Tesis de Pos Grado Guía

 AÑO DE LA CONSOLIDACION CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU” GRAU”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA (Creado por Ley N° 25265)

ESCUELA DE POST GRADO

ÍNDICE Página I.

PROBLEMA

1.1. Planteamiento del problema

04

1.2. Formulación del problema

04

1.3. Objetivos

05

1.4. Justificación e importancia

05

II. MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes de la Investigación

07

2.1.1. Influencia de la temperatura en el deshidratado

07

2.1.2. Aceptabilidad del producto alimenticio

08

2.1.3. Determinación de carotenoides

08

2.2. Bases teóricas 2.2.1. Nabo silvestre

09

2.5. Identificación de variables

24

2.6. Definición operativa de variables e indicadores

25

III. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Ámbito de estudio

26

3.2. Tipo de Investigación

26

3.3. Nivel de Investigación

26

3.4. Método de Investigación

26

3.4.1. Análisis químico proximal de las flores de nabo silvestre fresca

26

3.4.2. Deshidratado de las flores de nabo silvestre ( Brassica sp):

27

3.4.3. Análisis microbiológico de las flores deshidratadas

30

3.5. Diseño de investigación

30

3.5.1. Diseño experimental para la aceptabilidad

30

3.5.2. Diseño experimental para la concentración de carotenoides totales

30

3.6. Población, Muestra, Muestreo

32

I.

PROBLEMA

1.1. Planteamiento del Problema Hoy en día en el mundo y principalmente en América Latina se presentan diversos problemas de salud, sin duda, por la deficiente alimentación nutricional. Asimismo, Huancavelica es la región más pobre del país, con la tasa de desnutrición más alta en las zonas rurales (FAO, 2000). Las flores del nabo silvestre que usualmente se consume en zonas alto andinas del país, es conocida como la mala yerba por muchos agricultores, que no permiten su desarrollo floral en los terrenos de cultivo, destinan como forraje para los animales. Sin embargo en otros países es muy cultivada por su bondad nutricional y funcional, una planta muy rica en contenido de carotenoides (Bartley et al, 1994).

Los productos deshidratados en la región cada vez viene siendo limitada, debido a factores como la materia prima; existe materias primas en la región que bien podrían utilizarse en la elaboración de productos deshidratados, como es el caso de las flores del nabo silvestre que nos podría brindar productos funcionales con mayor valor agregado y la disponibilidad suficiente de alimento, de una fuente vegetal promisoria propia de la zona, de bajo costo, con aportes nutricionales y funcionales, proveyendo un producto para la seguridad alimentaria.

1.3.

Objetivos 1.3.1. General 

Determinar la influencia del aprovechamiento agroindustrial de las flores del nabo silvestre ( Brassica sp) deshidratado en la seguridad alimentaria.

Las flores del nabo silvestre ( Brassica sp), poseen un alto valor nutricional con características funcionales y antioxidantes, muy rica en contenido de vitamina A, en forma de beta carotenos, esta vitamina es capaz de neutralizar los radicales libres que sean causantes de enfermedades degenerativas. Por lo que es necesario promover y desarrollar la potencialidad de este producto, con una alternativa tecnológica, aplicada al procesamiento agroindustrial de las flores del nabo silvestre deshidratado, a través de la investigación, conservando sus propiedades nutricionales, sensoriales y fisicoquímicas en la alimentación mundial. Para obtener una seguridad alimentaria es necesario tener un concepto científico de la materia prima que aún no son valorados por sus propiedades nutricionales como por ejemplo de las flores del nabo silvestre ( Brassica sp), esta investigación, permitirá ampliar conocimientos

en sentido de componentes que se requiere conocer, los valores

II. 2.1.

MARCO TEÓRICO

Antecedentes

2.1.1. Influencia de la temperatura en el deshidratado Martínez, (2005). En su trabajo científico titulado: “Métodos de deshidratación en la calidad

comercial de la flor de rosa”; desarrollado en la ciudad de México, llegó a concluir lo siguiente: Para tener rosas deshidratadas con buena calidad, las flores deben perder entre 72 y 75 % de humedad.; así mismo el desecante más recomendable para tener flores deshidratadas de buena calidad comercial, es la harina de arroz, por ser un material barato, fácil de manejar.; la morfología que presenta un cultivar (forma de los pétalos, ángulos de inserción de los pétalos, el grado de apertura de la flor), es determinante en la conservación del estado, color y flexibilidad de la flor, cuando éstas se someten a un proceso de deshidratación.

puede desprender las siguientes conclusiones: La aceptabilidad de la tortilla formulada con polvo de hoja de moringa, según escala hedónica “gusta mucho” fue de un 100% comparada con el 60% de sopa de arroz y 47.5% de frijol en caldo. La formulación de recetas elaboradas a base de moringa oleífera constituye una alternativa para incrementar el valor nutritivo de las preparaciones alimenticias consumidas por las familias sin afectar el sabor de éstas. Valeria, (2008). Al evaluar el “Estudio del Efecto de los Pre Trat amientos en las

Características Físicas y Sensoriales del Tomate Deshidratado”. Desarrollado en la ciudad de Guayaquil Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción de Ecuador; concluyó: para preservar ese color específico del tomate, las sales a usarse deben ser la meta bisulfito de potasio y cloruro de calcio. Estas sales lograron mantener una textura agradable de las muestras. Por sus propiedades conservantes y su composición molecular se seleccionan a la meta bisulfito de potasio y cloruro de calcio como los pre-tratamientos más ventajosos tanto para el proceso de deshidratación del tomate como para conservar su sabor, color y textura. Es

El nabo silvestre (Brassica sp)  es una planta herbácea de tamaño mediano, con abundante floración amarilla, que crece en los campos de en los meses de inicio de lluvias (octubre  – enero). Las familias consumían las hojas de las plantas antes de la floración, debido que se vuelven muy amargas (Valetti, 1996). Los cusqueños y cusqueñas dicen que el nabo es una planta que mitiga el hambre en los meses de lluvias hasta que se cosechen los productos como el maíz Cuando el nabo llega, lo hace con su pollera verde (hojas verdes) y al momento de irse el 20 de enero, se va ataviada con sus polleras amarillas (flores amarillas). Según relatos locales la planta del nabo le dice al maíz. “Yo ya alimenté a mis hijos y ahora me voy, te encargo a ti para que los sigas alimentando” dicho esto la madre nabo silvestre, ya en inflorescencia, se va con su aspecto escuálido y sus polleras amarillas (Morales, 2006). Según, Martínez, (1979); la clasificación taxonómica es la siguiente:

El producto cosechado debe trasladarse inmediatamente al área de secado. Los contenedores que vayan a utilizarse para recoger y transportarlo desde la explotación agrícola a las instalaciones de secado, deben estar limpios, secos y exentos de insectos y de proliferación visible de hongos antes de su utilización o reutilización. Si es necesario, deberán limpiarse y desinfectarse antes de su utilización o reutilización, y deberán ser adecuados para la carga prevista, de acuerdo con los principios de higiene de los alimentos (Codex Alimentarios, 1995). Se deberá asegurar que todos los procesos de post-cosecha estén organizados, para reducir el tiempo transcurrido entre la cosecha y el secado evitando de este modo, las condiciones de almacenamiento que pueden favorecer la presencia de hongos u otros daños (Codex Alimentarios, 1995).

2.2.3.

Control de calidad Durante esta fase debe realizarse un proceso de selección que permita eliminar los

El secado de una planta no es más que el proceso de extraer la humedad que contiene, con la finalidad de evitar la putrefacción, y perder sustancias activas, además de permitir alargar la vida útil por un tiempo determinado antes de su utilización (Montes, 1974). Un producto deshidratado es el que no contiene más de 2,5% de agua (base seca), mientras que el alimento seco es todo producto alimenticio que ha sido expuesto a un proceso de eliminación del agua y que contiene más de 2,5% de agua (Cañizares et al , 2007). El proceso de secado resulta más o menos sencillo dependiendo de qué partes de la planta a manipular. Las flores, por ejemplo, generalmente son más sensibles, con menor tiempo de exposición al secado, pero un tiempo escaso de secado, puede provocar el enmohecimiento o putrefacción aún la presencia de la humedad (Montes, 1974). Las partes a secar deben colocarse en capas finas, bandejas o cajas de madera que dispongan

A partir de las curvas de cinética de secado que deben ser obtenidas a nivel de laboratorio, pueden tenerse una idea del tiempo de secado, del consumo de energía, del mecanismo de migración de humedad de las condiciones predominantes en la transferencia de calor y masa y de la influencia que tienen en la velocidad de secado las variables del proceso tales como: temperatura, humedad de entrada, velocidad del aire (Sagñay, 2009).

para la determinación directa de del tiempo necesario en el secado discontinuo de grandes partidas bajo las mismas condiciones de secado (Sagñay, 2009).



Velocidad de secado



Contenido de humedad

mT = Peso total de material en un tiempo determinado ms’ = Peso de los sólidos secos Yt = Humedad (peso de agua/peso de sólido seco)

Velocidad de secado Cuando se realiza el deshidratado de un alimento en una corriente de aire caliente que fluye paralelamente a la superficie de desecación y considerando que la temperatura y la humedad del aire de desecación se mantienen constantes durante el ciclo de deshidratación y todo el calor necesario es aportado al producto por convección (Potter y Hotchkiss, 1999).

Posee controles para la regulación de la temperatura de calefacción, control de la temperatura del producto y grado de vacío durante todo el proceso. Fácil acceso a todos sus elementos para garantizar una limpieza total. Mínimo mantenimiento. Bajo consumo de energía (http://www.labconco.com/pdf/Spanish_Freezone.pdf ).

Estufa de convección natural En la convección natural el movimiento del fluido es debido a causas naturales, como el efecto de flotación, el cual se manifiesta con la subida del fluido caliente y el descenso del fluido frio.

Figura Nº 4: Convección Natural

Color La deshidratación cambia las características de la superficie del alimento y por tanto su color y reflectancia. Los cambios químicos experimentados por los pigmentos derivados, el caroteno y la clorofila, son producidos por el calor y la oxidación que tienen lugar durante la deshidratación. Por lo general, cuanto más largo es el proceso de deshidratación y más elevada la temperatura, mayores son las pérdidas en estos pigmentos (Cañizares et al , 2007).

Olor y Aroma La causa más importante de las pérdidas de aroma por la deshidratación, la constituye la oxidación de los pigmentos, vitaminas y lípidos durante el almacenamiento. Estas oxidaciones se producen por la presencia de oxigeno, como consecuencia de la estructura porosa que se desarrolla durante la deshidratación. La velocidad a la que estos componentes se deterioran depende de la actividad del agua en el alimento y de la temperatura de almacenamiento

diferentes como para ser utilizados como medio de identificación mediante un espectrofotómetro (Quiñonez, 2004).

2.2.8.

Análisis microbiológico

El conocimiento de la microbiología es la base para el manejo adecuado de los productos alimenticios. Así pues, el estudio del número y tipo de microorganismos presentes en un alimento permite: conocer la fuente de contaminación del producto, evaluar las condiciones higiénicas de trabajo en las que se procesan o preparan los alimentos. Detectar la posible presencia de flora patógena que causa problemas de salud en el consumidor. Establecer en que momento se producen fenómenos de alteraciones en los distintos alimentos, con el propósito de delimitar su periodo de conservación. Y si bien el desarrollo microbiano desenfrenado y sus productos metabólicos indeseables ocasionan problemas al dañar nuestros alimentos (Sagñay, 2009). Las levaduras y mohos crecen con rapidez en los alimentos ácidos y en los de baja actividad de

2.2.10.

Seguridad alimentaria

Existe seguridad alimentaria cuando todas las personas tienen en todo momento acceso físico y económico a suficientes alimentos inocuos y nutritivos para satisfacer sus necesidades alimentarias y sus preferencias en cuanto a los alimentos a fin de llevar una vida activa y sana. 4 pilares: disponibilidad, estabilidad del suministro, acceso y el uso (FAO, 2000). Es el derecho de toda persona a tener acceso a alimentos sanos y nutritivos, en consonancia con el derecho a una alimentación apropiada y con el derecho fundamental de toda persona a no padecer hambre (CMA, 1996).

2.3.

Hipótesis

Hipótesis general Las temperaturas de deshidratación influyen en la aceptabilidad y concentración de carotenoides totales.

prevención de una alteración del sabor, aroma, textura, aspecto exterior, etc., que caracterizan la calidad del producto. La putrefacción o podrido es el resultado de una acción microbiana fermentativa. La alteración sufrida en la calidad se debe más frecuentemente a una acción microbiana y por esta razón el control continuo sobre la contaminación y el desarrollo de los microorganismos es muy importante (Martínez, 1967).

2.4.3. Aprovechamiento agroindustrial Es un proceso tecnológico y socioeconómico que involucra la cadena productiva en las etapas de producción, adecuación, transformación y comercialización de productos agrícolas, dentro de este concepto, el sector agropecuario está integrado a los procesos agroindustriales, mediante el suministro permanente de materias primas destinadas al procesamiento (Ortega et al , 2004).

2.4.4.

Seguridad alimentaria

Asegurar que todas las personas tengan en todo momento acceso físico y económico a los

amarillo y naranja que se encuentran en los cítricos, zanahorias, tomates rojos, pimiento, mantequilla, aceite de palma, azafrán, yema de huevo, trucha, salmón y algas (Quiñonez, 2004).

2.4.6. Aceptabilidad Las pruebas sensoriales ayudan a determinar la aceptación de un alimento, lo cual es fundamental para promoverlo y liberarlo para producción y consumo en el país. Las mismas, determinan la aceptación o rechazo de un alimento y están relacionadas con la percepción subjetiva del consumidor sobre aspectos físico-organolépticos tales como el color, el sabor, la textura, la consistencia, el olor, entre otros (Zebracki, 2007).

2.5. Identificación de variables 2.5.1. Independiente 

Temperaturas de deshidratación

2.5.2. Dependiente

III.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Ámbito de estudio El proceso de deshidratado de las flores de nabo silvestre ( Brassica sp) y los análisis organolépticos se realizarán en el Laboratorio de Procesamiento Agroindustrial de la Facultad de Ciencia Agrarias de la Universidad Nacional de Huancavelica, los análisis de laboratorio se realizará en los Laboratorios de Investigación de la Universidad Nacional Centro del PerúHuancayo. 2.1. Tipo de Investigación: Experimental Se experimentará las diferentes temperaturas de deshidratado sobre la aceptabilidad y la concentración de carotenoides totales 2.2. Nivel de Investigación: Explicativo

Cosecha de las flores La materia prima será cosechada directamente de la población de Parco Alto. Se realizará mediante una inspección del grado de madurez, que deben ser homogéneas para no tener variaciones en el secado.

Lavado de las flores Con agua potable a las flores del nabo silvestre con la finalidad de eliminar sustancias extrañas, microorganismos patógenos.

Selección Es esta operación se retirará las flores que no reúnen las características deseadas para el deshidratado, coma la falta de madurez, deterioradas por microorganismos, enfermedades y otros.

Sulfitado Esta operación se realizará con la finalidad de conservar el color y sabornatural, prolongar su conservación, retardar las pérdidas de componentes y contrarrestar el desarrollo de los

Almacenado Se almacenará a temperatura del medio ambiente.

SULFITADO

ALMACENADO

NIVEL DE FLORACI N ADECUADA COSECHA DE LAS FLORES

Análisis microbiológico Se realizara el análisis microbiológico, evaluaremos la cantidad de mesófilos y coliformes totales de la flor del nabo silvestre deshidratado, del tratamiento optimo con la finalidad de comprobar las condiciones higiénicas y sanitarias de procesamiento y manipulación.

2.4. Diseño de investigación 2.4.1.

Diseño experimental para la aceptabilidad

En el presente experimento se utilizará el Diseño de Bloques Completamente al azar con 15 repeticiones o panelistas. TRATAMIENTOS

Panelistas

∑X.j

1

2

3

I

X11

X21

X31

X.1

.

X..

X..

X..

X..

.

X..

X..

X..

X..

XV

X

X

X

X.

 j = 1, 2,......, r; repeticiones o bloques

Diseño de Bloques Completamente al Azar (DBCA) Para hallar y ordenar en una tabla de ANVA y calcular la diferencia significativa entre muestras a través de las tablas comparativas de Duncan.

F.V.

G.L.

S.C.

C.M.

F.T.

PANELISTAS

b-1

SCB

SCB/b - 1

CMB/CME

TRATAMIENTO

a-1

SCT

SCT/a - 1

CMT/CME

ERROR TOTAL

(a - 1)(b-1) SCE SCE/(a - 1)(b -1) N-1

STC

El diseño Estadístico utilizado es el completamente al azar con dos variables (carotenoides totales y muestras deshidratadas), para evaluar los dos factores de manera simultánea con 3 repeticiones de concentración de carotenoides, permitiendo hacer comparaciones entre las 3 muestras de producto deshidratado de la flor de nabo silvestre; cuyos resultados se evaluaran mediante el modelo aditivo lineal, que es el siguiente:

. El modelo estadístico aditivo lineal

Xij = µ + i + ij Donde: Xij = Observación cualesquiera dentro del experimento µ = Media poblacional i = Efecto aleatorio del i-ésimo tratamiento ij = Error experimental i = 1, 2, ....., t; tratamientos

T CNICAS

INSTRUMENTOS

RECOLECCI N DE DATOS 

OBSERVACIÓN DIRECTA

Ficha de observación.

RECOLECCIÓN DE Libros y formatos INFORMACIÓN impresos. EVALUACIÓN DE PROCESO DE Ficha de control DESHIDRATACIÓN









PANELISTAS SEMIENTRENADOS

Ficha de evaluación sensorial.

    

CUANTIFICACIÓN DE Espectrofotómetro UVCAROTENOIDES TOTALES Visual.



Cantidad de la flor de nabo silvestre Mejor floración de nabo silvestre Bondades de la flor de nabo silvestre Datos cronológicos de la pérdida de humedad. Apariencia general sabor Color. Olor Textura Concentración ug/g de carotenoides totales Cuantificación de carotenoides totales

Me agrada mucho Me agrada poco Me agrada mas o menos Me desagrada poco Me desagrada mucho Me desagrada muchísimo

6 5 4 3 2 1

2.6.2. Cuantificación de carotenoides totales Se realizara el análisis del contenido de carotenoides de las flores del nabo silvestre deshidratado con la espectrofotometría UV. Visible de los carotenoides alrededor de 450 nm. En unidades de µg carotenoides /g. ms.

2.7. Técnicas de procesamiento y Análisis de datos 2.7.1. Para la evaluación sensorial Se utilizará ANVA para determinar diferencias significativas. Se evaluará mediante un diseño de Bloques Completamente al Azar, las medias de 15

IV.

ASPECTO ADMINISTRATIVO

4.1. Potencial Humano Autor: LANDEO LÓPEZ, YUDY YOSELINA 4.2. Recursos Materiales A. Materia prima: 

Flor de nabo silvestre



Flor de nabo silvestre deshidratada

B. Insumos y reactivos 

Agua destilada



Bisulfito de Na.



Sulfato de amonio



Acido sulfúrico 1.25%



Controlador de tiempo



Estufa de convección natural



Cocinilla eléctrica



Selladora

D. Materiales de laboratorio 

Matraz del erlenmeyer



Capsulas y crisoles de porcelana



Campana desecadora de vidrio



Papel filtro



Extractor soxhlet



Aparato kjeldalh



Vaso de precipitación



Pipetas y Probetas

Viáticos

520,00

Análisis del laboratorio

2000,00

Tipeo e impresión

unid

800

0.50

400,00

Empastado del informe final unid

6

25.00

150,00

Revelado de fotos

unid

50

0.50

25,00

Fotocopias

unid

300

0.10

30,00

Internet

horas 100

1.50

150,00

SUB-TOTAL S/.

3905,00

4.4.2. Costos indirectos Descripción

Unid. Cantidad. Precio Unid. Total s/.

Cámara digital

1

Material bibliográfico

10

250,00 70

700,00

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 1. BARTLEY, SCOLNIK A, GUIULIANO G. Molecular biology of carotenoid biosynthesis in plants. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant. Mol. Biol. 1994. pp. 287-301. 2. CAMACHO DR, ÁLVAREZ MJ. Efectos de la temperatura de secado sobre la degradación de carotenoides en frutos de caroba; 2004. Vol. 5. 3. CAÑIZARES A, BONAFINE O, LAVERDE D. Deshidratación de productos vegetales. INIA. Centro de Investigaciones Agrícolas del Estado Monagas; 2007. 4. CODEX ALIMENTARIUS, Guía de Buenas Prácticas para prevenir la Contaminación de Micotoxinas en Capsicum 1995. CAC/RCP 42-1995. 5. CUMBRE MUNDIAL DE LA ALIMENTACIÓN (CMA). Compromiso de los Estados participantes Roma; 1974. 6. CUMBRE MUNDIAL DE LA ALIMENTACIÓN (CMA). Compromiso de los Estados participantes Roma; 1996. 7. Convección natural, [Internet]. [Acceso 05/01/2011]. Disponible en: (http://theory.uwinnipeg.ca/mod_tech/node76.html). 8. ESPINOSA J, SARUKHÁN J. Manual de Malezas del Valle de México. Claves, descripciones e ilustraciones, Universidad Nacional Autónoma de México: Fondo de Cultura Económica. México; 1997.

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ANEXO