morfología

y organización

supramolecular,

está

determinada

genéticamente. (Jovanovich, 1997). Los gránulos de almidón son 23

parcialmente cristalinos y parcialmente amorfos. El carácter cristalino proviene de la organización de las moléculas de amilopectina dentro del gránulo, mientras que la región amorfa está formada por la amilosa que está distribuida al azar entre los clusters de amilopectina. (Abd Karim, et tal, 2000). El enlace α1–4 imparte a la “molécula” un giro natural, con lo que la conformación de las cadenas es helicoidal. El modelo actualmente aceptado para la conformación de la amilopectina es el de “clusters” o racemoso (Zobel, et al 1988), que explica la presencia de zonas cristalinas (arreglos de doble hélice) y amorfa (zonas de ramificación densa), con parte de las cadenas lineales de amilosa cocristalizadas. Otro modelo para la estructura del almidón propuesto por (Blanshard y Bowler, 1987) incluye a la amilosa y al complejo amilosa-lípido, distribuyéndolo en forma radial y paralela a las ramas de amilopectina. El orden molecular en el almidón nativo se evidencia por la birrefringencia (Cruz de Malta) que presentan los gránulos cuando se observan bajo luz polarizada. El hecho de que el almidón sea birrefringente implica que hay un alto grado de orientación molecular en el gránulo, aunque la cristalinidad no es prerrequisito de birrefringencia. El índice de refracción es mayor en la dirección radial, por lo que las macromoléculas están dispuestas perpendicularmente a la superficie del gránulo. Las estructuras, amorfa y cristalina del almidón y la relación entre ellas son los factores que determinan ciertas propiedades del almidón. Pudiéndose determinar la estructura cristalina del almidón por difracción de rayos X. Se estima que el límite más bajo de contenido de almidón para obtener una buena expansión es del 60-70%. Se ha sugerido que un alto contenido de amilopectina conduce a la obtención de texturas expandidas homogéneas y elásticas, mientras que altos contenidos de amilosa conducen a extrudidos duros y menos expandidos. A un mismo contenido de humedad, los almidones ricos en amilopectina son más blandos que los almidones ricos en amilosa, lo que favorece la expansión. Otro componente de este grupo son las proteínas, aunque no todas favorecen la expansión. El efecto de las proteínas sobre la expansión depende del tipo y concentración de la misma. Estas ejercen su efecto sobre la expansión a través de su capacidad de afectar la distribución del agua en la matriz y a 24

través de su estructura y conformación macromolecular, lo que a su vez afecta a las propiedades del “melt” (masa en estado fluido).

1.5.Transformaciones del Almidón en los Procesos de Cocción: El almidón puede sufrir diversas transformaciones, cuya intensidad depende de varios factores a saber: concentración, nivel de esfuerzos mecánicos durante el proceso de cocción, tiempo de tratamiento, temperatura alcanzada, velocidad de calentamiento, etc. Tales transformaciones pueden involucrar desde la pérdida de estructura cristalina sin ruptura del gránulo, hasta la dextrinización, es decir hidrólisis de los enlaces glicosídicos. Estados intermedios incluyen la cocción por extrusión, con la cual se puede alcanzar un estado del almidón caracterizado no solo por la pérdida de la cristalinidad sino también por la destrucción de la estructura granular. La gelatinización es un proceso hidrotérmico (calentamiento en exceso de agua), mediante el cual el gránulo pierde la estructura cristalina y sufre un proceso de hinchamiento irreversible. La pérdida de la estructura cristalina ocurre a una cierta temperatura llamada (temperatura de gelatinización o TG), pero para que eso ocurra, el agua debe poder penetrar dentro del gránulo. Sin embargo cada gránulo posee su propia TG, debido a diferencias estructurales individuales (es la arquitectura lo que determina la resistencia a hidratarse), así cuando se tiene una población de gránulos, se habla de rango de TG, y no de una TG fija. Por ejemplo, cuando la harina de maíz es calentada en agua y mantenida a 100 ºC durante 30 min, prácticamente todos los gránulos de almidón contenidos en las partículas de harina pierden la estructura cristalina (desaparición de la “cruz de Malta”). Sin embargo, en ensayos realizados en el laboratorio del ITA (Instituto de Tecnología de Alimentos-Fac de Ing Química-UNL), se ha podido observar que en los granos de maíz enteros, aún luego de 60 min de cocción en agua a 100 ºC, la mayor parte de los gránulos de almidón, mantienen su estructura cristalina y la proporción de éstos es mayor cuanto mayor sea la dureza del endospermo. Este fenómeno está relacionado con el hecho de que la temperatura a la cual la estructura cristalina se desestabiliza, depende del contenido de agua dentro del gránulo, a medida que la cantidad de agua disponible para hidratar el gránulo disminuye, la temperatura de transición (cristalina–amorfa),aumenta 25

(Blanshard, 1987). Es sabido que las proteínas de reserva del maíz (mayoritariamente las zeínas) son insolubles y no hidratables y constituyen verdaderas barreras a la penetración del agua en el citoplasma de las células del endospermo, donde los gránulos de almidón se encuentran dispersos. Una vez completado el proceso de gelatinización e hinchamiento, al enfriar la dispersión, se produce otro proceso llamado retrogradación, involucra la asociación por puente hidrógeno, de cadenas de las amilosa que han sido dispersadas fuera del gránulo, formándose una nueva estructura (tipo “gel”) que incluye a los restos de gránulos parcialmente dispersados. Este proceso, cinéticamente lento, culmina con la separación de dos fases: una fase acuosa en la capa superior y una fase “gel”, en la parte inferior. Esta separación es llamada “sinéresis”. La velocidad a la que ocurre este fenómeno puede alterarse, variando las condiciones del proceso de cocción o agregando aditivos que retardan la asociación molecular. La agregación producida por la asociación de moléculas de amilosa es relativamente rápida, en cambio el correspondiente a la amilopectina transcurre mucho más lentamente, esto es debido al impedimento estérico de sus ramificaciones. La malla formada por estas macromoléculas atrapa o retiene a los fragmentos de gránulos, aumentando considerablemente la viscosidad de la pasta, la cual a temperatura ambiente adquiere apariencia de gel. El proceso de gelatinización, como ya se ha dicho involucra el hinchamiento y dispersión del gránulo. No obstante no todos los almidones pueden ser dispersados totalmente en agua cuando se los cocina a 100ºC. Los almidones de papa, mandioca y los de cereales tipo “waxy” (escaso contenido de amilosa), son fácilmente dispersables, en cambio el almidón de cereales con almidón “normal” (contenido de amilosa entre 25 y 30 %) solo puede ser totalmente dispersado en condiciones extremas (temperaturas mayores a 100ºC y suficiente tiempo de tratamiento), por ejemplo el almidón de maíz se puede dispersar a 140ºC en 10 minutos (este es el tratamiento utilizado para la hidrólisis del almidón en el proceso de obtención de jarabes de glucosa). Cuando el proceso de cocción se realiza a niveles de contenido de agua inferiores a 30 % (como es el caso de la cocción por extrusión), ya no se verifica el proceso de hinchamiento, y la transformación estructural del 26

almidón, dependerá no solo de la temperatura alcanzada y del contenido de agua, sino también del nivel de esfuerzos de corte al que se haya alcanzado durante la extrusión. De esta forma se podrá alcanzar un grado de transformación que puede variar desde un estado caracterizado por una mezcla de: gránulos enteros (con y sin la “cruz de malta”), conjuntamente con gránulos rotos o parcialmente dispersos, hasta un estado caracterizado por la ausencia de estructura granular, en el cual predomina la dispersión de macromoléculas. En cuanto a los almidones pregelatinizados, estos son una forma de almidón modificado que se caracteriza por captar agua rápidamente a temperatura ambiente y formar pastas uniformes, por esto son utilizados para la elaboración de productos instantáneos (sopas, cremas, flanes instantáneos, etc). Con respecto a la dextrinización se debe decir que se produce esencialmente por dos vías: una por vía ácida y la otra por acción enzimática (amilasas), en ambos casos se produce la hidrólisis de los enlaces glucosídicos. El grado de dextrinización se puede medir a través de grupos reductores libres y expresarlo como equivalente de glucosa.

1.6.Ventajas de la extrusión: La extrusión posee ventajas que han hecho que gane popularidad, entre ellas están: 

Versatilidad: permite combinar una diversa proporción de ingredientes a partir de los cuales se puede obtener una gran variedad de productos. Los productos extruidos difícilmente se pueden obtener por otros métodos.



Menores gastos: Es un proceso económico, pues combina varias operaciones en un solo equipo.



Mínimo deterioro de nutrientes de los alimentos en el proceso.



Ausencia de efluentes.



Inactivación de enzimas y factores antinutricionales.



Producción de alimentos inocuos.



Proceso automático con gran capacidad de producción (Callejo, 2002; Apró et al., 2000). 27

1.7.Aplicaciones de la extrusión: Las aplicaciones de la extrusión son muy variadas, en todas se aprovecha en distinto grado las funciones de mezclado, cocción y formado. El efecto de mezclado se aprovecha en la producción de

confites, piensos, para la

elaboración de productos complejos con cereales, productos cárnicos. Las aplicaciones en las que predomina la cocción permiten la transformación de alimentos amiláceos para mejor sus aptitudes tecnológicas y nutricionales. Entre las aplicaciones en las que predomina la formación de productos se puede mencionar a los snacks y a los cereales para desayuno (Casp y Abril, 2003). En el cuadro N° 07, se muestran varias de las aplicaciones de la extrusión. Cuadro N° 07: Aplicaciones Industriales de la Extrusión Aplicación Industrial Procesado de cereales Elaboración de dulces Industria Cárnica Industria Láctea Ingredientes

Ejemplo Alimentación Cereales para desayuno, aperitivos, humana alimentos infantiles Alimentación Fish, foods, Pet foods animal Chicles, masapan, caramelos, barritas de frutas y chocolates Proteínas vegetales texturizadas Proteínas texturizadas, procesado de queso, helados Sabores Maillard, Almidones modificados, Nutracéuticos

Fuente: García, 2004.

28

IV. HIPÓTESIS Y VARIABLES: 4.1 Hipótesis: La formulación de las materias primas, cáscara de maracuyá (Passiflora Edulis Flavicarpa) y arroz (Oryza sativa), influirá en la calidad del snack extruido.

4.2 Variables: 4.2.1 Variable Independiente: Formulación.  Harina de cáscara de maracuyá (Passiflora Edulis Flavicarpa)  Harina de arroz (Oryza sativa)

4.2.2 Variable Dependiente: Extrusión.

4.2.3 Variable Dependiente: Calidad  Análisis funcional: - Índice de Expansión - Índice de Absorción de Agua - Índice de Solubilidad en Agua  Análisis sensorial: - Olor - Color - Sabor - Textura  Vida útil

29

V. MATERIALES Y MÉTODOS 5.1 Materiales y Equipos Materia prima  Cáscara de maracuyá.  Arroz.  Sal. Reactivos  Agua destilada. Materiales de vidrio  Probetas (50ml)  Vasos precipitados (500 y 1000ml)  Fiolas (50ml)  Tubos de centrífuga.  Pipetas de (1, 2, 5, 10) ml Otros materiales  Mesa de acero inoxidable.  Bandejas de plástico.  Espátula. Equipos  Equipo: Módulo de molienda y tamizado. Modelo: MDMT-60XL.  Equipo: Extrusor de doble tornillo labor PQ DRX-50, Marca: IMBRAMAQ, Modelo: IMBRA LABOR PQ DRX-50.  Equipo: Secador de bandejas. Modelo: 5BT-10X10.  Equipo: Centrífuga, Marca: SIGMA, Modelo: 2 – 16, Velocidad: 15 000 rpm, Motor: 1 HP Eléctrico.  Equipo: Balanza, Marca: Precisa, Modelo: 4200 C, Serie: 321LX, Rango MAX. 4200 gr. MIN. 0,5 gr. e = 0,1 gr.  Equipo: Balanza Analítica, Marca: Precisa, Modelo: 220 A, Serie: 321LX, Rango MÁX. 220 gr. MIN. 0,01 gr. e = 0,001 gr.  Equipo: Estufa Marca: POL - EKO APARATURA, Modelo: SLW115 TOPT. 30

5.2 Metodología de Análisis Análisis Físicos y químicos de la cáscara de maracuyá y del snack extruido a base de harina de arroz y harina de cáscara de maracuyá.

5.2.1 Análisis de Harinas 5.2.1.1 Análisis químico proximal de la harina La caracterización se realizará individualmente a las harinas y a las formulaciones del snack extruido. Los análisis se realizarán en el laboratorio de Investigación y Desarrollo de Productos Agroindustriales de la escuela de Agroindustria.  Humedad: Se determinará por el método de la estufa AOAC(1990).  Proteína: La determinación de la proteína total se realizará según el método UNE-EN ISO 5983-2 Parte 2 Dic. 2006.  Grasa: Se utilizará el equipo extractor de grasa marca FOSS tipo SOXTEC, usando hexano como solvente. Metodología de la asociación Oficial de químicos Analistas (AOAC) 963.15 2005.  Ceniza: Se realizará por la incineración de la materia orgánica en una mufla; siguiendo la metodología por la NTP 205.038: 1975 (Revisada el 2011): harinas. Determinación de cenizas.  Fibra: Se determinará después de una hidrolisis acida y otra alcalina; siguiendo la metodología por la AOAC (930-10).

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 Carbohidratos: Se obtendrá por diferencia, restando el 100% la suma de los porcentajes de humedad (H), ceniza (C), grasa (G) y Proteínas (P). Metodología para carbohidratos, por diferencia de materia seca (MS-INM) señalada por COLLAZOS et al. (1993). Usando la fórmula: % Carbohidratos = 100-(H+C+G+P)

5.2.2 Características funcionales del extruido. Índice de solubilidad en agua (ISA), índice de absorción de agua (IAA) (Anderson y col., 1969) e índice de expansión (Casas 1996).

5.2.2.1 Determinación del índice de absorción de agua: Se pesó 2,5 g de muestra de harina del producto extruido y se agregó 30 ml de agua destilada (se pesó en los tubos de centrífuga previamente tarados). Luego se atemperó en Baño María a 30ºC sometiéndolo a agitación intermitente por 30 minutos, luego se colocó en una centrífuga de 3000 rpm por 10 minutos, el sobrenadante se pasó a una placa petri previamente tarado y se tomó el peso del gel que quedó en el tubo de centrífuga.

5.2.2.2 Determinación del índice de solubilidad en agua: En esta prueba se pesó 2,5 g de muestra de harina del producto extruido y se agregó 30 ml de agua destilada (se pesó en los tubos de centrífuga previamente tarados). Luego se atemperó en Baño María a 30ºC sometiéndolo a agitación intermitente por 30 minutos, posteriormente se colocó en una centrífuga de 3000 rpm por 10 minutos, el sobrenadante se pasó a una placa petri previamente tarado y fue colocado en una estufa a 45ºC por 4 horas para concentrar por evaporación, finalmente se pesó la placa Petri con la muestra seca. 32

5.2.2.3 Determinación del índice de expansión: Se determinó el diámetro promedio de la muestra de los productos extruidos y finalmente se midió el diámetro de la boquilla del troquel utilizado. Expansión:  Baja: Índice de expansión menor a 1,5  Mediana: Índice de expansión entre 1,6 a 2  Alta: Índice de expansión: mayor a 2

5.2.3 Evaluación sensorial: Se evaluaron los atributos de sabor, olor, textura (crocantés) y color de los productos extruidos y se determinó la aceptabilidad según el nivel de sustitución proveniente de harina de cáscara de maracuyá. Para la evaluación sensorial se utilizó la prueba hedónica para medir cuánto agrada o desagrada el producto empleando una forma de escala categorizada, de 5 puntos que va desde: Muy desagradable, desagradable, regular, agradable, muy agradable.

5.2.4 Caracterización químico-proximal: La caracterización se realizará tanto al snack extruido óptimo como al control.  Humedad: Se realizará utilizando el procedimiento descrito en la norma técnica peruana N.T.P 206.011:1981 (Revisada el 2011) para bizcochos, galletas, pastas y fideos.  Proteína: Se determinará el porcentaje de proteínas en el laboratorio Lab. Cerper.  Grasa: Se realizará según el método UNE 64021 1970.

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 Ceniza: Se realizará utilizando el procedimiento descrito en la norma técnica peruana N.T.P 206.007:1976 (Revisada el 2011) para productos de panadería.  Fibra: Se realizará según el método NMX-F-090-1978.  Carbohidratos: Se obtiene por diferencia, restando del 100% la suma de los porcentajes de humedad (H), ceniza (C), grasa (G) y proteínas (P). Siguiendo la metodología para carbohidratos, por la diferencia de materia seca (MS-INN) señalada por Collazos et al; (1993). Usando la fórmula: % Carbohidratos= 100-(H+C+G+P)

5.2.5 Vida útil del snack extruido: Para la determinación de la vida útil del snack extruido óptimo se utilizará la evaluación sensorial para saber el porcentaje de aceptabilidad de los panelistas para snack extruido con diferentes días de almacenamiento.

34

5.3 Obtención de la harina de cáscara de maracuyá CÁSCARA DE MARACUYÁ

Lavar

Cortar en trozos

Este proceso se llevará a cabo en el secador de bandeja

Secar

Moler

Proceso realizado en el molino

Tamizar

Empaquetar

Almacenar

Figura N° 4: Obtención de Harina de Cáscara de Maracuyá

35

El tamizado es el proceso de cernir la harina

VI. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 6.1. Diseño experimental. Cáscara de maracuyá

Recepción de la materia prima

Arroz Sal

Almacenamiento

Cáscara de maracuyá

Arroz

Obtención de harina de arroz

Lavado

Saborizantes

Molienda I Secado Molienda II Tamizado

F1

F1

F1

F1

Maracuyá: 2.5 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz : 490gr gr.

Maracuyá: 3 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz: 489.5 gr

Maracuyá: 3.5 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz : 489gr gr.

Maracuyá: 4 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz : 488.5gr

F1 Maracuyá: 4.5 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz : 488gr gr.

Mezclado y acondicionamiento Extrusión Empaque Análisis fisicoquímicos

Figura Nº5: DiseñoDCA de la investigación

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F1 Maracuyá: 5 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz : 487.5gr gr.

F1 Maracuyá: 5.5 gr. Sal : 7.5 gr. Arroz : 487gr gr.

DCA: F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

1 2 3 4 5

6.2. Diseño estadístico.

FUENTE DE VARIACION

Grado de libertad

Suma de cuadrados

Cuadrado medio

Tratamientos

Error experimental

Total

37

F calcular

F tabular

Significancia

VII.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

7.1 Producto obtenido por extrusión:

7.1.1

Nivel de aceptabilidad: En la Tabla 01, se presenta la calificación promedio en la evaluación sensorial de aceptabilidad para cada formulación.

Tabla 01: Calificación promedio en la evaluación afectiva para los snacks extruidos ANÁLISIS SENSORIAL AFECTIVO FORMULACIONES Color Sabor Olor F1 3.667 2.867 3.267 F2 3.667 2.8 3.133 F3 3.8 2.933 3.067 F4 3.667 3.133 3.267 F5 3.333 2.533 3.067 F6 3.4 2.733 3.267 F7 3.067 3.267 2.867

Textura 2.733 2.6 3.4 3.6 3.067 2.667 3.533

Con base en las calificaciones concedidas por los panelistas, se escogió la formulación con niveles de sustitución de cáscara de maracuyá, con mayor calificación, la cual fue la formulación 4. Por lo tanto, el tratamiento correspondiente a 100% arroz no fue tomado en cuenta.

La prueba de degustación constó de siete formulaciones las cuales estaban elaborados con el 0.5%, 0.6%, 0.7%. 0.8%, 0.9% y 1.0% de harina de maracuyá con respecto al contenido de harina de arroz, para así poder determinar la formulación con mayor aceptabilidad.

Con respecto al color del snack extruido se hizo la prueba sensorial para determinar la aceptación del producto extruido, para esto obtuvimos los datos de la prueba sensorial y analizamos cual tenía más aceptación por los panelistas, entre la que fue más aceptada y 38

cumpliendo con las expectativas fue la formulación No 2, dando a saber que su color es la más agradable, esto debido que contiene un 0.6% de harina de maracuyá con respecto a la harina arroz.

Los resultados de la cantidad de panelistas en la degustación del snack extruido, determinaron con respecto al sabor, que la formulaciones más aceptables fueron la formulación 3 y 4, pero para obtener el mejor resultado del producto, debemos tomar en cuenta no solo la calidad, sino también la reducción de costos, las cuales nos beneficien, por lo tanto escogemos la formulación 3 ya que hacemos usamos menor cantidad de maracuyá, ya que el arroz siempre estará en gran proporción. La degustación del snack extruido nos mostró que la formulación 3 es la más aceptable, pero considerando que nos basamos en un snack no dulce, por eso usamos sal en vez de estevia, la razón de no usar estevia fue por su elevado costo y por la cantidad de pruebas que tomábamos para obtener un snack extruido de buena calidad, por esa razón el sabor de nuestro snack, es de un sabor no tan dulce ni tan salado, eso debió a la proporción de sal que colocábamos en cada formulación.

Con los datos obtenidos de la encuesta realizada y después de analizarlos, obtenemos que la formulación No 1 tiene más aceptación con respecto a las demás formulaciones en cuanto al olor se trata.

Otro punto también importante en los resultados del snack extruido, fue la textura, por lo cual también elegimos como un factor importante en la determinación de la calidad del producto, por eso también fue otro punto, el cual se determinó mediante la prueba de análisis sensorial que también

tomo como punto importan a la

textura, dentro de los resultados, obtuvimos que las formulaciones 3 y 4 se asemejan otra vez, pero como nosotros buscamos un snack de buena calidad, encontrando que cada punto hallado sea el adecuado,

39

por lo tanto estamos llegando a determinar que la mejor formulación es la N° 03.

7.1.2

Determinación de las características funcionales de los snacks extruidos 7.1.2.1 Índice de Absorción de Agua e Índice de Solubilidad en Agua Para productos extruidos la condición deseable (menor índice de absorción de agua), se obtuvieron en la formulación 5 (0.9% de Maracuyá, 97.7% de Arroz y 1.5% de sal) y en la formulación 6 (1% de Maracuyá, 97.5% de Arroz y 1.5% de sal), con los que se alcanzaron valores de 3.00092 gel/g y 3.19996gel/g, respectivamente los valores IAA para todos los tratamientos estudiados se presentan en la figura Nº 6.

Figura Nº 6: Índice de Absorción de Agua.

El valor del ISA reflejará la severidad del proceso, mismo que aumenta por modificaciones en el almidón ocasionadas por el molino y por condiciones térmicas (Contreras, 2009). En la figura Nº 7 se aprecia los valores de ISA para cada formulación en estudio. Se obtuvieron los mayores índices de solubilidad en agua; 40

la formulación 5 (0.9% de Maracuyá, 97.7% de Arroz y 1.5% de sal) se obtuvo 0.21292 y en la formulación 6 (1% de Maracuyá, 97.5% de Arroz y 1.5% de sal) se obtuvo 0.21512, observándose una relación directa entre el índice de absorción de agua (IAA) y el índice de solubilidad en agua (ISA). Lo cual no es correcto ya que debe haber una relación inversa entre los índices ya que a medida que se incrementa el agua absorbida, parte de las moléculas amilosa de bajo peso molecular se disuelven fuera del gránulo, mientras que las cadenas de mayor tamaño permanecen en él con lo que impiden que exista más solubilización de las de bajo peso molecular.

ÍNDICE DE SOLUBILIDAD EN AGUA 0.25

ISA%

0.2

0.18816

0.203

0.20152

0.21292

0.21512

F5

F6

0.1974

0.16492

0.15 0.1 0.05 0 F1

F2

F3

F4

FORMULACIONES

Figura Nº 7: Índice de Solubilidad en Agua.

41

F7

VIII.

CONCLUSIONES 

Se evaluó el efecto de la cáscara de maracuyá (Passiflora edulis flavicarpa) y arroz (Oryza sativa) en la calidad de snack extruido, comprobándose la hipótesis de que la formulación de las materias primas influye en la calidad del snack extruido. Se concluye que la formulación con propiedades funcionales y sensoriales que permiten su aceptabilidad por parte del consumidor es la formulación 4, la cual contiene 0.8% de cáscara de maracuyá.



Se desarrolló un snack extruido elaborado con una mezcla de harina de cáscara de maracuyá y harina de arroz.



Se determinó la proporción cáscara de maracuyá/arroz que presentó las mejores características funcionales en el proceso de extrusión para la obtención de un snack de buena calidad, esto se dio gracias a las pruebas exploratorias. Al realizar las formulaciones, cuando se iba aumentando el porcentaje de harina

de maracuyá,

el

snack

presentaba buenas

características, pero después de cierto porcentaje (formulación 5) el snack ganaba cierta amargura y perdía su sabor agradable, lo cual disminuía la calidad del producto. 

Se evaluó las características sensoriales de aceptación mediante un panel no entrenado, el cual ayudó a elegir el snack más agradable según las evaluaciones que realizaron.



Para el futuro se espera obtener un snack nutritivo, con propiedades funcionales y sensoriales que permitan su aceptabilidad por parte del consumidor (el mercado).



Como no se contó con el tiempo y los reactivos necesarios fue complicado realizar las características fisicoquímicas de las harinas, lo que queda como objetivo no logrado por el momento.



Debido a las mismas razones mencionadas anteriormente, no se pudo determinar el valor nutricional y vida útil de la mejor formulación de snack a base de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis flavicarpa) y arroz (Oryza sativa), por lo que este objetivo queda pendiente de lograrse.

42

IX. RECOMENDACIONES 

Efectuar estudios tecnológicos empleando el proceso de cocción-extrusión haciendo uso de otros modelos de extrusiones y ensayando con otras formulaciones y materias primas.



Efectuar un estudio sobre la factibilidad económica para el procesamiento de alimentos tipo “snack” empleando este tipo de tecnología evaluando los costos y su rentabilidad.



Es preciso tomar todas las medidas de asepsia posibles durante todo el proceso de elaboración del alimento tipo snack, verificar los puntos críticos de control, para aplicar las correcciones necesarias y así evitar la contaminación y la proliferación de microorganismos que alteren al producto, y garantizar la seguridad alimentaria.



Sería necesario la ampliación de la investigación a nivel industrial para una obtención de diferentes productos alimenticios, que tenga como base la harina de arroz y harina de maracuyá.



Aprovechar la aceptabilidad de los productos extruidos y desarrollar formulaciones que fortifiquen algún nutriente deficiente en nuestra población.



Promover el consumo de productos extruidos fortificados a partir de desechos orgánicos como es el caso de la harina de la cascara de maracuyá.



A pesar de que no fue necesario utilizar preservantes y conservantes en la estabilidad de los productos extruidos, se debe realizar un estudio de vida útil en estos.

43

X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

-

Arnao, M. (2000). “Some methodological problems in the determination of antioxidant activity using cromogen radicals: A practical case”. Trends in Food Science and Technology. Vol. 2. Elsevier B. V.

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Association of Official Analytical Chemists (AOAC) (1995). Official methods of analysis. 15a edición. Washington D. C.: Association of Official Analytical Chemists.

-

Badui D., (1984): Química de los Alimentos.. Editorial Perrazo Educación. México.

-

Baltes W 2007. Química de los alimentos España: Editorial Acribia Zaragoza.

-

Cheftel J. y Cheftel H., (1976): Introducción a la Bioquímica y tecnología de los alimentos. Vol. I Edit. Acribia. Zaragoza. España.

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Gondim Jam, Mouramfv, Dantas As, Medeirosrls, Santos Km. 2005. Composición aproximada y minerales en la corteza de la fruta. Ciencia y Tecnología Alimentos.

-

González, R.J.;Torres, R.L.; De-Greef, D.M.; Gordo, N.A. (1986). “Evaluación de almidón de maíz precocido por extrusión-cocción”. Revista Agroquímica y Tecnología de Alimentos. 26(4): 552-564.

-

Guy, R. (2002). “Extrusion cooking: Technologies and applications”. Woodhead Publishing Limited. Washington D. C.: CRC Press.

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Guy, R. (2001). “Materias primas para la cocción por extrusion”. En Extrusión de los alimentos, Cap 2, Editor Guy, R, Acribia SA, Zaragoza.

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Harper, J.M. (1981). “Extusion Food”. CRC. Press. Boca Ratón, Florida. pp: 127-163. 44

-

Lima, A. de A. et al. Tratos culturais. In: LIMA, A. de A. Maracujá Produção: aspectos técnicos.

- Pedrero, F. y R. Marie (1996). Evaluación sensorial de los alimentos. Métodos analíticos. México D. F.: Alhambra Mexicana.

-

45

XI. ANEXOS 

ANEXO 1: Métodos de análisis fisicoquímicos

DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE ABSORCIÓN DE AGUA Y SOLUBILIDAD

Anderson y col., 1969 Fundamento: Las propiedades funcionales del almidón son la capacidad de absorción de agua del gránulo de almidón, y la exudación de fracciones de almidón, a medida que se incrementa la temperatura del medio circundante.

Materiales y Equipo: 

Placas Petri



Tubos de centrífuga(50ml) de vidrio o plástico



Agitadores magnéticos



Probeta de 50ml



Plancha de agitación



Baño de temperatura controlada a 30°C



Centrifuga



Tubos de centrifuga graduados



Papel filtro de poro delgado



Embudos



Vasos de precipitados



Pipetas de 10ml



Desecador

46

Método: 1. Tarar las placas Petri a 90°C por 4 horas o a 75°C por una noche. 2. Pesar 2.5g de muestra en un tubo de centrifuga que contiene un agitador magnético. Realizar el análisis por duplicado. 3. Mientras se pesa las muestras, calentar 30ml de agua destilada, a 30°C, y también tener el baño a temperatura controlada de 30°C. 4. Agregar 30ml de agua a cada tubo, y agitar bien en el equipo de agitación. En lo posible debe evitarse utilizar una varilla de vidrio. 5. Incubar en el baño con agitación durante 30 minutos. 6. Secar bien los tubos y ponerlos en la centrifuga. 7. Centrifugar a 5000rpm durante 20 minutos. 8. Después de centrifugar se deben tener separados el gel y el sobrenadante. Si no es así centrifugar por 10 minutos más a 6000rpm. 9. Decantar el sobrenadante en un tubo de centrifuga graduado y medir el volumen. No descartar el gel del tubo. 10. Filtrar el sobrenadante. 11. Descartar lo que queda en el papel filtro. 12. Tomar 10ml del filtrado y secar por 4 horas a 90°C en las placas Petri. 13. Pesar el gel que quedó en el tubo. 14. En el caso de que no se haya separado el sobrenadante, pesar todo lo que queda en el tubo. Realizar una tabla donde se registran los siguientes valores: -Nombre de la muestra. -Peso del tubo con agitador. -Peso de la muestra. -Volumen del sobrenadante. -Peso del tubo con el gel y agitador. -Peso de la placa Petri tarada. -Peso de la placa Petri con la muestra seca.

47

Cálculos: Índice de absorción de agua (IAA)

IAA=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑒𝑙(𝑔) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑔)

Índice de solubilidad en agua (ISA)

ISA=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒𝑠(𝑔) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑔)

× 100

Determinación del índice de expansión

48



ANEXO 2: Formato de análisis sensorial para determinar la aceptabilidad.

Prueba de análisis sensorial para determinar la aceptabilidad Fecha: ___________________ Instrucciones: Evalúe las muestras de “snacks” en sus atributos de Color, Olor, Sabor y Textura. Marque con un aspa en el recuadro donde corresponda. Evaluación de Atributos N° Muestra

1

2

3

4

5

2

Desagradable

Olor

1

2

3

4

5

3

Regular

Sabor

1

2

3

4

5

4

Agradable

Textura

1

2

3

4

5 5

Muy agradable

Color

1

2

3

4

5

Olor

1

2

3

4

5

Sabor

1

2

3

4

5

Textura

1

2

3

4

5

Color

1

2

3

4

5

Olor

1

2

3

4

5

Sabor

1

2

3

4

5

Textura

1

2

3

4

5

Color

1

2

3

4

5

Olor

1

2

3

4

5

Sabor

1

2

3

4

5

Textura

1

2

3

4

5

Evaluación de Atributos N° Muestra

Evaluación de Atributos N° Muestra

Muy desagradable

Color

Evaluación de Atributos N° Muestra

1

49



ANEXO 3: Obtención de la harina de cascara de maracuyá

Uso del módulo de molienda y tamizado:

50

Tamizado de la harina de maracuyá:

Pesado: Maracuyá

Arroz

51

Sal

Determinación de humedad de la harina de cáscara de maracuyá



ANEXO 4: Extrusión

52



ANEXO 5: Determinación del IAA y del ISA

Baño María

Muestras para el IAA y el ISA

Centrifugado:

Pesado del gel:

53



ANEXO 6: Evaluación sensorial del snack

54



ANEXO 7: Formulaciones

Formulaciones -

Formulación n° 1: En base a 500g 0.5:99.5 (maracuyá: arroz)

-

Maracuyá: 0.5%

 2.5 gr.

Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 98%

 490 gr.

Formulación n° 2: En base a 500g 0.6:99.4 (maracuyá: arroz)

-

Maracuyá: 0.6%

 3 gr.

Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 97.9%

 489.5 gr.

Formulación n° 3: En base a 500g 0.7:99.3 (maracuyá: arroz)

-

Maracuyá: 0.7%

 3.5 gr.

Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 97.8%  489 gr.

Formulación n° 4: En base a 500g 0.8:99.2 (maracuyá: arroz)

-

Maracuyá: 0.8%

 4 gr.

Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 97.7%

 488.5 gr.

Formulación n° 5: En base a 500g 0.9:99.1 (maracuyá: arroz)  4.5 gr.

Maracuyá: 0.9% Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 97.7%

 488 gr.

55

-

Formulación n° 6: En base a 500g 1:99 (maracuyá: arroz)

-

Maracuyá: 1%

 5 gr.

Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 97.5%

 487.5 gr.

Formulación n° 7: En base a 500g 1.5:98.5 (sal: arroz) Sal

: 1.5%

 7.5 gr.

Arroz

: 98.5%

 492.5 gr.

56



ANEXO 8: Tablas de datos obtenidos del análisis sensorial

COLOR Formulación Panelista 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

4 4 4 3 3 3 3 4 3 3 4 4 4 5 4

5 4 4 4 4 4 4 3 3 2 4 4 4 2 4

4 3 4 4 4 4 4 4 5 2 5 4 3 3 4

3 4 4 3 4 4 3 4 5 3 5 4 3 2 4

3 4 4 3 3 3 3 4 2 3 4 3 4 4 3

4 3 4 3 3 3 4 3 3 2 4 4 3 5 3

4 2 4 3 3 3 2 3 3 2 3 3 4 4 3

SABOR Formulación Panelista 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

2 3 4 3 2 2 4 2 2 2 2 5 4 3 3

2 4 4 4 2 2 2 2 5 1 3 3 2 3 3

4 3 4 3 2 3 4 2 3 1 3 4 2 2 4

3 4 4 3 3 2 3 3 4 2 2 4 3 4 3

3 3 3 3 1 3 3 1 2 1 2 4 2 3 4

3 3 3 4 1 3 2 2 2 3 3 2 2 5 3

3 4 3 3 3 3 4 3 4 1 4 4 3 4 3

57

OLOR Formulación Panelista 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

3 4 3 5 2 3 3 4 4 2 4 3 3 3 3

2 4 3 4 3 3 3 3 3 2 5 4 2 3 3

4 3 3 4 2 3 3 4 3 1 4 3 3 3 3

3 3 3 4 3 3 3 4 3 3 4 4 3 3 3

3 4 3 4 2 3 3 4 2 2 4 3 3 3 3

4 4 3 4 2 2 3 3 4 2 4 5 3 3 3

4 2 3 4 2 2 3 3 3 2 3 3 3 3 3

TEXTURA Formulación Panelista 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

2 5 3 4 1 1 4 2 1 2 4 3 4 2 3

2 4 3 3 1 2 3 2 3 2 4 3 2 1 4

3 2 5 4 3 3 4 3 4 3 5 3 4 3 2

3 4 4 3 3 4 3 4 5 3 4 5 3 4 2

3 4 3 3 3 3 3 1 3 2 5 2 4 4 3

2 4 3 3 1 3 2 3 2 2 3 4 3 2 3

3 4 4 3 3 3 4 3 5 2 4 4 4 3 4

58