EFECTO DE LA Stevia rebaudiana EN LA CALIDAD PANIFICADORA Y SENSORIAL DEL PAN ENDULZADO CON Stevia rebaudiana
DIANA STELLA LÓPEZ PERTUZ CODIGO: 43032018
Dirigido por RAFAEL GUZMÁN Químico
Co-Dirigido por DANIEL VARELA MUÑOZ M.S.c. Física.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D.C. 2010
1
EFECTO DE LA Stevia rebaudiana EN LA CALIDAD PANIFICADORA Y SENSORIAL DEL PAN ENDULZADO CON Stevia rebaudiana
Anteproyecto de grado para optar al título de ingeniero de alimentos
DIANA STELLA LÓPEZ PERTUZ CODIGO: 43032018
Dirigido por RAFAEL GUZMÁN Químico
Co-Dirigido por DANIEL VARELA MUÑOZ M.S.c. Física.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ D.C. 2010
2
Nota de aceptación ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ Director: Rafael Guzmán__________________________ __
Co-Dirigido por: Daniel Varela Muñoz ____________________________
Jurado: ____________________________ Jurado:
Julio 16 del 2010
3
DEDICATORIA
Dedico este proyecto y toda mi carrera universitaria a Dios porque en mi caminar de tu mano, nunca me abandonaste, ahora mis sueños para un mañana están en sus manos porque "Mayores son tus caminos y pensamientos que los míos"; a mís padres Roberto López Sánchez y Regina PertuzGüete, quienes me dieron la educación, han estado a mi lado en todo momento aportando las fuerzas necesarias para continuar luchando día tras día y seguir adelante rompiendo todas las barreras que se me presenten.
Este trabajo también lo dedico a personas que han estado conmigo toda mi vida, mami Diona, mi tía Lubby, mi tía Mary, tíaDiony, Betty y demás, quienes me han apoyado y guiado en todas las etapas, me han dado consejos como regalos de rosas y mitigado las espinas del camino para continuar adelante.
4
AGRADECIMIENTOS
Existen personas en nuestras vidas que nos hacen felices, que por simple casualidad se cruzaron en nuestro camino a quienes solemos llamar amigos o maestros que nos dejan una enseñanza para continuar. Otras son más importantes: Dios y la familia, quienes recorren el camino a nuestro lado, viendo muchas lunas pasar, quienes nos bendicen continuamente; con todos ellos hay que ser agradecidos; algunas veces podemos dar por sentado que ya lo hemos sido y no ha sido así; por ello en este escrito, después de pasar esta etapa de mi vida, quiero darles las gracias.
En primer lugar deseo expresar mi agradecimiento a mis padres quienes me dieron la vida y porque gracias a su cariño, amor, guía y apoyo he llegado a realizar uno de los anhelos más grandes de mi vida, he logrado terminar mis estudios profesionales, que constituyen el legado más grande que pudiera recibir y por lo cual les viviré eternamente agradecida. Seguidamente están mis tías, mami Diona y demás familiares que me han acompañado y apoyado en todas las etapas del camino.
También agradezco a mi director de tesis, Rafael Guzmán por su orientación y atención a mis consultas sobre metodología, al subdirector Daniel Varela a Mauricio Bustamante, Jaime Humberto Martínez, Luz Marina Arango por la dedicación y apoyo que han brindado a este trabajo, por el respeto a mis sugerencias, ideas, por la dirección y el rigor que han facilitado a las mismas. A mis profesores como Jorge Dueñas, Luz Miriam Moncada entre otros, quienes día a día me dieron sus conocimientos y su guía con suma paciencia
5
Por último mi más sincero agradecimiento a las empresa Enzipan LTDA, quien me guió en la realización de las pruebas reologicas; al Restaurante Entrepúes quien me abrió sus puertas para realizar mis primeros ensayos.
A todos, muchas gracias.
6
TABLA DE CONTENIDO
Pág. INTRODUCCIÓN ..................................................................................... ….15 OBJETIVOS .................................................................................................. 17 1.
REVISIÓN DE LA LITERATURA ........................................................ 18 1.1. INDUSTRIA PANIFICADORA EN COLOMBIA ................................ 18 1.1.1. Gasto promedio en compra de pan de 1999-2005 ....................... 18 1.1.2. Clases de pan y su forma de consumo ........................................ 20 1.2. Planta Stevia rebaudiana ................................................................. 22 1.2.1. Descripción Planta Stevia rebaudiana ......................................... 22 1.2.2. Cultivo de la Stevia rebaudiana .................................................... 23 1.2.3. Extracto de Stevia rebaudiana: Estructura y proceso de obtención.24 1.2.3.1. Estructura ..................................................................................... 24 1.2.4. Contenido de la hoja de Stevia rebaudiana .................................. 27 1.3. DEFINICIÓN DE PAN ...................................................................... 29 1.4. CARACTERÍSTICAS SENSORIALES DEL PAN ............................. 30 1.5. CALIDAD REOLÓGICA DEL PAN ................................................... 30 1.6. INGREDIENTES EN PANIFICACIÓN.............................................. 32 1.6.1. Harina ........................................................................................... 32 1.6.2. Agua ............................................................................................. 32 1.6.3. Levadura....................................................................................... 33 1.6.4. Grasa ............................................................................................ 33 1.6.5. Edulcorante .................................................................................. 33 1.6.6. Sal ................................................................................................ 34 1.7. ETAPAS DE ELABORACION DE PAN CON LEVADURA ............. 34
2.
MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................... 37 2.1. EQUIPOS Y UTENSILIOS ............................................................... 37 2.2.
EXPERIMENTO ........................................................................... 39
2.2.1. Preparación de la solución de trabajo a partir del extracto de Stevia rebaudiana ................................................................................................ 41 2.3.4. Proceso de panificación pan......................................................... 42
7
2.7. PRUEBAS REOLÓGICAS ............................................................... 52 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................. 54 3.1. EXPERIMENTACIÓN ...................................................................... 54 3.1.1. Volumen del pan y densidad aparente ......................................... 54 3.1.2. Pérdida de agua ........................................................................... 57 3.1.3. Color de la corteza y color de la miga. ......................................... 59 3.1.4. Determinación de la corteza y miga ............................................. 63 3.1.5. Tipo de Miga ................................................................................. 64 3.2. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LAS PRUEBAS FÍSICAS ................. 66 3.3. ANÁLISIS REOLÓGICO .................................................................. 70 3.3.1.
TEXTUROMETRÍA.................................................................... 70
3.3.2.
ALVEOGRAMA ......................................................................... 72
3.3.3.
FARINOGRAMA........................................................................ 76
3.3.4.
FERMENTOGRAMA ................................................................. 80
3.4. ANÁLISIS SENSORIAL ................................................................... 85 3.4.1.
Color.......................................................................................... 87
3.4.2.
Dulzura ...................................................................................... 88
3.4.3.
Sabor......................................................................................... 89
3.4.4.
Textura ...................................................................................... 90
3.4.5.
Gusto......................................................................................... 91
3.4.6.
Interés de compra ..................................................................... 92
CONCLUSIONES ......................................................................................... 93 RECOMENDACIONES ................................................................................. 94 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................. 95 ANEXOS ..................................................................................................... 100
8
LISTA DE CUADROS
Pag.
Cuadro 1. Equipos utilizados en la elaboración de pan………….……………38
Cuadro 2. Formulación estándar de la AACC 10-10B………………………….40 Cuadro 3. Indicadores a medir según la etapa de proceso……………….…….41 Cuadro 4. Guía para el diseño de pruebas sensoriales……..…………………..48
Cuadro 5. Métodos para la prueba reológicas………………………..…………..52
Cuadro 6. Tabla de color de corteza de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B…………………………………………….…………..60
Cuadro 7. Tabla de color miga de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B……………………….………….62
Cuadro 8. Tabla de comentario del tipo de miga de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B……………….………65
9
LISTA DE TABLAS
Pag.
Tabla 1. Demanda de la harina de trigo…………………………………………..18 Tabla 2. La compra de pan según………………………………………………..19
Tabla 3: Consumo del pan aliñado………………………………………………20
Tabla 4: Consumo del pan molde………………………………………………. 21 Tabla 5: Consumo del pan integral………………………………………………21
Tabla 6: Steviol glicósidos presentes en la planta Stevia rebaudiana……….25
Tabla 7.Contenido nutricional de la hoja de Stevia rebaudiana……………..28
Tabla 8. Fórmulas en porcentaje para cada uno de los tratamientos………..42
Tabla 9. Tabla de volumen de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B……………………………………………….55
Tabla 10. Tabla de Densidades de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B…………………………………56
Tabla 11. Tabla de volumen específico de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B…………………………………56
Tabla 12. Tabla de pérdida de agua en el horneo de panes elaborados
10
con la fórmula de la AACC 10-10B……………………………………………….58
Tabla 13. Tabla de porcentaje de corteza de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B……………………..63
Tabla 14.Tabla de porcentaje de miga de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B……………………...64
Tabla 15. Medida de la miga………………………………………………………66 Tabla 16. ANOVA para las pruebas físicas…………………………………..…..67 Tabla 17.Prueba de múltiple rangos pruebas físicas……………………..…….67 Tabla 18. Tabla de la dureza de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B………………………………....71
Tabla 19. ANOVA de la prueba de texturometría…………………………….…72
Tabla 20 Prueba de Múltiples Rangos para la prueba de texturometría……..72
Tabla 21. Análisis alveográfico………………………………………………….…73 Tabla 22. Análisis farinograma……………………………………………….…..76
Tabla 23. Análisis del desprendimiento de gas………………………………...81
Tabla 24. Prueba de Kruskal-Wallis………………………………………………86 Tabla 25. Prueba del signo………………………………………………………...87
11
LISTA DE GRÁFICAS Pag. Gráfico 1 Porcentaje y proyección del consumo del pan…………………………..19 Gráfico 2. Estructura del steviosido…………………………………………………24
Gráfico 3. Estructura de la glucosa…………………………………………………..25 Gráfica 4. Diagrama de bloques proceso de extracción y purificación delsteviosido……………………………………………………………………………27
Gráfica 5. Diagrama de Bloques para la elaboración de pan con la formulación de la AACC 10-10B……………………………………...……………..43 Gráfica 6. Prueba del guante mostrando el desarrollo del gluten…………..……. 46 Gracafico 7. Gráfico de la disminución de volumen en los diferentes tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B………....55
Gráfico 8. Gráfico volumen y densidad de los diferentes tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B……………………..….57
Gráfico 9. Pérdida de peso en el horneo de panes elaborados con lafórmula de la AACC 10-10B…………………………………………………….....58
Gráfico 10. Gráfico de la dureza de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B………………………………..…...71
Gráfico 11. Comparación del alveograma pan patrón y los tratamientos con extracto de Stevia rebaudiana……………………………………74
12
Gráfico 12. Comparación del farinográfica pan patrón y los tratamientos con extracto de Stevia rebaudiana………………………….………....77
Gráfico 13. Comparación del reofermentograma pan patrón y los tratamientos con extracto de Stevia rebaudiana………………………………….…82
Gráfico 14. Preferencia de los panelistas por los panes…………………….……86 Gráfica 15. Aceptación del color………………………………………………….…...88 Gráfica 16. Aceptación de la dulzura………………………………………….……...89 Gráfica 17. Aceptación del sabor…………………………………………….……….90 Gráfica 18. Aceptación de la textura………………………………………….………91 Gráfica 19. Aceptación del gusto…………………………………………….……….92 Gráfica 20. Interés de compra…………………………………………………….…..92
13
LISTA DE ANEXOS Pag. ANEXO A. Ficha técnica de la Stevia rebaudiana..………..………………………111 ANEXO B Ficha técnica margarina……………………………..……………………112 ANEXO C Ficha técnica harina de trigo.………………………..……………...........114 ANEXO D Ficha técnica del mejorador..…………………………..………………...116 ANEXO E Tabla de colores de Munsell…………………………….………………..117 ANEXO F Gráficas de texturometria…..……………………………..………………118 ANEXO G Gráficas de Alveográficas…..……...………………………..……….…..119 ANEXO H Gráficas de Farinografía……..……...……………………......………….121 ANEXO I Gráficas de Fermentografia…….………….………………….…….........123 ANEXO J Diseño de la encuesta…..………………………………..…….…………125
14
INTRODUCCIÓN
El pan por ser un producto de consumo masivo es un excelente medio para buscar alternativas de remplazo de algunos ingredientes como la sacarosa por extracto deStevia rebaudiana, endulzarte natural extraído de las hojas de la planta Stevia rebaudiana donde se encuentra el steviosido responsable del dulzor cuya característica es ser un edulcorante no nitrogenado con un poder edulcorante de 100 a 300 veces más dulce que la sacarosa; el cual cuenta con un mercado creciente que se caracteriza por un bajo contenido calórico y se encuentra en diferentes presentaciones.
Por otra parte, es poco conocido el uso del extracto deStevia rebaudianaen la industria panificadora, de ahí que se plantea investigar en este sector de los alimentos. Por ello la finalidad del presente trabajo es obtener las diferencias en el pan terminado y la masa causada por el edulcorante, de esta manera proporcionar un conocimiento a la industria de forma formal, sería que demuestre las modificaciones ocasionadas en el producto de panadería.
Para realizar el trabajo se toma como patrón la formulación estándar para la evaluaci{on de panes, aceptada internacionalmente dada por la AACC (American Association of cereal chemists) 10-10 B titulada “Optimizad Straight-Dough BreadMakingMethod”, de esta formulación se modifica la concentración de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana, para la comparación entre el pan patrón y los diferentes tratamientos se evaluó las características físicas: el volumen, la densidad, la pérdida de agua en el horneo, color de la corteza, el color de la miga, determinación del porcentaje de la corteza y de la miga, tipo de miga. Por último la partereológicas, donde se examina la textura del pan terminado utilizando el texturómetro de la Universidad de la Salle; con respecto a la masa se evalúa la tenacidad, extensibilidad, índice de hinchamiento, trabajo y equilibrio por medio del
15
alveograma; el porcentaje de absorción, tiempo de desarrollo, estabilidad y debilitamiento utilizando el farinograma; producción, retención y pérdida de CO2con el reofermentograma. Después de obtener los resultados de las anteriores pruebas se comparan mediante análisis estadísticos todas las características de un pan endulzado con azúcar
tomado como el patrón contra los tratamientos que poseen diferentes
concentraciones deextracto deStevia rebaudianaen su formulación. Los análisis estadísticos arrojan resultados significativos en parámetros de volumen, miga, tenacidad de la masa, la retención de CO2entre otros. Posteriormente se descarta el pan endulzado en su totalidad porextracto deStevia rebaudiana puesto que no tiene las características panificables aceptables para una evaluación sensorial, el producto fue dado a conocer ante 80 personas entre las edades de 15 hacia adelante en los estratos 3,4,5 y 6
con el fin de realizar
acercamiento al consumidor como una alternativa diferente al azúcar tradicional de utilización masiva en panificación, donde se observa estadísticamente la poca aceptabilidad de los dos tratamientos endulzados con extracto de Stevia rebaudiana a comparación del pan patrón.
16
OBJETIVOS GENERALES
Utilizar diferentes porcentajes de extracto deStevia rebaudiana como edulcorante sustituto de azúcar común en pan y valorar su comportamiento en la reología, fermentación y calidad sensorial del producto.
ESPECÍFICOS
1.
Realizar ensayos de panificación usando azúcar común y diferentes
porcentajes de sustitución por el edulcorante extracto de Stevia rebaudiana
2. Realizar pruebas reólogicas, farinográficas a la masa que permitan medir y calcular los cambios que se puedan presentar por la sustitución parcial de azúcar común por el extracto de stevia rebaudina y el efecto causado en la masa. 3.
Analizar el efecto que pueda causar la sustitución parcial de azúcar común
por extracto deStevia rebaudiana en la fermentación del pan. 4.
Valorar volumen, textura, miga y color de la corteza en el producto final.
5.
Realizar la evaluación sensorial con una población objetivo que logre
diferenciar o no la presencia del edulcorante.
17
1. REVISIÓN DE LA LITERATURA
1.1.
INDUSTRIA PANIFICADORA EN COLOMBIA
La harina utilizada en la industria panificadora es proviene de trigo importado en un 96% y 4 % nacional, según federación nacional de cultivadores de cereales (Fenalce).
La federación nacional de molineros de trigo (Fedemol) realizo un estudio sobre el destino de la producción de harina en la industria colombiana la cual se distribuye en panadería 67%, pastas 15%, galletas 11%
y consumo doméstico 7%, su
producción en toneladas se muestra en la tabla 1. Tabla 1. Demanda de la harina de trigo en Colombia DEMANDA Panadería pastas Galletas consumo domestico
producción (ton) 1,807,015 1,059,596 1,551,846
participación % 67 15 11 7
Fuente: Fedemol. 2003
En 2009 el consumo del país en trigo, superior a 1,3 millones de toneladas, se traduce en un consumo por habitante al año de 34 kilos de productos panificables, 2,5 kilos de galletas y 2,9 kilos de pasta; con esto se puede ver que el producto de mayor consumo para el colombiano en productos de harina de trigo es el pan.
1.1.1. Gasto promedio en compra de pan de 1999-2005
Según Asociación Nacional de Industriales de la Panadería y Alimentos Complementarios, Anipan, y Fedemol como se demuestra en la Tabla 2 el colombiano promedio ha aumentado la compra de pan desde 1999 indicando que invertía $4.233 mensuales mientras que en el año 2005 invertía $6680. Así mismo,
18
se ve un aumento de compra de pan según el ingreso en el cual se observa mayor gasto en la población que tiene altos ingresos.1 Tabla 2. La compra de pan según. según ingresos Bajos Medios Altos
1999 992 Toneladas 4500 Toneladas 3685 Toneladas
2004 1518 Toneladas 6989 Toneladas 5771 Toneladas
2005 1546 Toneladas 7115 Toneladas 5868 Toneladas
Autor: Anipan, y Fedemol
Lo anterior descrito lo asegura el Gráfico1 del DANE donde se observa el aumento del porcentaje del consumo desde diciembre del 1999 de 1.05% hasta diciembre del 2004 con 1.16% y el cual obtuvo una mayor proyección de la que se pronostico. En el año 2009 alimentos de harina representan el 1,7% del total del gasto de un colombiano de ingresos promedio y el 2,4% de uno de ingresos bajos.
Gráfico 1 Porcentaje y proyección del consumo del pan
Fuente: Agrocadenas, DANE (2004)
1
MARTÍNEZ,P. 2004. Informe de panificación. Revista catering.
19
1.1.2. Clases de pan y su forma de consumo
Para el consumidor colombiano siguen existiendo cuatro clases que son: aliñado, molde, integral y tostadas.2 En las tablas 3, 4, 5 y 6 se muestran la clase de pan, la frecuencia de compra, el % de consumo, el gasto promedio mensual y el porcentaje de consumo según la edad.
En la Tabla 3 se observó que el consumo por estrato no presenta diferencia significativa, pero en promedio de compra mensual el estrato 5 y 6 es el que más gasta. Se ve que la compra del pan aliñado es Diaria con 63.7% mientras que semanal es de 16.9% y por último los adultos son los consumidores más importantes de esta clase con 46.1%.
Tabla 3: Consumo del pan aliñado
FUENTE: Estudio Nacional del Mercado Panificador en Colombia, Anipan 2004.
La tabla 4 se refiere al consumo del pan molde donde se observo una mayor aceptación por el porcentaje de consumo en los estratos 5 y 6 pero un mayor gasto mensual en el estrato 3 y 4. La frecuencia de compra de este pan es 2
ANIPAN, 2004.Estudio Nacional del Mercado Panificador en Colombia.
20
semanal con un 43.4% y por ultimo según la edad, la población que más lo consume son los adultos con un 47.6%.
Tabla 4: Consumo del pan molde
FUENTE: Estudio Nacional del Mercado Panificador en Colombia, Anipan 2004.
La Tabla 5 se refiere al consumo del pan integral en la cual se aprecia un mayor consumo con 22.3% y mayor gasto promedio mensual en las estratos 5 y 6; el porcentaje de frecuencia de compra es diario y su mayor consumo es en la población adulta con un 61.4% Tabla 5: Consumo del pan integral
FUENTE: Estudio Nacional del Mercado Panificador en Colombia, Anipan 2004.
21
1.2.
Planta Stevia rebaudiana
1.2.1. Descripción Planta Stevia rebaudiana
La planta Stevia rebaudiana es un arbusto de la familia de las asteráceas nativas de Sudamérica, se encuentra en estado silvestre en el Paraguay, el arbusto mide 90cm de altura, de hojas lanceadas color verde oscuro de 5 cm de largo y 2 de ancho.3Hacia 1955 los japoneses comienzan a desarrollar cultivos inicialmente en el Paraguay de allí es llevada al Japón en 1964 por sus propiedades edulcorantes y ya en 1970 se comenzó la producción del steviosido. El edulcorante obtenido tenía un sabor residual amargo por lo que se optimizaron los procesos para eliminar los componentes que impartían ese sabor fue ahí donde se obtuvo por mejoramiento genético la variedad Morita, en honor de Toyo sigue Morita quien la desarrolla. Esta variedad da mayores rendimientos de hoja seca y mejor contenido químico de éstas. 4
Esta planta fue descrita por primera vez por el naturalista suizo Moisés Bertoni y posteriormente el químico paraguayo Ovidio Rebaudi quien en 1900 descubrió un glucósido de allí su nombre Rebaudiana Bertoni.
Rebaudi descubrió este
glucósido capaz de endulzar 200 veces más que el azúcar común pero sin efectos contraproducentes en el ser humano,5 pero fue hasta el viernes 4 de julio 2008 que se recibe por parte de la organización de las naciones unidas ONU, la 3
CAPASTE,
CAMARA
PARAGUAYA
DE
LA
“Agronomía”http://www.capaste.org.py/index.php?option=com_content&task=view&id=19&Itemid=38
STEVIA. .
Consultado Febrero 2009. 4
LÓPEZ, L. et al. 2004. Tesis Plan estratégico para la creación de una empresa dedicada a la producción y
comercialización de edulcorante a base de Stevia. Pontificia Universidad. Javeriana. 5
ENCICLOPEDIA LIBRE. LA STEVIA.wikipedia es.wikipedia.org/wiki/cajé. Consultado febrero 2008.
22
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación FAO y la organización mundial de la salud OMS quedando registrada con el nombre científico Steviol Glucócido; pero fue hasta hace poco que el Steviol Glucócido es elaborado por la cámara Colombiana para la producción, industrialización y comercialización.6
En Colombia el primer cultivo de Stevia rebaudiana se inició en el municipio de Támesis-Antioquia. Allí se conserva el génesis puro de la Stevia la cual se está posicionando como la mejor mundialmente por el grado de concentración desteviol. Puesto que las hoja de Stevia rebaudiana en América del sur contiene en promedio de 8 a 12% de steviosido. En cambio las hojas de China contienen de 5 a 6%.7
1.2.2. Cultivo de la Stevia rebaudiana
La planta Stevia rebaudiana se cultiva e temperaturas entre 20 y 25°C y de 5001600m sobre el nivel del mar. Esta planta necesita suelos húmedos ni muy arenosos ni muy arcillosos, con un pH optimo entre 6.5 y 7 favoreciendo así la disponibilidad de los nutrientes contenidos en el suelo y en fertilizante utilizado.
La reproducción de la planta se efectúa por semillas o por esquejes, cultivados a 30 cm de espacio entre las plantas y su recolecta se realiza cuando la planta está por florecer puesto que en este momento se obtiene el máximo contenido de glucósido.
6
URIEL, S. 23 junio de 2008. la Stevia, cultivo promisorio. Diario El espectador.
7
ZUBIATE
FREDY.
Steviarebaudiana.
La
Universidad.
La
Molina.
Lima.
Per.
http://apicultura.wikia.com/wiki/Stevia_rebaudiana. Consultado febrero 2008.
23
1.2.3. Extracto deStevia rebaudiana: Estructura y proceso de obtención.
1.2.3.1.
Estructura
Las hojas de la Stevia rebaudiana contienen una mezcla de ocho glucósidos diterpénicos entre los que se encuentran principalmente el steviosido responsable del poder edulcorante el cual en su estado puro es 300 veces más dulce que la sacarosa.
La fórmula empírica del extracto deStevia rebaudiana (steviosido) es C38H60O18 y su masa molecular es de 804,2 g.
En el Gráfico 2 y 3. Se muestra la diferencia de la forma general estructural de esteviol glicosido, el steviosido y la glucosa. Gráfico 2: Estructura del steviosido
24
Gráfico 3: Estructura de la glucosa
Fuente Revista de Ciencias Agrarias y Tecnología de los Alimentos, extracción de los principios edulcorantes de la Stevia rebaudiana Vol. 20 – 2002
Los principales esteviol glicosidos se presentan en el Tabla 6
Tabla 6: Steviol glicósidos presentes en la planta Stevia rebaudiana
Fuente Revista de Ciencias Agrarias y Tecnología de los Alimentos, extracción de los principios edulcorantes de la Stevia rebaudiana Vol. 20 – 2002
25
1.2.3.2.
Procesos de extracción y purificación del steviosido8
El proceso de extracción del extracto de Stevia rebaudiana se realiza según la Gráfica 4, en la cual se utilizan las hojas secas de la planta se maceran con agua Destilada y carbonato de calcio, seguidamente se eliminaron las hojas por filtración,
se
agrega
hidróxido
de
calcio.
El
extracto
se
lleva
a
pH
aproximadamente 8 con dióxido de carbono. Luego se filtró al vacío y se pasó por una resina de retención selectiva hacia solutos no polares de soluciones acuosas (R1). Los glicósidos retenidos se diluyen con alcohol en agua, y se pasa sucesivamente por resinas de intercambiocatiónica (R2) y aniónica (R3). Finalmente por una columna de carbónactivado granulado. Se obtuvo así una solución incolora que se concentra por evaporación al vacío.
8
CASTELLANOS, R. et al. 2006. Desarrollo y estandarización de un producto hipocalórico a partir de la
utilización del extracto de Steviarebaudiana como agente edulcorante. Universidad de la Salle.
26
Gráfica 4: Diagrama de bloques proceso de extracción y purificación del steviosido Agua Hojas Solvente orgánico
Extracción
Filtración Hidróxido de calcio Dióxido de carbono
Hojas
Adición
Ajuste de pH
Filtración vacio
Alcohol en agua
Dilución
Columna de Carbón activado
Columna carbón activado
Evaporación al vacío
1.2.4. Contenido de la hoja de Stevia rebaudiana
27
El contenido de la Stevia rebaudiana se muestra en la Tabla 7.
Tabla 7.Contenido nutricional de la hoja deStevia rebaudiana CONTENIDO
PORCENTAJE
Fibra vegetal
60%
Carbohidratos
50%
Fibra de polipéptidos o proteínas vegetales
10%
Lípidos y potasio
1%
Calcio hierro fósforo
0.3-1%
Cromo, hierro, magnesio, selenio, silicio, zinc; por 0.001% ultimo ácido ascórbico, aluminio, beta caroteno C, estaño, riboflavina, vitamina B1 Fuente: MARTINEZ, T. 2002. Lahierba dulce. Historia, uso y cultivo de la Stevia rebaudiana Bertoni capítulo 8 ciencias de la salud.
Entre los glucósidos se encuentra en mayor proporción el esteviosido generalmente entre 5 y 10% del peso de la hoja y ben menos medida, del orden de 2 a 3% rebaudiosidos A, B, C, D, E.9 1.2.5. Propiedades del extracto de Stevia rebaudiana en el ser humano10:
-La resistencia al calor: Su estructura no se modifica por su exposición a altas temperaturas y por lo tanto no pierde su poder edulcorante. Se funde a 238°C.
-La alta solubilidad en agua y en soluciones hidroalcohólicas.
9
MARTINEZ, T. 2002. La hierba dulce. Historia, uso y cultivo de la Steviarebaudiana Bertoni capítulo 8 ciencias de la salud. 10 FIAGRO, Stevia perfil tecnológico del cultivo fundación para la innovación tecnológica agropecuariawww.fiagro.org.sv/systemFiles/Perfil. consultado febrero 2008
28
-La resistencia al pH: estable en un rango amplio de pH, 3 a 9, aun a 100 °C.
-Una fuente de antioxidantes
-Es un producto no fermentable por microorganismos Esta planta apunta a la alimentación sana. “Está comprobado que el extracto deStevia rebaudiana ayuda a evitar ingerir carbohidratos simples, como el azúcar. Entonces minimizando el consumo de azúcar se puede consumir edulcorantes naturales que son más sanos y se evita el riesgo de diabetes, aumento de peso”.11 Entre sus principales propiedades benéficas para el ser humano se pueden citar: acción hipoglicemica, contra la obesidad, cardiotónico, acción digestiva, Anticaries, efecto dérmico, acción antimicrobiana. 12 1.3.
DEFINICIÓN DEPAN
Según el estudio de la industria panificadora y repostería del SENA las definiciones del pan se pueden dividir en tipos así: pan común y especial.
DEFINICIÓN DE PAN COMÚN: De consumo habitual, elaborado con harina de trigo, que cumpla los requisitos establecidos, y al que solo se le puedan añadir los coadyuvantes tecnológicos y aditivos autorizados para este tipo de pan.13
11
INFOAGRO.
La
Stevia
es
un
sustituto
del
azúcar
que
aporta
a
la
salud
http://infoagro.net/es/apps/news/record_view.cfm?vsys=a2&id=12710. Consultado febrero 2008. 12
CAMARA
PARAGUAYA
DE
LA
STEVIA.consultado
febrero
“usos”http://www.capaste.org.py/index.php?option=com_content&task=view&id=20&Itemid=36.
2009. Consultado
febrero 2008. 13
BAYONA, J. et al. 2006. Industria de la panificación y la repostería. Sena.
29
DEFINICIÓN DE PAN ESPECIAL: Es aquel pan que reúna alguna de las condiciones
siguientes:
Que
se
haya
incorporado
cualquier
aditivo
y/o
coadyuvante tecnológico de la panificación, autorizados para panes especiales, tanto a la masa penaría como a la harina. Que se haya utilizado como materia prima, harina enriquecida. Que se haya añadido cualquier ingrediente de los citados como valor nutritivo y que eleven suficientemente este mismo.14 1.4. CARACTERÍSTICAS SENSORIALES DEL PAN
Para este producto se evalúan subjetivamente los atributos sensoriales como su color, textura, sabor. 15
Color: Se encuentra entre blanco y marrón en la superficie. Debe ser uniforme, su cabeza no debe estar quemada ni tener hollín.
Textura: miga elástica que recupera su forma inicial cuando se suelta después de apretarla, uniforme no debe ser porosa ni desmenuzadle.
Olor y sabor son características a la clase de pan que debe estar libre de olores o sabores desagradables.
Las características sensoriales, dependen básicamente de los tiempos de fermentación, responsables de la estructura alveolar, la calidad de los ingredientes, temperatura y el tiempo de horneo.
1.5. CALIDAD REOLOGÍCA DEL PAN
14
BAYONA, J. et al. 2006. Industria de la panificación y la repostería. Sena. CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. acrivia S.A.
15
30
La reología es la ciencia que estudia el grado de deformación que experimenta un fluido cuando se somete a un esfuerzo en el tiempo; así es posible medir la elasticidad, plasticidad y viscosidad de un material. En el caso de la masa de panificación, esta se clasifica reológicamente como fluido visco-elástico ya que tiende a recuperar su estado inicial después de una deformación por tensión, además contiene propiedades viscosas, una característica de los sólidos y los líquidos.16En panadería esta rama tiene como objeto, el estudio de las propiedades físicas del gluten hidratado y formado por acción del amasado. Las pruebas se utilizan para determinar parámetros de procesamiento, tales como absorción de agua, tiempo de amasado y estabilidad de la masa, además de predecir la calidad del producto terminado. Algunos equipos utilizados son: farinógrafo, extensógrafo, mixógrafo y alveógrafo. 17
Farinógrafo: En esta máquina se determinan las propiedades de la masa. La gráfica que realiza este equipo, muestra el tiempo que tarda la masa en adquirir una consistencia de 500 unidades farinográficas, tiempo que tarda la masa en adquirir su máxima consistencia, en la que persiste y por último el tiempo de estabilidad de la masa. 18 Alveografo de Chopin: Este permite valorar las características de la masa. Formado Gráficas en condiciones especiales para el ensayo alveográfico conocido como alveograma. En dicha Gráfica se puede estudiar el efecto de glutenina, que se encarga de la
tenacidad (P) y la cantidad de gliadina responsable de la
extencibilidad (L) al igual que su relación (P/L) y finalmente el trabajo necesario para la deformación de la masa conocida con la letra (W) expresada en ergios.
16
17
18
DUCAN, M. 1989. Tecnología de la industria galletera. Ed. Acribia, S. A. DUCAN, M. 1989. Tecnología de la industria galletera. Ed. Acribia, S. A. OTHON, S. 1996.Química, almacenamiento e industrialización de cereales. Ed. AGT. Editor. S. A.
31
1.6.
INGREDIENTES EN PANIFICACIÓN
1.6.1. Harina
Es el principal ingrediente en la elaboración de productos de panificación, el responsable de proporcionar volumen y estructura al pan; existen en la actualidad distintas clases de harinas, dependiendo de la clase de trigo de donde se elabore.
Según Othon Sergio, la harina para panificación debe tener de 0.4% en cenizas, 11-14.5% en proteínas, absorber de 60-64% de agua.
1.6.2. Agua
El agua para el proceso debe ser potable y la dureza aporta características particulares. El agua blanda no contiene minerales (agua destilada), estas ablandan el gluten; el agua dura, posee calcio y magnesio (agua de manantiales), si se usa en exceso puede endurecer el gluten y retrasar la fermentación; agua salina contienen sal común (agua de mar); Agua alcalina contienen álcalis en exceso puede llegar a debilitar y retrasar la fermentación.19
El agua ideal para la panificación es la medianamente dura que se ajusta en la formación de sales de calcio y magnesio, para reforzar el gluten y así servir como alimento para la levadura.
20
Por ello el agua es el que hace posible la propiedad
de plasticidad y extensibilidad de la masa, de modo que pueda crecer por la acción del gas, producido en la fermentación. 19
20
SENA. 1993. Manual de Análisis de ingredientes. Bogotá. UNIVERSIDAD
NACIONAL DE
LA
AMAZONIA PERUANA. FACULTAD DE INGENIERIA EN
INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. 2005. Curso: tecnología de la panificación ingredientes utilizados en panificación: agua,
y derivados capítulo IV:
levadura, sal. agua.
32
1.6.3. Levadura
La levadura es un hongo conocido comoSaccharomyces cereviseae, que logra la fermentación o sea el proceso por el cual la levadura
produce una enzima
llamada invertasa, que desdobla la sacarosa en dextrosa, fructosa, y el complejo zimasa que convierte las azúcares inferiores en alcohol etílico y anhídrido carbónico.
La temperatura máxima de fermentación es de 38°C.
1.6.4. Grasa
Las grasas en panificación son las margarinas industriales las cuales tienen como función mejorar la apariencia; producir un efecto lubricante; aumentar el valor calórico puesto que suministran 9.000 calorías por kilo; mejoran la conservación; disminuyen la pérdida de humedad y ayudan a mantener fresco el pan, crujiente y suave; hacen que el pan adquiera un mayor volumen, por último actúan como emulsificante puesto que la grasa al interconectarse con moléculas de agua produce un efecto emulcificante donde tiene mucho que ver el gluten.
1.6.5. Edulcorante
El más común edulcorante utilizado en la panificación es la sacarosa y sus principales fuentes son: la caña de azúcar, la remolacha. Este cumple con la función de servir como alimento para la levadura, agrega dulzura y sabor; suaviza y hace una textura más fina al debilitar parte de la estructura del gluten. Se utiliza también para dar color a la corteza, actuando como un potenciador de color y por
33
su papel precursor en dos reacciones térmicas pardeamiento; caramelización reacción de Maillard; mejora la conservación y retención de humedad; proporciona alimento a la levadura.La dulzura de la sacarosa puede ayudar a enmascarar las reacciones ácido o amargo, gusto que desarrolla durante el proceso de horneado o vida útil del producto.
La concentración de la sacarosa, hace que disminuya o aumente la temperatura de gelatinización del almidón de trigo, manteniéndose entre 60°C y 80°C. Así como también afecta su forma, volumen y protección microbiana
21
Sobre el extracto deStevia rebaudiana utilizada en panadería no se encontró información.
1.6.6. Sal
Compuesto llamado cloruro de sodio; producto que en panadería tiene una contribución importante, le da al pan las características del sabor, además de fortalecer el gluten, puesto le permite a la masa retener el agua y el gas.22 1.7. ETAPAS DE ELABORACIÓN DE PAN CON LEVADURA23
Balance de la fórmula: Es uno de los puntos críticos de control del proceso puesto que si este no se realiza de una forma adecuada el pan no obtendrá las características deseadas. 21
22
CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. acrivia S.A. UNIVERSIDAD
NACIONAL DE
LA
AMAZONIA PERUANA. FACULTAD DE INGENIERIA EN
INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. 2005. Curso: tecnología de la panificación ingredientes utilizados en panificación: agua, 23
y derivados capítulo IV:
levadura, sal. agua.
WAYNE, G. 1995. Panadería y repostería para profesionales. Ed. Limusawiley.
SENA. 1993. Manual de Proceso de panificación. Bogotá.
34
Amasado o mezclado: Tiene la finalidad de combinar todos los ingredientes para formar una masa uniforme y hacer crecer el gluten. Este se puede realizar de forma manual, mecánica o combinada. Existen técnicas de amasado: Técnica de masa o mezcla directa, donde se combinan todos los ingredientes en un tazón de mezcla y amasar. Puede que la levadura no se distribuya por eso se puede diluir en agua antes de ser adicionada. Se mezclan a temperaturas de 25-27°C. Para una técnica de masa directa modificada, se disuelve la levadura en agua; se combina la grasa, azúcar, sal sólidos de leche y saborizantes; seguidamente se agregan los huevos; se incorpora el líquido; por último se agregan la harina y la levadura. Para la técnica de esponjado: se combina el líquido, la levadura y un poco de harina, se deja fermentar; seguidamente se aplana la masa y se agrega el resto de ingredientes.
Fermentación: Es el proceso mediante el cual la levadura actúa sobre azúcares y almidones para producir dióxido de carbono y alcohol. La fermentación es completa cuando la masa duplica su volumen y después de presionarla ligeramente con los dedos la huella se borra lentamente.
Desgasificado: Se estira la masa hacia los lados, se dobla hacia el centro, se presiona con las manos y se voltea. Con el fin de liberar dióxido de carbono, redistribuir la levadura, eliminar la tensión excesiva de la fibra de gluten e igualar temperaturas en la masa.
Redondeado: Se pesa la cantidad de masa que se va a cortar o porcionar en gramos y se forman piezas redondas con el fin de retener los gases producidos por la levadura.
Reposo: Las piezas redondas se dejan reposar de 10 a 20 min con el fin de aflojar el gluten y facilitar el moldeado. Moldeado y colocación de moldes: Se modela según el tipo de producto y luego se colocan en bandejas.
35
Maduración o segunda fermentación: Se logra un aumento del volumen hacia el doble del tamaño inicial de la masa y las temperaturas son mayores a las de la primera fermentación temperaturas entre 27-35°C, con una humedad de 85%.
Horneado: En los primeros minutos la levadura produce más gas, produciendo lo que se llama “crecido en el horno”; cuando ha alcanzado la masa una temperatura de 50-55ºC, las células se inactivan y mueren a los 60ºC y el almidón empieza a gelatinizarse hasta que alcanza una temperatura de 80ºC en que se paraliza la cocción;
en
una
temperatura
de
70ºC,
comienzan
los
procesos
de
desnaturalización y coagulación de las proteínas del gluten. A los 90ºC el vapor de agua y el agua escapan desde el interior del pan; a los 110-120 se producen dextrinas amarillas que después pasarán a pardas y llegarán a los 150ºC a ser color caramelo.
Enfriamiento: Se deja enfriar en la lata o se lleva a diferentes recipientes para enfriar con mayor rapidez.
36
2. MATERIALES Y MÉTODOS
La parte física y ensayos de panificación del presente trabajo se realiza en la planta piloto de la Universidad de la Salle localizada en la sede de la Floresta, ciudad de Bogotá y la parte sensorial en otras localidades de funza, chapinero y quintas.
La investigación se inicia con la recolección de fichas técnicas de las materias primas necesarias para su elaboración, con el fin de conocer y garantizar las características físicas y químicas; entre estas: Harina de trigo comercial fortificada: La harina El Lobo que contiene una humedad del 14% y cumple con los requisitos del decreto 194 de 1996. La grasa margarina: Producto industrial de Fleischmann, la cual tiene sus especificaciones en el anexo B. Levadura fresca: Esta materia prima es realizada por la industria Fleischmann. Extracto de Stevia: Producto extraído de la planta Stevia rebaudiana por medio de filtraciones y evaporación, desarrollado por la empresa CIMPA Ltda. Agua, sal y azúcar: Los cuales cumplen con las NTC 1254, NTC 778 Y NTC 813 respectivamente. Mejorador: Elaborado por Enzipan anexo D
2.1.
EQUIPOS Y UTENSILIOS
37
Para la elaboración de las diferentes muestras de pan con la formulación estipulada por la AACC (American Association of cereal chemists) 10-10B titulado “Optimizad Straight-Dough Bread-MakingMethod”, con adición de extracto de Stevia rebaudiana, se utilizan los equipos especificados en la cuadro 1 en la cual se exponen los nombres, las gráficas de los equipos y las descripciones de cada uno de ellos.
Cuadro 1. Equipos utilizados en la elaboración de pan
EQUIPO
GRÁFICA
DESCRIPCIÓN Modelo:1990 Voltios:110v Temperaturas:37°C-40°C
Cámara de
CAPACIDAD: 18 kg
fermentador
Horno: Tedesco Modelo: FTT120 Voltios: 220v Temperaturas: 50°C-250°C Horno
CAPACIDAD: 15 kg consumo de energía 0.46KW/hora, peso 220 kg
38
EQUIPO
GRÁFICA
DESCRIPCIÓN Balanza analítica
Balanza
Se utilizaron 10 moldes de aluminio Moldes para hornear
de
forma
rectangulares con medidas de arriba
12
x
7,2
cm;
profundidad de 5,4 cm; en el fondo 9,2 x 5,3 cm Moldes de fermentación
5 moldes de aluminio de forma redonda con un diámetro de 10,2 cm Batidora industrial Modelo A-200
Amasadora
Voltaje 110V Motor ½ Hp gancho CAPACIDAD: 20 Libras
Fuente: Universidad de la Salle sede el norte y AACC 10-10B
2.2.
EXPERIMENTO
Con el fin de evaluar el comportamiento del reemplazo del extracto de Stevia rebaudiana en el proceso de panificación se utilizó el método descrito por AACC (American Association of cereal chemists) 10-10 B titulada “Optimizad StraightDough Bread-MakingMethod” cuya formulación aparece en el cuadro 2.
39
Cuadro 2. Formulación estándar de la AACC 10-10B PRODUCTO
Cantidades (%) 100 2 6 8 5,3 1 55
Harina Sal Azúcar Grasa Levadura Mejorador Agua Fuente: AACC 10-10B
Con base en la formulación seleccionada se ajusta los porcentajes de extracto de Stevia rebaudiana y azúcar, haciendo sustituciones del 2%, 4% y 6% respecto al 100% de harina que corresponde a una sustitución del 33.3%, 66,6% y el 100% de azúcar, esta se realiza en un diseño factorial completamente al azar de 2x4x3 con un total de 24 muestras.
Para los 4 tratamientos de panes con diferentes concentraciones de extracto de Stevia rebaudiana y azúcar, se miden los indicadores mostrados en el cuadro3, teniendo en cuenta que los azúcares tienen efectos en los procesos de amasado, fermentación y horneo en la elaboración del pan; así como también en características del color de la corteza, sabor del pan, suavidad del pan terminado;24donde la única variable es la variación de extracto de Stevia rebaudiana.
Lo anterior se realiza con el fin de evaluar las diferencias causadas por la adición del extracto.
24
MARIO E. 1993. Teoría y práctica en la elaboración del pan. Ed. Acribia. Segunda edicion.
40
Cuadro 3: Indicadores a medir según la etapa de proceso ETAPA DEL PROCESO
INDICADORES
Elasticidad Extensibilidad Tenacidad AMASADO Trabajo Índice de hinchamiento Porcentaje de absorción Tiempo de desarrollo Volumen FERMENTACIÓN Producción de CO2 Color de corteza y miga Peso del pan Porcentaje de Pérdida de peso Textura Volumen especifico HORNEO Densidad Pérdida de humedad Peso especifico Determinación de la corteza y miga Tipo de miga
2.2.1. Preparación de la solución de trabajo a partir del extracto de Stevia rebaudiana
Para emplear el extracto de Stevia rebaudiana se debe hacer una disolución de 1:20 p/p en agua debido a la equivalencia especificada en el anexo A donde se dice que el extracto de Stevia rebaudiana tiene un poder edulcorante equivalente a 300 veces a la del azúcar; se realizan los cálculos para dos mojes de 300gr de harina de trigo.
Los valores de sustitución del extracto de Stevia Rebaudiana se pueden observar en la tabla 8 donde la cantidad de agua que se registra, se modifica según la
41
cantidad de dilución agregada a la mezcla, en donde el patrón corresponde a una formulación con el 100% de azúcar, el tratamiento 1 (Tr1) una sustitución del 33,3%, el tratamiento 2 (Tr2) una sustitución del 66.6% y por último el tratamiento 3 (Tr3) en donde se sustituye el 100% del azúcar por el extracto de Stevia Rebaudiana Tabla 8. Fórmulas en porcentaje para cada uno de los tratamientos PRODUCTO Harina sal Azúcar Extracto de Stevia rebaudiana
Grasa levadura Mejorador Agua
Patrón % 100 2 6
Tr1 (33%) 100 2 4
0 8 5,3 1 55
2 8 5,3 1 55
Tr2 (66%) Tr3 (100%) 100 100 2 2 2 0 4 8 5,3 1 55
6 8 5,3 1 55
Seguidamente se realizan varias pruebas en la elaboración de pan, con el fin de obtener tiempos, temperaturas de fermentación estándares en el horneo y de amasado, para realizar un tipo de pan de buena calidad. Para ello se siguen los pasos descritos por la AACC 10-10B para la realización del pan.
2.3.4. Proceso de panificación pan
El proceso de panificación se realiza utilizando la fórmula de la AACC 10-10B y las cantidades mostradas en la tabla 8, mediante el empleo del diagrama de bloque descrito en la gráfico 5. Este es un método indirecto donde se mezclan los diversos ingredientes hasta formar una pasta no tan homogénea. En este punto, se utiliza una prefermentación que permite completar la hidratación y la formación de la masa. 42
Gráfica 5. Diagrama de Bloques para la elaboración de pan con la formulación de la AACC 10-10B Paso 1 Sal Azúcar Harina Mejorador Levadura Paso 2 Agua Mantequilla Stevia diluida si es el caso
Recepción de materia prima Pesado de ingredientes Mezcla
Vel: 4rpm
Reposo
t: 3 min
Amasado
Vel: 2rpm Vel: 6rpm min
t: 3min
t: 2 min t: 8
Porcionado Pre-fermentación
T: 20°C
t:60min
Moldeado y formado Fermentación Horneado
T:25°C
t: 20 min
T:180°C t: 15 min
Enfriamiento
Recepción de materia prima Se revisa en cada materia prima su fecha de vencimiento y lote. Pesado de ingredientes Se pesa la cantidad necesaria para realizar cada moje de 300g de harina, con ayuda de la balanza. Mezcla 43
Esta se realiza en dos pasos: primero se mezcla toda la materia prima sólida como es la sal, el azúcar y la harina a una velocidad de 3rpm; seguidamente se adiciona la mantequilla, la levadura y agua a 21°C y se mezcla a una velocidad de 4rpm por 3 min. La hidratación de la harina depende de las características de esta y la consistencia que se quiera dar a la masa. Para masas consistencia dura utilizada para pan moldeado de formato pequeño, se añade agua en un 50%25. Por lo anterior se empieza a calcular la cantidad de agua desde este parámetro. Reposo Se deja reposar al medio ambiente por 3 min con el fin de desestresar la masa. Amasado Se amasa a una velocidad 6rpm por 8 min. Con el aditamento de gancho de la batidora. Porcionado Se pesa la masa y se divide en 3 partes iguales, se bolea y se coloca recipientes de aluminio redondos.
Pre-fermentación Posteriormente cada molde se ingresa al cuarto de crecimiento durante 60 min a 54% de humedad relativa (HR) y 20 °C, la masa alcanza casi el doble del tamaño inicial.
25
G. Quaglia. CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LA PANIFICACIÓN. ED. Acribia, S.A.
44
Moldeo y formado Cada masa se desmasifica con los dedos, se moldea en forma cilíndrica y se acomoda en los moldes rectangulares.
Fermentación Se introduce en los moldes para la fermentación por 20 min a 25°C con una HR de 45%.
Horneado Por último se hornea el pan a 180°C por 15 min.
Enfriamiento Se realiza al medio ambiente.
2.4.
Análisis de la masa
Con el fin de obtener una explicación del empleo del extracto de Stevia rebaudiana en el proceso de panificación y asegurar la calidad reológicas y características plasmáticas de las masas se evalúan bajo los criterios de tenacidad, elasticidad y extensibilidad medidos visualmente por medio de la prueba del guante Gráfica6.
45
Gráfica 6. Prueba del guante mostrando el desarrollo del gluten
2.5.
Análisis físico del pan
Para evaluar el pan de los ensayos de sustitución obtenido después se realizan los siguientes parámetros que serán explicados a continuación:
2.5.1. Volumen del pan
El objetivo de esta prueba es analizar el efecto que causa el cambio del edulcorante en la fermentación del pan. Para este fin se aplica el método de desplazamiento de semillas de la AACC 10-05 2001. GuidelinesforMeasurement of Volume by Rapeseed Displacement.
En éste método, el volumen del producto se encuentra por diferencia de volúmenes con y sin producto mediante semillas de baja densidad, como son las de ajonjolí. El volumen ocupado por el pan se obtiene por diferencia entre el volumen inicial de semillas en un recipiente y el final de semillas del recipiente después que se introduce el pan, es decir: V1 – V2 = Volumen del pan (cm³)
2.5.2. Densidad aparente.
46
Se pesa el pan en una balanza analítica; una vez obtenido el peso y el volumen de este, se obtendrá la densidad aparente (g/cm 3) y el volumen específico (cm3/g), dividiendo el peso del pan entre el volumen y el volumen entre el peso del pan, respectivamente.
2.5.3. Color de la corteza y color de la miga.
Este parámetro se midió a través de las tablas de colores Munsell, tabla realizada por el Albert Henry Munsell, la cual se basa en una disposición tridimensional formada por 3 ejes del color:
Tono (hue): El tono que se utiliza es el rojizo o amarillento, esta se puede ver en el Anexo D.
Intensidad o brillantez (chroma)
Valor de luminosidad (value)
2.5.4. Determinación de la corteza y miga
Se corta una rodaja del centro del pan con un grosor de 1cm de la parte del centro de cada uno de los panes, se separa la miga de la corteza para ser pesadas y expresar estos resultados en porcentaje de miga y de corteza.
2.5.5. Tipo de Miga
Por medio de fotografías se compara la miga, diferenciando visualmente el tipo de esta con los parámetros: miga abierta, cerrada, apretada densa, comparándolas con el pan patrón. Se corta el pan en rodajas de 1 cm de espesor de los distintos panes, con el fin de visualizar mejor la estructura alveolar, se toman fotos a una misma distancia con 47
una cámara sansung de 12,2 megapixeles, fotos que se pasan al software de Microsoft Office Picture, Manager en donde se aumenta el contraste a un 100% y se disminuye el brillo en -34, y se comparan con una escala en donde 1 se refiere al pan patrón y 10 al pan bagette el cual posee una miga abierta.
2.6.
ANÁLISIS SENSORIAL
Con el fin de continuar la evaluación del comportamiento del extracto de Stevia rebaudiana en las formulaciones propuestas, se realiza un análisis sensorial con la con la guía para el diseño de pruebas sensoriales26cuadro 4
Para esta prueba se elimina el ensayo que por la parte física presenta menos atributos parecidos al pan cuya formulación de la AACC 10-10B tomada como patrón.
Cuadro 4.Guíapara el diseño de pruebas sensoriales PRODUCTO Pan endulzado conextracto de Stevia rebaudiana DISEÑO EXPERIMENTAL 0.
Antecedentes (Historial)
La planta Stevia rebaudiana es un arbusto de la familia de las asteráceas nativas de Sudamérica, se encuentra en estado silvestre en el Paraguay la cual tiene un bajo contenido calórico entre otros beneficios en el ser humano como son Acción hipoglicemica, Contra la obesidad, Cardiotónico, Acción digestiva, Anticaries, Efecto dérmico, Acción antimicrobiana a diferencia del azúcar común.
26
CARPENTER, R.; Lyon, D. y Hasdell T. 2000. Análisis sensorial en el desarrollo y control de la calidad de alimentos. Zaragoza (España): Acribia. pp. 9-2, 47
48
Por lo anterior y puesto que en la población ha aumentado notablemente el interés por el cuidado de la salud y en muchos casos la figura; así algunos jóvenes preocupados por su línea y personas después de cierta edad se interesan por mantener o recuperar su peso corporal, de ahí que el consumo de ciertas fuentes de azúcar están ocasionando inconvenientes para su salud, por lo tanto se debe ofrecer nuevas alternativas que les permita tener la sensación sensorial de dulzor sin efectos negativos en su salud y peso corporal; y es así como el extracto deStevia rebaudiana edulcorante natural se incorporara en la elaboración de productos Pan endulzado con extracto de Stevia rebaudiana.
1.
Propósito (¿Para qué?)
Esta prueba se realizará con el fin de tener un indicio sobre la aceptación del pan elaborado con extracto de Stevia rebaudiana, como un nuevo producto que podría llegar a salir al mercado. Por ello es de gran interés saber qué opinión tienen los consumidores sobre el sabor, la textura, el color entre otros atributos del pan. 2.
Objetivo (¿Qué se va a medir?) (variables)
Sabor Dulzor Textura Aptitud de compra Color 3.
Metodología
Prueba a utilizar
Prueba de afectiva aceptación
Escala
Escala Hedónica verbal de cinco puntos: 1 Me gusta mucho 2 Me gusta 3 Ni me gusta ni me disgusta 4 Me disgusta 5 Me disgusta mucho
49
Jueces
80 Consumidores no entrenados distribuidos de la
(Tipo y número)
forma:
Producto
Las muestras a analizar serán 3 clases de panes, el
(Muestras a analizar)
primero elaborado con azúcar común y los otros dos elaborados
con
diferentes
concentraciones
de
extracto de Stevia rebaudiana. Preparación del producto Cada pan tendrá las dimensiones de 1 cm de grosor del molde en el que se elaboró, este será cortado en 6 pedazos de igual grosor. Diseño
de presentación Se presentaran en platos marcados de la siguiente
del producto
forma: 172 Pan endulzado con azúcar común Pan endulzado con 66% de sustitución de 376 sacarosa por extracto de Stevia rebaudiana Pan endulzado con 100% de sustitución de 231 sacarosa por extracto de Stevia rebaudiana Con un vaso desechable de agua.
50
Los cuáles serán colocados de la siguiente forma: 376
231 14 panelistas
231
376 13 panelistas
231
172 14 panelistas
172
231 13 panelistas
172
376 13 panelistas
376
172 13 panelistas
172
376
231
Sitio
en
donde
realizará la prueba
se La prueba se realizará en: ESTRATO
SITIO 3 casa de convivencia de la comunidad san Juan Evangelistas en Funza Cundinamarca 4 5
Localidad de chapinero teatro del hogar San José.
6
Salón comunal Quintas de Santa barbara
Estos sitios deben ser zonas: a) Tranquilos b) Sin distracciones c) Con buena iluminación d) Cabinas o compartimentos individuales para reducir al mínimo el e) Contacto visual y de dimensiones especificas f) Colores blancos o neutros en las paredes y mobiliario g) Superficies inodoras
La prueba sensorial se analiza mediante el método no paramétrico de KruskalWallis, donde se analiza la interacción de las muestras mediante sus promedios y rangos determinados, con un 95% de confianza. La hipótesis alterna H1, señala
51
que una de las muestras tratadas es distinta, es aceptada debido a que el valor calculado es mayor al encontrado en las tablas estadísticas. Seguidamente se analizan las muestras por apareamiento de los tres tratamientos de panes, de cada una de las características evaluadas mediante la prueba del signo con 95% de confianza, con el fin de obtener resultados y comprobar si alguna de ellas es igual a la otra.
2.7.
PRUEBAS REOLÓGICAS
Con el fin de tener una visión del comportamiento reológico de las masas de sustitución con el extracto de Stevia rebaudiana se realizan pruebas reológicas de alveografía, farinografía y reofermentografía se realizan en el laboratorio de la empresa Enzipan S.A. cuyos métodos y equipos se muestran en la cuadro 5. Para las pruebas se utiliza solo mezcla de harina, azúcar y/o extracto de Stevia rebaudiana.
Cuadro 5. Métodos para la prueba reológicas PRUEBA
METODO
EQUIPO
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO
La prueba se realiza con el aditamento cilíndrico de 5 cm,
Texturometro
que
comprime
la
Texturómetro de
muestra a una velocidad de
Chatillon LTCM-100.
105 mm/min, tiempo de 5
Voltios:110
segundos y una distancia de
Velocidad de trabajo:
10 mm. El pan que se utiliza
110-120 mm/min
tiene un espesor de 5 cm de grosor.
27
27
H. ANDREA. “elaboración de dos panes tipo blando uno mediante la adición de deshidratado de acelga y otro con deshidratado de espinaca; enriquecidos con lactosuero en polvo”
52
PRUEBA Farinograma
METODO AACC54-21
EQUIPO
ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO Poder: 220/240 Vac 50/60Hz 1000w Temperatura operativa: 10 a 30°C Higrometría: RH ≤ 85%
Fermentograma
Método descrito en cartilla
Poder:
de CHOPIN
Temperatura operativa:
1000w
10 a 30°C
Alveograma
AACC54-30A NTC 50-53
Alveógrafo Alimentación: 1 toma de 120-240VAC, 50-60Hz monofásica. Potencia: 250 W Amasadora Alimentación: 1 toma de 120-240VAC 50-60Hz monofásica (a precisar en el pedido). Potencia: 1000 W
53
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Con
EXPERIMENTACIÓN el fin
de
obtener
la
información
necesaria
para
evaluar
el
comportamiento de las masas elaboradas con sustitución del extracto de Stevia rebaudiana se realizaron las pruebas cuyos resultados aparecen a continuación
3.1.1. Volumen del pan y densidad aparente
Con la formulación descrita en la metodología, se elaboran los panes, para medir la pérdida de volumen de los tratamientos respecto al pan patrón cuyos resultados se muestran en la tabla 9 y en el gráfico 7en donde se obtiene una disminución de volumen cada vez que se aumentaba el extracto de Stevia rebaudiana y disminuye el azúcar.
El pan que contiene 100% de sustitución de sacarosa por extracto de Stevia rebaudiana (Tr 3) es el pan que obtuvo más pérdida de volumen con un % de pérdida del 26,8% respecto al patrón. El tratamiento en que se sustituyo 33% de sacarosa por extracto de Stevia rebaudiana solo obtuvo una pérdida del 10,7% respecto al patrón.
Puesto que el volumen del pan es debido a la fermentación alcohólica, que consiste en la degradación de la sacarosa en etanol y anhídrido de carbono hecho por la levadura28. Esta producción de gas se ve afectada por la adición de extracto
28
CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. acribia S.A.
54
de Stevia rebaudiana y la disminución de azúcar y como consecuencia el volumen se disminuye ya que la producción de CO2 es menor. Tabla 9. Tabla de volumen de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
Tratamientos Patrón Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
N 3 3 3 3
Media del % de Disminución VOLUMEN de volumen (ml) respecto al patrón 373,00 10,70 333,00 17,50 307,70 26,80 273,00
Gráfico 7. Gráfico de la disminución de volumen en los diferentes tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
Gráfico de Volumen Volumen (ml)
400 300 200 100 0 0
1
2
3
4
5
6
7
% de Stevia Revaudiana
Mediante la acción del metabolismo de las levaduras acaba en dos moléculas de etanol y dos de dióxido de carbono (gas), este gas queda atrapado en la red de la gluteina y aumenta el volumen de la masa, como consecuencia disminuye la
55
densidad29. Ya que hay un aumento de la densidad del pan y una disminución de volumen respecto al peso; la cantidad de etanol y dióxido de carbono es menor al adicionarle a la mezcla extracto de Stevia rebaudiana, el pan que obtuvo mayor aumento de la densidad respecto al patrón superándolo en un 33% y con una disminución del 23,8% respecto al patrón del volumen especifico fue el tratamiento 3 como muestra la tabla 10, tabla 11 y la gráfica 8.
Tabla 10. Tabla de Densidades de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
Tratamientos Patrón Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
N 3 3 3 3
media Densidad (g/ml) 0,24 0,27 0,28 0,32
% de aumento de la densidad respecto al patrón 12,50 16,70 33,30
Tabla 11. Tabla de volumen especifico de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
29
Tratamientos
N
Patrón Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
3 3 3 3
Media Volumen % de disminución del especifico(ml/g) volumen especifico respecto al pan patrón 4,11 9,98 3,70 12,62 3,59 23,84 3,13
CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. acrivia S.A.
56
Gráfico 8.Gráfico volumen y densidad de los diferentes tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
DENSIDAD Y VOLUMEN 5 4 3 2
densidad
1
volumen
0 0
1
2
3
4
5
% de Stevia Revaudiana
3.1.2. Pérdida de agua
El extracto de Stevia rebaudiana en su forma natural es 15 veces más dulce que el azúcar de mesa (sucrosa). Y el extracto es 300 veces más dulce que el azúcar según la ficha técnica, por ello el peso de estos dos componentes es diferente en la formulación, por esta razón el peso de la masa total disminuye como puede verse en la tabla 12 y gráfico9, aunque se ve esta pérdida de peso inicial, la pérdida de agua en el momento de horneo se obtiene una desviación estándar de 0,30285, la cual indica que la pérdida de agua entre los tratamientos respecto al patrón no es tan significativa. El tratamiento 3 con respecto al patrón tiene una pérdida del 3,47%, siendo esta la mayor pérdida diferencia respecto al patrón de pérdida obtenida.
57
Tabla 12. Tabla de pérdida de agua en el horneo de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
Media Tratamientos
N
Patrón Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
3 3 3 3
AGUA
% de pérdida de PESO TOTAL PESO DEL PÉRDIDA EN EL DE LA agua respecto al PAN (g) HORNEADO(g) MASA(g) patrón 521,2 514,1 495,0 502,0
104,24 103,35 99,00 100,40
13,53 13,35 13,27 13,06
1,33 1,92 3,47
Gráfico9. Pérdida de peso en el horneo de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
PÉRDIDA DE HUMEDAD 13.6 13.5 13.4 13.3 13.2 13.1 13 0
1
2
3
4
5
6
7
% De Stevia Revaudiana
58
3.1.3. Color de la corteza y color de la miga. Se elaboraron los diferentes tratamientos de panes, los cuales se comparan con el tono rojizo o amarillento de la tabla de Mussell, y con el color del pan patrón.
3.1.3.1.
Color corteza
El color café que se observa en el pan después del horneado se debe a la reacción de Maillard la cual es la glucosilación no enzimática de azucares y el almidón30. La cual esta medida por la presencia de azucares reductores.
El contenido de azúcar es diferente en cada uno de los tratamientos, por ello después del horneado se observa la diferencia del color en la corteza respecto al patrón, el pan más pálido es el tratamiento 3 con un débil efecto de Maillard, puesto que no contiene azúcar y contiene la mayor cantidad de extracto de Stevia rebaudiana. La diferencia entre los panes se pueden observar en la cuadro 6.
El tratamiento 1 tiene la misma intensidad que el patrón pero con un grado mayor de luminosidad siendo este el más parecido; los tratamientos 2 y tratamiento 3 tienen una luminosidad e intensidad del color menor y diferente al pan patrón.
30
DUCAN, M.1989. Tecnología de la industria galletera. Ed. Acribia, S. A.
59
Cuadro 6. Tabla de color de corteza de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
Muestra
Tratamientos
Patrón
Tratamiento 1
Tratamiento 2
COLOR CORTEZA
% de sustitución de sacarosa por extracto deStevia Rebaudiana
FOTO
TABLA MUSELL
0
Luminosidad: 7 Intensidad: 8
33.3%
Luminosidad: 8 Intensidad: 8
66.6%
Luminosidad: 8 Intensidad: 6
60
Muestra
Tratamientos
Tratamiento 3
3.1.3.2.
COLOR CORTEZA
% de sustitución de sacarosa por extracto deStevia Rebaudiana
100%
Tratamientos
% de extracto de Stevia Rebaudiana
Luminosidad: 6 Intensidad: 6
Color miga
No se observa cambios con respecto al patrón en el color de la miga como se muestra en la cuadro 7, la intensidad y luminosidad de los tratamientos son iguales a las del patrón.
El color de la miga del pan puede ser blanco, blanca-crema, crema blanco y crema, tomando como parámetros el color blanco del pan tajado Bimbo31 y el color blanco- crema del pan patrón se observaron los demás tratamientos, dando como resultado que todos los panes tienen un color miga blanco-crema, igual que el patrón esto se debe a que en esta parte del pan la caramelización del azúcar es en menor grado32, por ello los efectos de un cambio de color en la miga no son fácilmente detectables a la vista. 31
CALAVERAS, J. 1996. Tratado de panificación y bollería. 1ª Ed. Madrid (España): AMU ediciones, mundo prensa. 32
CALAVERAS, J. 1996. Tratado de panificación y bollería. 1ª Ed. Madrid (España): AMU ediciones, mundo prensa.
61
Cuadro 7. Tabla de color miga de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B Numero de muestra
Tratamientos
Patrón
Tratamiento 1
Tratamiento 2
Tratamiento 3
% de sustitución de sacarosa por extracto de Stevia Rebaudiana
COLOR MIGA
FOTO
TABLA MUSELL
0
Luminosidad: 6 Intensidad: 6
33.3%
Luminosidad: 6 Intensidad: 6
66.6%
Luminosidad: 6 Intensidad: 6
100%
Luminosidad: 6 Intensidad: 6
62
Respecto a lo encontrado en el estudio del color del pan se puede decir que ya que el extracto de Stevia rebaudiana no realiza el efecto de Maillard el color de la corteza no es la deseada. El color de la miga no cambio ya que el efecto de Maillard en esta zona es menor. Donde se notó más la diferencia de color en el tratamiento 2 que contenía 66,6% de sustitución de azúcar por extracto de extracto de extracto de Stevia rebaudiana y en el tratamiento 3 que contenía 100% de sustitución de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana.
3.1.4. Determinación de la corteza y miga
Como se observa en la tabla 13 y tabla14se presenta un cambio en el porcentaje de la corteza y la miga, siendo el tratamiento 3 el que posee una mayor diferencia respecto al patrón. El espesor de la corteza normalmente es de 1 a 3 milímetros, aunque solo el primer milímetro será el que obtendrá color marrón. 33Teniendo en cuenta una desviación estándar de 0,023, los tratamientos están en lo normal de un pan típico y su diferencia entre estos es insignificante.
Tabla 13. Tabla de porcentaje de corteza de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
TRATAMIENTOS N
33
PESO PAN PESO (g) CORTEZA (g)
% CORTEZA
Patrón
3
11,0407
3,0102
30,5400%
Tratamiento 1
3
10,5835
2,8824
28,6200%
Tratamiento 2
3
9,9045
2,9866
27,7800%
Tratamiento 3
3
11,654
2,6728
25,0000%
CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. acrivia S.A.
63
Tabla 14. Tabla de porcentaje de miga de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
TRATAMIENTOS N
PESO PAN (g)
PESO MIGA (g)
% MIGA MEDIA
Patrón
3
11,0407
7,7238
69,4600%
Tratamiento 1
3
10,5835
7,7011
71,3800%
Tratamiento 2
3
9,9045
6,9179
72,2200%
Tratamiento 3
3
11,6540
8,9812
75,0000%
3.1.5. Tipo de Miga
Con el fin de comparar la miga de los tratamientos elaborados con extracto de Stevia rebaudiana contra el pan patrón se observa la estructura alveolar de los productos y puesto que en panadería estas pueden ser descritas como esponjas, que se refiere a una estructura celular compuesta de paredes celulares en la cual se intercalas espacios de aire llamados alveolos34 y teniendo en cuenta que la estructura de un pan baguette es abierta35 se comparan los panes en donde se encuentra que el pan patrón tiene una miga cerrada a comparación con los otros tratamientos los cuales tienen la miga abierta esto se evidencia en el cuadro 8 y la tabla15.
34
CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. acrivia S.A.
35
MARIO E. 1993. Teoría y práctica en la elaboración del pan. Ed. Acrivia. Segunda edicion.
64
Cuadro 8. Tabla de comentario del tipo de miga de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B Numero de muestra
Tratamientos
% de sustitución de sacarosa por extracto deStevia Rebaudiana
MIGA
FOTO
ANALISIS
Miga con paredes delgadas y porosas. Suave Alveolos regulares Patrón
Tratamiento 1
Tratamiento 2
Tratamiento 3
0
33.3%
66.6%
100%
Miga con paredes delgadas y porosas. suave Alveolos irregulares
Miga con paredes delgadas y porosas. Suave Alveolos irregulares Miga con paredes delgadas y porosas. Suave Alveolos irregulares
Según la tabla 15el tamaño de los alveolos del tratamiento 3 está más cerca del tamaño de los alveolos del pan bagette por lo tanto al adiciona rextracto de Stevia rebaudiana el tamaño de los alveolos son más grandes respecto al pan patrón. El
65
tratamiento 1 es el pan que tiene el tamaño de sus alveolos más parecidos al pan patrón.
Tabla 15.Medida de la miga.
TRATAMIENTO TRATAMIENTO TRATAMIENTO 1 2 3
PATRON TAMAÑO ESCALA
BAGETTE
0,453
0,689
0,706
0,752
0,834
1
4
6
8
10
Por el estudio de la miga del pan se puede concluir que por el extracto de Stevia rebaudiana el pan obtuvo unos alveolos irregulares y más grandes se vio más la diferencia en el tratamiento 2 y tratamiento 3.
3.2.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LAS PRUEBAS FÍSICAS
Con el fin de validar los resultados obtenidos en las pruebas físicas y darle una mayor confiabilidad a los resultados obtenidos se decide realizar un análisis de varianza (ANOVA)para observar las diferencias significativas al comparar los parámetros de volumen, peso, densidad, volumen especifico, con un nivel de confianza del 95%, teniendo como Ho (hipótesis nula)= no hay diferencias entre los tratamientos y como Ha (Hipótesis alterna)= hay al menos un tratamiento diferente; cuyos resultados de la ANOVA se muestran en la tabla16. Con los resultados de la tabla16 se concluye que en todos los parámetros medidos se acepta la Ha donde hay al menos un tratamiento diferente. Por ello se realiza la prueba de Pruebas de Múltiples Rangos con el fin de hallar el tratamiento diferente al patrón.
66
Tabla 16. ANOVA para las pruebas físicas PARAMETRO
VOLUMEN
PESO DENSIDAD VOLUMEN ESPECIFICO
% MIGA
% CORTEZA
Razón -F
ValorP
3,08
1728,0
0,000
3 8 11 3 8 11 3 8 11 3 8 11
16,13 0,55
29,21
0,000
0,00 0,00
653,92
0,000
0,49 0,00
658,19
0,000
15,57 4,80
3,24
0,082
47,7828
3
15,93
42,0797 89,8625
8 11
5,26
3,03
0,093
Fuente
Suma de Cuadrado
Gl
Cuadrado Medio
Entre grupos
15984,00
3
5328,00
Intra grupos Total (Corr.)
24,67 16008,70
8 11
Entre grupos Intra grupos Total (Corr.) Entre grupos Intra grupos Total (Corr.) Entre grupos Intra grupos Total (Corr.) Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)
48,39 4,42 52,81 0,01 0,00 0,01 1,48 0,01 1,49 46,70 38,4284 85,1302
Entre grupos Intra grupos Total (Corr.)
En la prueba de Pruebas de Múltiples Rangos tabla 17se observa que la menor que hay menor diferencia entre el pan patrón y el TR1para parámetros de volumen, densidad y dureza; y en el parámetro del peso no se registra diferencia significativa entre el patrón y el tratamiento 1, lo anterior se obtiene con un nivel del 95%de confianza. En el porcentaje de corteza y miga la diferencia significativa solo se encontró entre el patrón y el TR3.
Tabla 17.Prueba de múltiple rangos pruebas físicas
PARAMETRO
Contraste
Sig.
Diferencia
VOLUMEN
PATRON - TR1 PATRON - TR2 PATRON - TR3
* * *
40,00 65,33 100,00
67
PARAMETRO PESO
DENSIDAD VOLUMEN ESPECIFICO
Contraste
Sig.
Diferencia
PATRON-TR1 PATRON-TR2 PATRON-TR3 PATRON-TR1 PATRON-TR2 PATRON-TR3 PATRON-TR1 PATRON-TR2 PATRON-TR3
* * * * * * * *
0,71 4,97667 3,37333 -0,027 -0,0353333 -0,0763333 0,412333 0,523667 0,986333
De acuerdo con las tablas 16 y 17con un nivel de confianza del 95% se puede concluir: Volumen: En la Tabla 16el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, se rechaza Ho por lo tanto existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables. En la tabla 17se muestra diferencias estadísticamente significativas entre el patrón y los tratamientos donde la muestra de menor grado de diferencia entre las muestras fue el del patrón con el TR1.
Por lo anterior el volumen del pan no es el óptimo si se realiza una sustitución total, desde el punto de vista del volumen la mejor sustitución fue la del tratamiento 1 ya que solo obtuvo un 10% de pérdida de volumen respecto al patrón, claro está que si se quiere obtener un pan igual al patrón estadísticamente todos los tratamientos fueron significativamente diferentes entres si donde el menor grado de diferencia fue el patrón con el tratamiento 1. Peso: En la Tabla 16el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, se rechaza Ho por lo tanto existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables.
En la tabla 17el patrón y el TR1 son
68
estadísticamente homogéneos. El TR2 y el TR3 muestra diferencias estadísticamente significativas. De lo anterior podemos concluir que ya que el extracto de Stevia rebaudiana es menos pesada afecta el peso final del pan, estadísticamente se pueden considerar de igual peso el patrón que el tratamiento 1, aunque en Colombia este parámetro no es de gran importancia ya que la compra de pan no se realiza por el volumen que contiene este. Densidad: En la Tabla 16el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, se rechaza Ho por lo tanto existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables ninguno de los tratamientos son estadísticamente
homogéneos.
En
la
tabla
17muestra
diferencias
estadísticamente significativas entre los tratamientos y el patrón. La menor diferencia estadísticamente se observa entre el patrón y el TR1. Volumen específico: En la Tabla 16 el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, se rechaza Ho por lo tanto existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables. Ninguno de los tratamientos son estadísticamente homogéneos. En la tabla 17muestra diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos y el patrón. Entre el Patrón y el TR1 la diferencia es menor. Mirando los resultados hallados sobre la densidad y el volumen específico del pan se concluye que el pan tiende a ser más pastoso, estadísticamente todos los tratamientos obtuvieron una diferencia significativa, pero el tratamiento menos significativamente diferente fue el tratamiento 1. Porcentaje de miga: En la Tabla 16el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, se acepta la Ho por lo tanto no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables.
69
Porcentaje de corteza: En la Tabla 16el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, se acepta la Ho por lo tanto no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables.
El extracto de Stevia rebaudiana no afecta el porcentaje de corteza ni de miga significativamente.
3.3.
ANÁLISIS REÓLOGICO
Con el fin de continuar la descripción y comparación de las masas obtenidas con la sustitución del azúcar por extracto de Stevia rebaudiana se analiza la dureza por medio del texturómetro; los cambios que pueden ocurrir en los parámetros de tenacidad (P), extensibilidad (L), trabajo (W), índice de Hinchamiento (G) y equilibrio de la curva (P/L) por medio del alveograma; la absorción de agua y el comportamiento que tiene la mezcla por el farinograma; y las cualidades reológicas de la masa fermentada con el fin de analizar el desprendimiento de gas en la masa por medio del fermentograma.
3.3.1. TEXTUROMETRÍA
Al tomar la textura de los panes se arrojan los resultados mostrados en la tabla 18 y gráfico 10, en la cual a medida que disminuye el contenido de azúcar y aumenta el contenido de extracto de Stevia Rebaudiana la dureza del pan aumenta mostrando una mayor dureza en el tratamiento 3 que contiene 100% de extracto de Stevia Rebaudiana y 0% de azúcar, con un aumento del 22,98% de dureza respecto al patrón, el tratamiento 1 con un porcentaje del 1,42% de diferencia respecto al patrón es el más parecido a este.
70
Tabla 18.Tabla de la dureza de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
Tr 1
3
Tr 2
3
% de aumento de dureza respecto al 13,36 patrón 1,42 13,55 7,26 14,33
Tr 3
3
16,43
MUESTRA
N
DUREZA (N) 3
patrón
22,98
Gráfico 10.Gráfico de la dureza de los tratamientos de panes elaborados con la fórmula de la AACC 10-10B
% de Stevia Rebaudiana
DUREZA pan 6% pan 4% pan 2% pan patrón 0
5
10
15
20
Dureza (N)
Al realizar la ANOVA para comparar las diferencias entre los tratamientos en donde las hipótesis utilizadas son Ho= no existe diferencia significativa entre los tratamientos y Ha= existe al menos un tratamiento diferente, encontrando que se acepta la Ha ya que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05 como se muestra en la Tabla 19.
71
Tabla 19. ANOVA de la prueba de texturometría
DUREZA
Entre grupos
17,83
3
5,94
Intra grupos
0,132
8
0,02
Total (Corr.)
17,96
11
358,97
0,00
Con las pruebas de Múltiples Rangos tabla 20 se observa que no existe una diferencia significativa entre el patrón y el TR1 pero si existen diferencias significativas con el TR2 y TR3.
Tabla 20 Prueba de Múltiples Rangos para la prueba de texturometria
DUREZA
PATRON - TR1 PATRON - TR2 PATRON - TR3
* *
-0,20 -0,97 -3,08
Por lo anterior se puede decir que la dureza se aumenta al aumentar el porcentaje de extracto de Stevia rebaudiana, pero el tratamiento 1 es significativamente igual al patrón por lo tanto los panes que presentan una mejor textura (menor dureza) son el patrón y el de tratamiento 1 que contenían solo un 66,6% de extracto de Stevia rebaudiana.
3.3.2. ALVEOGRAMA
Para evaluar el valor panadero de las masas obtenidas con sustitución del extracto de Stevia rebaudiana se realiza la prueba alveográfica con el fin de observar los cambios que pueden ocurrir en los parámetros de tenacidad (P), extensibilidad (L), trabajo (W), índice de Hinchamiento (G) y equilibrio de la curva (P/L).
72
Teniendo como patrón de comparación una mezcla de harina y azúcar, se registraron los cambios mostrados en la Tabla 21a medida que se aumentó el porcentaje de sustitución de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana en la formulación.
Tabla 21. Análisis alveográfico P/L=Equilibrio
de la curva
Trabajo
(10E-4J)
G=Índice de
Hinchamiento
Rebaudiana
(mm)
extracto deStevia
L= Extensibilidad
de sacarosa por (mmHg)
Tratamientos
P=Tenacidad
% de sustitución
Patrón
0
100,00
89,00
21,00
337,00
1,12
Tratamiento 1
33.3%
112,00
82,00
20,20
351,00
1,36
Tratamiento 2
66.6%
129,00
66,00
18,10
363,00
1,96
Tratamiento 3
100%
151,00
56,00
16,60
365,00
2,72
En el gráfico11 se observa la comparación del alveograma entre el pan patrón y los diferentes tratamientos.
De acuerdo a la lectura de la gráfica el tratamiento 1 respecto el patrón se observa, un incremento de la tenacidad del 12,00%, del trabajo del 4,15%, del equilibrio en un 21,40% y una disminución índice de hinchamiento del 3,80% y la extensibilidad del 7,87%.
73
Gráfico 11. Comparación del alveograma pan patrón y los tratamientos con extracto de Stevia rebaudiana.
Patrón
Tratamiento1
Tratamiento 2
Tratamiento 3
74
En el tratamiento 2 en relación al patrón se observa, un incremento de la tenacidad del 29%, del trabajo del 7,72%, del equilibrio en un 44,12% y una disminución del índice de hinchamiento del 13,8%, de la extensibilidad del 25,8%.
Por último en el tratamiento 3 en relación al patrón se registra, un incremento de la tenacidad del 51%, del trabajo del 8,30%, del equilibrio en un 38,78% y una disminución del índice de hinchamiento del 20,95%, de la extensibilidad del 37,08%.
El equilibrio P/L con el azúcar es de 1.12 siendo una masa con un equilibrio dentro del rango de la harina de menos de 1.536 y a medida que se aumentaba el porcentaje de extracto de Stevia rebaudiana el equilibrio va aumentando respecto al patrón hasta que sale de este rango en el tratamiento 3 convirtiéndose en una masa más tenaz y menos extensible; por lo tanto la masa se hace más difícil de trabajar en la panadería ya que tiende a encogerse después del formado y el aumento de tenacidad dificulta la expansión de los gases.
Teniendo como parámetro el trabajo de 337 10E-4J del pan patrón se observa un aumento de trabajo en los demás tratamientos a medida que aumenta la cantidad de extracto de Stevia rebaudiana dando a entender que existe un aumento de la capacidad del gluten de retener el gas carbónico.
Puesto que la tenacidad (P) es mayor que la del pan patrón en todos los tratamientos y va en aumento a medida que aumenta la extracto de extracto de extracto de Stevia rebaudiana en la formulación se confirma que durante la fermentación entre más contenga extracto de Stevia rebaudiana tiene más capacidad de retener gas y necesitaría más agua para obtener una consistencia 36
CALAVERAS, J. 1996. Tratado de panificación y bollería. 1ª Ed. Madrid (España): AMU
ediciones, mundo prensa.
75
óptima. Además ya que el grado de hinchamiento (G) disminuye respecto al pan patrón se disminuye el volumen de aire necesario para romper el alveolo producido, así que en la fermentación mantendrá con menos facilidad la cantidad de CO2. Los alveolos irregulares encontrados en los tratamientos con más cantidades de extracto de Stevia rebaudiana se pueden deber al aumento de la tenacidad y su equilibrio tenacidad sobre extensibilidad (P/L) mayor a 1,5 mostrado en el alveograma hace que los alveolos se deformen debido a la resistencia que omiten las cadenas proteolíticas (gluten).
3.3.3. FARINOGRAMA
En el mismo sentido se realiza el análisis farinográfico para las mezclas de los diferentes tratamientos para determinar la absorción de agua y observar el comportamiento que tiene la mezcla de los diferentes tratamientos al ser sometido al amasado cuyos resultados se muestran en la Tabla 22.
Tabla 22. Análisis farinograma
Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3
Cmax
Patrón
Debilitamiento
Rebaudiana
(Nm)
Estabilidad
(min)
desarrollo
Tiempo de
extracto deStevia
(min)
sacarosa por
(%)
Tratamientos
Absorción
% de sustitución de
0
57,90
2,00
17,50
0,07
1,07
33.3%
59,00
2,00
17,00
0,10
1,14
66.6%
59,60
2,00
17,00
0,09
1,15
100%
62,60
2,50
16,50
0,09
1,17
76
El gráfico12 muestra la comparación del farinograma entre el patrón y los diferentes tratamientos.
De acuerdo a la lectura de la gráfica se observa que hay un incremento de la Absorción de agua del 1,90% del tratamiento 1 respecto al patrón y el debilitamiento de la masa es del 42,86% mayor, el índice de tolerancia del 6,54%mayor y una disminución de la estabilidad del 2,86%. No se registra una diferencia del tiempo de desarrollo de la masa.
Gráfico12. Comparación del farinográfica pan patrón y los tratamientos con extracto de Stevia rebaudiana.
Patrón
77
Tratamiento 1
Tratamiento 2
78
Tratamiento 3
En el tratamiento 2 a comparación con el patrón se observa, un incremento de la absorción de agua del 2,94%, el debilitamiento de la masa del 28,57%, el índice de tolerancia del 7,48% y una disminución de la estabilidad del 2,86% igual que el tratamiento 1. No se registra una diferencia del tiempo de desarrollo de la masa igual que el tratamiento 1.
En el tratamiento 3 en paralelo con el patrón se observa, un incremento de la absorción de agua del 8,12%, el debilitamiento de la masa del 28,57%, tiempo de desarrollo de la masa del 25%, el índice de tolerancia del 9,35%
y una
disminución del tiempo de estabilidad de la masa del 5,71%.
79
El tiempo de desarrollo normal de una masa para pan es de 2-3 min37, para la mayoría de los tratamientos el tiempo de desarrollo óptimo fue de 2 min; hay un leve aumento en 0,5 cuando la mezcla solo contenía extracto de Stevia rebaudiana dando una masa más tolerante al amasado. A medida que aumentaba el porcentaje de extracto de Stevia rebaudiana aumentaba la cantidad de agua necesaria para el buen desarrollo de la masa pero el tiempo en el que se mantiene la masa con una consistencia similar disminuye.
El índice de tolerancia representa la resistencia de la masa al amasado y mientras más alto sea mejor será la tolerancia de la mezcla al amasado, es decir, menor será la alteración de las masas cuando son sometidas a un
sobre
amasado.38Respecto a lo anterior el extracto de Stevia rebaudiana hace que la masa sea más tolerante y tenga menores alteraciones ante un sobre amasado a comparación del patrón esta tolerancia aumento considerablemente.
Por lo anterior se puede decir que el extracto de Stevia rebaudiana aumenta la absorción de líquido en la masa de pan y aumenta el índice de tolerancia dándole a la masa una mejor tolerancia cuando es sometida a un sobre amasado.
3.3.4. FERMENTOGRAMA
Para evaluar el proceso de fermentación de los tratamientos de sustitución se mide las cualidades reológicas de la masa fermentada con el fin de analizar el desprendimiento de gas en la masa. Dando como resultado lo escrito en la tabla
37
CALAVERAS, J. 1996. Tratado de panificación y bollería. 1ª Ed. Madrid (España): AMU ediciones, mundo prensa. 42 CALAVERAS, J. 1996. Tratado de panificación y bollería. 1ª Ed. Madrid (España): AMU ediciones, mundo prensa.
80
23. Con la siguiente explicación de cada uno de los tratamientos según las guías de Chopin39:
Tabla 23. Análisis del desprendimiento de gas
Parámetros
Sustitución 0% Patrón
Sustitución 33.3%
Sustitución 66.6%
Sustitución 100%
Tratamiento Tratamiento 1 2
Tratamiento 3
H'm (mm)
68,30
68,60
64,10
58,50
T'1(h,min)
1,54
1,30
1,42
2,00
TX(h,min)
0,37
0,43
1,07
1,07
1582,00
1583,00
1364,00
1249,00
Volumen de CO2 perdido (ml)
372,00
399,00
229,00
227,00
Volumen de CO2 retenido(ml)
1208,00
1183,00
1133,00
1021,00
76,50
74,80
83,20
81,90
Volumen total (ml)
Coeficiente de retencion (%)
En el gráfico 13se muestra las gráficas reofermentográficas donde respecto al patrón se obtiene una producción total normal de CO 2, prolongamiento de actividad fermentativa buena, poder de retención normal, aparición de porosidad prematura y velocidad de producción CO2 normal. De acuerdo a la lectura de las gráficas:
El tratamiento 1 vs Patrón: hay una producción total normal de CO2 prácticamente igual al patrón, prolongamiento de actividad fermentativa buena, poder de retención normal, aparición de porosidad prematura y velocidad de producción CO2 normal. El coeficiente de retención solo disminuye un 2%. El volumen del pan solo se afecta en un 0,4% y disminuye el tiempo en que se demora en llegar a su altura máxima. El tiempo de fermentación solo aumenta en un 16,22%. 39
CHOPIN. 2004. Informe de seminario. Gropetripete y renauld
81
Gráfico 13. Comparación del reofermentograma pan patrón
y los
tratamientos con extracto de Stevia rebaudiana.
Patrón
Tratamiento 1
82
Tratamiento 2
Tratamiento 3
Tratamiento 2 vs patrón: obtuvo una producción total floja de CO2, prolongamiento de actividad fermentativa medio, poder de retención bueno, aparición de porosidad normal y velocidad de producción CO2baja. Hay una diminución de la altura del pan del 6,14%, un aumento del coeficiente de retención del 8,76%. El tiempo de fermentación aumenta casi el doble.
83
Tratamiento 3 vs patrón: obtuvo una producción total insuficiente de CO2 del 21,05% menor que el patrón, prolongamiento de actividad fermentativa medio, poder de retención muy bueno con un 7,07% mayor que el patrón, aparición de porosidad normal y velocidad de producción CO2 baja. La altura máxima de la masa (H´m) disminuye y el tiempo T´1 que es el tiempo que se demora a llegar a este punto, el T´1disminuye respecto al patrón en el tratamiento 1 y 2, aumenta en un 29% en el tratamiento 3 y H´m disminuye cada vez que aumenta el porcentaje de extracto de Stevia rebaudiana, esto da indicios que el volumen del pan disminuye y la fermentación para el crecimiento del pan es más lenta en el tratamiento 3.
El volumen total del desprendimiento gaseoso disminuye en un 21% desde el pan patrón, al pan con 100% de extracto de Stevia rebaudiana puesto que la producción total de CO2 disminuye hasta ser insuficiente. El prolongamiento de la actividad fermentativa fue bueno solo para el tratamiento 1 y el patrón.
El Tx (punto de mayor retención) aumenta nos da indicio que el tiempo de fermentación aumenta a medida que se aumenta el porcentaje de extracto de Stevia rebaudiana en la formulación, el tratamiento uno es el que más se acercó al tiempo de fermentación del patrón ya que solo aumento en 10 min.
El extracto de Stevia rebaudiana mejora el coeficiente de retención de la masa ya que el porcentaje de la diferencia del gas que ha perdido en relación con el gas producido es mayor que el parón en todos los tratamientos por ende mejora la capacidad de retener el CO2 producido en el momento de la fermentación. Por lo anterior se concluye que el extracto de Stevia rebaudiana es un edulcorante no fermentativo.
84
Por los resultados anteriores no es recomendable trabajar con una sustitución total del azúcar ni del 66.6% de extracto de Stevia rebaudiana ya que esta aumenta la tenacidad de la masa a más del doble y disminuye la extensibilidad obteniendo una masa difícil de trabajar ya que la masa tiende a encogerse al formado, dificulta la expansión de gas y el gas producido en la fermentación es insuficiente disminuyendo su volumen.
3.4.
ANÁLISIS SENSORIAL
Para evaluar la percepción de los consumidores en los panes obtenidos con sustitución de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana se realizar la prueba de análisis sensorial de acuerdo a lo descrito en la metodología, esta se realiza en los panes que fueron óptimos de acuerdo a las pruebas físicas y reológicas hechas anteriormente. Los resultados de la prueba sensorial aparecen en la Tabla 25y se validaron estadísticamente con la prueba de Kruskal-Wallis con un nivel de confiabilidad del 95% bajo las siguientes hipótesis:
Ho= Todos los tratamientos son iguales Ha= Al menos un tratamiento es diferente
A los resultados que mostraron diferencias significativas se les aplico la prueba del signo para encontrar si hay diferencias significativas entre los tratamientos y el pan patrón, mediante el apareamiento de los tratamientos con el patrón.
Al Realizar el análisis estadístico por medio de Prueba de Kruskal-Wallis del panel sensorial tabla 24, se halla que existe una diferencia estadísticamente significativa cuando se compara las medianas del patrón con las medianas de los demás tratamientos de los parámetros medidos en el pan con un nivel del 95,0% de confianza.
85
Seguidamente se realiza la prueba del signo en esta prueba se comparan los diferentes tratamientos por apareamiento con el fin de encontrar si hay diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos y el patrón (tabla 25), en esta prueba se verifica que no hay ningún tratamiento igual al patrón en los parámetros de color, dulzor, sabor, textura, gusto e interés de compra por parte del consumidor.
A los panelistas se les pregunto que cuales de los panes eran más de su preferencia, donde el 68% prefirió el pan patrón el 24% prefirió el pan que contiene el 33.3% de extracto deStevia rebaudiana gráfico 14. Gráfico 14. Preferencia de los panelistas por los panes. 80% 70%
5%
60% 50%
44%
40% 30%
menos prefieren 51%
68%
mas prefieren
20% 24%
10%
9%
0% 172
376
231
Tabla 24. Prueba de Kruskal-Wallis
ATRON
PAN
PATRON COLOR
DULZOR
TR1 TR2 PATRON TR1 TR2
CODIGO
172 376 231 172 376 231
Tamaño de Muestra
80 80 80 80 80 80
Rango Promedio
VALOR DE P
103,975 119,525 0,00301 138 79,3563 1,4E-11 135,306 146,838
86
ATRON
SABOR
TEXTURA
GUSTO
INTERES DE COMPRA
PAN
CODIGO
PATRON TR1 TR2 PATRON TR1 TR2 PATRON TR1 TR2 PATRON TR1 TR2
Tabla 25. Prueba del signo Hipótesis Nula: mediana = 0 y PARAMETRO COLOR
DULSOR
SABOR
GUSTO INTERES DE COMPRA
172 376 231 172 376 231 172 376 231 172 376 231
Tamaño de Muestra
Rango Promedio
80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80
71,5062 132,194 157,8 109,463 133,419 118,619 97,5438 109,481 154,475 101,025 116,75 143,725
VALOR DE P
0
0,06815
9,19E-8
0,00024
Alternativa: no igual TRATAMIENTOS
CODIGOS
VALOR DE P
PATRON-TR1 TR1-TR2 PATRON-TR2 PATRON-TR1 TR1-TR2 PATRON-TR2 PATRON-TR1 TR1-TR2 PATRON-TR2 PATRON-TR1 TR1-TR2 PATRON-TR2 PATRON-TR1 TR1-TR2 PATRON-TR2
172-376 376-231 172-231 172-376 376-231 172-231 172-376 376-231 172-231 172-376 376-231 172-231 172-376 376-231 172-231
0,000512096 0,0000015887 0,0000015887 0 0,00007232 0 0 4,26171E-8 0 0,000104252 0 0 0,0000304397 9,10858E-9 0
3.4.1. Color
En la tabla 24puesto que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas de todos los tratamientos con un nivel del 95% de confianza. En la tabla 25 se rechaza la hipótesis nula para alfa igual a 0,05, por ende al comparar los tratamientos con el patrón ninguno es igual a este. 87
La aceptación del color de los tratamientos no fue la misma que la del pan patrón, ya que en muchos casos opinaron que el pan parecía crudo. En la gráfica 15se puede ver los porcentajes de aceptación, el más aceptado fue el pan patrón con un 90% de aceptación seguido por el tratamiento 1 con una aceptación del 85%.
Gráfica 15. Aceptación del color
Me disgusta 10%
15%
17%
28% 35% 46%
62%
Ni me gusta ni me disgusta Me gusta moderadamente
50% 36%
Muestra Patron
Me disgusta moderadamente
TR1
Me gusta mucho
TR2
Color
3.4.2. Dulzura
En la tabla 24puesto que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas de todos los tratamientos con un nivel del 95,0% de confianza. En la tabla 25 se rechaza la hipótesis nula para alfa igual a 0,05, por ende al comparar los tratamientos con el patrón ninguno es igual a este.
88
Como muestra la gráfica 16la mayor aceptación fue del pan patrón, el tratamiento 1 la dulzura del pan no les causo ni gusto ni disgusto, el pan que menos gustó fue el tratamiento 2 con un 32% de disgusto.
Gráfica16. Aceptación de la dulzura
4% 11%
3% 5%
11% 21%
58% 29%
71%
Me disgusta Me disgusta moderadamente Ni me gusta ni me disgusta Me gusta moderadamente
14% Muestra Patron
31%
36%
4%
3% TR 2
TR 1
Me gusta mucho
DULZOR
3.4.3. Sabor
En la tabla 24puesto que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas de todos los tratamientos con un nivel del 95% de confianza. En la tabla 25 se rechaza la hipótesis nula para alfa igual a 0,05, por ende al comparar los tratamientos con el patrón ninguno es igual a este.
El pan patrón fue el más aceptado entre los panelistas, los panes elaborados con Stevia rebaudiana no tuvieron una buena aceptación por parte de panelistas con extracto de un grado alto de gusto neutro, muchos expresaron esta inconformidad 89
a causa de un sabor residual raro. La el tratamiento 3 con un 46% fue el pan que menos les gusto a los panelistas.
Gráfica 17. Aceptación del sabor
3% 5% 22%
4% 15%
8%
Me disgusta
39%
Me disgusta moderadamente
16% 58% 36% 54% 19% 5% Muestra Patron
TR 1
15% 3% TR 2
Ni me gusta ni me disgusta Me gusta moderadamente Me gusta mucho
SABOR
3.4.4. Textura
Este no obtuvo una diferencia significativa entre los tratamientos, la mejor aceptabilidad se obtuvo con el pan del tratamiento 3 y el patrón con un 61% porque según algunos panelistas se sentía suave. El tratamiento 2 obtuvo un 46% de aceptabilidad y un disgusto de del 15%.
90
Gráfica18. Aceptación de la textura
3% 3%
9% 6%
33.75%
1% 4% 34%
38.75%
Me disgusta Me disgusta moderadamente Ni me gusta ni me disgusta
32.50% 26.25% 28.75% Muestra Patron
46%
20.00%
15%
TR 1
TR 2
Me gusta moderadamente Me gusta mucho
TEXTURA
3.4.5. Gusto
En la tabla 24puesto que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas de todos los tratamientos con un nivel del 95,0% de confianza. En la tabla 25 se rechaza la hipótesis nula para alfa igual a 0,05, por ende al comparar los tratamientos con el patrón ninguno es igual a este.
El pan que más gusto fue el pan patrón con un 80% de aceptación, segundo por el tratamiento 1 con un 69,00% de aceptabilidad y el tratamiento 2 solo obtuvo un 38 de gusto.
91
Gráfica19. Aceptación del gusto
3% 1% 16%
45%
35%
10%
19%
20%
Me disgusta moderadamente
38%
33%
Ni me gusta ni me disgusta
24%
Me gusta moderadamente
14%
Me gusta mucho
33%
Muestra Patron
Me disgusta
4% 8%
TR 1
TR 2
GUSTO DEL PRODUCTO
3.4.6. Interés de compra
Definitivamente el pan patón obtuvo la mayor aceptabilidad e interés de compra con un 65%, seguido por el tratamiento 1 con un interés del 55%.
Gráfica20. Interés de compra
2,% 3% 29%
10% 9%
13% 18%
26% 44%
34% 3% 24%
23%
24%
Muestra Patron
TR 1
Me disgusta Me disgusta moderadamente Ni me gusta ni me disgusta
13%
Me gusta moderadamente
TR 2
Me gusta mucho
INTERES DE COMPRA
92
De los resultados recolectados de la prueba sensorial se puede concluir que sensorialmente el pan que mejor fue aceptado después del pan patrón fue el tratamiento1 aunque estadísticamente son significativamente diferentes, por ello a nivel sensorial la mejor sustitución de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana fue el 33,3% con un 66.6% de azúcar. El color la aceptaron en un 85%, la dulzura y el sabor del pan no les disgusto ni les gusto fueron conformes ante este parámetro, el pan que sensorialmente más les gusto a los consumidores fie el pan patrón seguido por el tratamiento 1 que contenía solo el 33.3 % de sustitución de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana.
Respecto a la textura que más les gusto a los consumidores fue la del pan con una sustitución del 66,6% ya que según ellos era más suave y húmeda.
Y por último el interés de compra fue mayor para el pan patrón y estadísticamente diferente al interés de compra del pan tratamiento 1 aunque su interés fue alto respecto al otro tratamiento, este interés se podría mejorando el producto con mejorantes y aditivos.
Las pruebas de panificación arrojaron que Tr1 que contiene 33,3% de sustitución de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana fue el más parecido al patrón respecto a la calidad panificadora, donde la persona consume por cada 100g de producto de panadería 8 Kcal menos que en un pan
endulzado con azúcar.
Seguidamente se encuentra que en las pruebas sensoriales hay una alta incidencia de conformidad al consumir este tratamiento con un interés de compra muy similar al pan patrón.
CONCLUSIONES 93
La sustitución del azúcar por el extracto de Stevia rebaudiana es posible emplearla en proceso de panificación. Las pruebas reológicas y farinográficas muestran que el tratamiento con sustitución del 33,3% de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana dan los mejores resultados en panificación. La sustitución del azúcar por extracto de Stevia rebaudiana disminuye la fermentación lo cual se muestra por la disminución de volumen. La sustitución elegida del 33,3% de azúcar por extracto de Stevia rebaudiana no produce diferencia significativa en la miga, corteza, textura y peso, mientras que en el volumen, densidad y volumen especifico si hay diferencias significativas. La población objetivo pudo determinar el cambio de características sensoriales en las variables de sabor, dulzor, textura y color entre el pan patrón endulzado con azúcar y los tratamientos endulzados con sustitución de azúcar por Stevia rebaudiana, determinando de esta manera de forma indirecta de un componente extraño en el producto de panificación siendo el Tr 1 con 33,3% de sustitución por extracto de Stevia rebaudiana el mas aceptado en la población.
RECOMENDACIONES
94
Evaluar económicamente el proceso para la realización del pan con extracto. Realizar estudios de vida útil de la mejor formulación. En próximas investigaciones no utilizar la sustitución total de sacarosa por extracto de Stevia rebaudiana ya que el manejo de la masa es complicada y no llenan la características físicas, reológicas y sensoriales del pan.
BIBLIOGRAFIA 1. ANIPAN, 2004.Estudio Nacional del Mercado Panificador en Colombia.
95
2. BAYONA, J. et al. 2006. Industria de la panificación y la repostería. Sena.
3. CALAVERAS, J. 1996. Tratado de panificación y bollería. 1ª Ed. Madrid (España): AMU ediciones, mundo prensa.
4. CAMARA
PARAGUAYA
DE
LA
STEVIA.
Consultado
febrero
2009.
“usos”http://www.capaste.org.py/index.php?option=com_content&task=view&id =20&Itemid=36. Consultado febrero 2009.
5. CAPASTE,
CAMARA
PARAGUAYA
DE
LA
STEVIA.
“Agronomía”http://www.capaste.org.py/index.php?option=com_content&task=vi ew&id=19&Itemid=38 . Consultado Febrero 2009. 6. CARPENTER, R.; Lyon, D. y Hasdell T. 2000. Análisis sensorial en el desarrollo y control de la calidad de alimentos. Zaragoza (España): Acribia. pp. 9-2, 47.
7. CARRILLOE. Elaboraciónón de pan Biotecnología de la fermentación. www.monografias.com. 8. CASTELLANOS, R. et al. 2006. Desarrollo y estandarización de un producto hipocalórico a partir de la utilización del extracto de Stevia rebaudiana como agente edulcorante. Universidad de la Salle.
9. CAUVAIN, S. et al. 2008. Productos de panadería ciencia, tecnología y práctica. Ed. Acribia S.A. 10. CHOPIN. 2004. Informe de seminario. Gropetripete y renauld
11. DUCAN, M. 1989. Tecnología de la industria galletera. Ed. Acribia, S. A.
96
12. ENCICLOPEDIA LIBRE. LA STEVIA. wikipedia es.wikipedia.org/wiki/cajé. Consultado febrero 2009. 13. ENCICLOPEDIA LIBRE. LA STEVIA. wikipedia es.wikipedia.org/wiki/cajé. Consultado febrero 2008.
14. ESPINAL, C. et al. 2006. La cadena del trigo en Colombia. Ministerio de agricultura y desarrollo rural, observatorio agrocadenas Colombia documento de trabajo no. 126.http://www.agrocadenas.gov.co .Bogotá. consultado febrero 2009.
15. FEDERACION
NACIONAL
DE
MOLINEROS
DE
TRIGO.
www.sni.org.pe/comites/comite019/presentaciones/colombia.ppt.
Colombia. Consultado
Marzo 2009.
16. FIAGRO, Stevia perfil tecnológico del cultivo fundación para la innovación tecnológica
agropecuariawww.fiagro.org.sv/systemFiles/Perfil.
consultado
febrero 2008.
17. G. Quaglia. CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LA PANIFICACIÓN. ED. Acribia, S.A.
18. H. ANDREA. “elaboración de dos panes tipo blando uno mediante la adición de deshidratado de acelga y otro con deshidratado de espinaca; enriquecidos con lactosuero en polvo”
19. INFOAGRO. La Stevia es un sustituto del azúcar que aporta a la salud http://infoagro.net/es/apps/news/record_view.cfm?vsys=a2&id=12710. Consultado febrero 2008. 97
20. LÓPEZ, L. et al. 2004.Tesis Plan estratégico para la creación de una empresa dedicada a la producción y comercialización de edulcorante a base de Stevia. Pontificia Universidad. Javeriana.
21. MARIO E. 1993. Teoría y práctica en la elaboración del pan. Ed. Acrivia. Segunda edición. 22. MARTÍNEZ,P. 2004. Informe de panificación. Revista catering.
23. MARTINEZ, T. 2002. la hierba dulce. Historia, uso y cultivo de la Stevia rebaudiana Bertoni capítulo 8 ciencias de la salud.
24. NTC 1363.2005.PAN REQUISITOS GENERALES.
25. OTHON, S. 1996.Química, almacenamiento e industrialización de cereales. Ed. AGT. Editor. S. A. 26. Real decreto 1137/1984, de 28 de marzo, por el que se aprueba la reglamentación técnico-sanitaria para la fabricación, circulación y comercio del pan y panes especiales. Reglamento español. Pan.
27. Revista de Ciencias Agrarias y Tecnología de los Alimentos Vol. 20 – 2002.
28. SENA. 1993. Manual de Análisis de ingredientes. Bogotá. 29. SENA. 1993. Manual de Proceso de panificación. Bogotá. 30. SOTO, A. et al. 2002. Revista de Ciencias Agrarias y Tecnología de los Alimentos
extracción
de
los
principios
edulcorantes
de
la
Stevia
Rebaudiana.Vol. 20
98
31. TERRA. 2007. Estevia, la planta de los diabéticos. extracción de los principios edulcorantes de la Stevia rebaudiana. http://terra.org/articulos/art02038.html. Consultado febrero 2009.
32. UNIVERSIDAD
NACIONAL DE LA
AMAZONIA PERUANA. FACULTAD
DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. 2005. Curso: tecnología de la panificación panificación: agua,
y derivados capitulo IV : ingredientes utilizados en levadura, sal. agua.
33. URIEL, S. 14 Julio 2008 Consumo de stevia certificada por la FAO/OMS. el espectador.
34. URIEL, S. 23 junio de 2008. la stevia, cultivo promisorio. Diario El espectador. 35. WAYNE, G. 1995. Panadería y repostería para profesionales. Ed. Limusawiley.
36. ZUBIATE FREDY. Stevia rebaudiana. La Universidad. La Molina. Lima. Per. http://apicultura.wikia.com/wiki/Stevia_rebaudiana. Consultado febrero 2008.
99
ANEXOS
100
ANEXO A
101
ANEXO B
102
103
ANEXO C
104
105
ANEXO D
106
ANEXO E
107
ANEXO F Gráficas del Texturómetro
1. PAN 0% de extracto de Stevia rebaudiana
3. PAN 4% de
2. PAN 2% de extracto de Stevia rebaudiana
4. PAN 6% de extractoSteviarebaudiana
extractoSteviarebaudiana
108
ANEXO G Gráficas del Alveograma Pan Patrón
Pan 2 % de extracto deSteviaRebaudiana
109
Pan 4% de extracto deSteviaRebaudiana
Pan 6% de extracto deSteviarebaudiana
110
ANEXO H Gráficas de farinoGráficas Pan Patrón
Pan 2% de extracto de Stevia rebaudiana
111
Pan 4% de extracto de Stevia rebaudiana
Pan 6% de extracto de Stevia rebaudiana
112
ANEXO I Gráficas fermentoGráficas Pan Patrón
Pan 2% de extracto de Stevia rebaudiana
113
Pan 4% de extracto de Stevia rebaudiana
Pan 6% de extracto deextracto de Stevia rebaudiana
114
ANEXO J NOMBRE____________________________________ SEXO: F M EDAD: 18-25 25-35 36-45 Mayor 46 ESTRATO: 3 4 5 6 Pruebe la MUESTRA: 172 que se le presenta y maque con una X sobre el cuadro en la escala que tanto le gusta o le disgusta el producto
CARACTERISTICA
ESCALA Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta COLOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta DULZOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente SABOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente TEXTURA
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente EL PRODUCTO
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho
Que tan interesado esta e comprar este producto
Muy interesado
¿Porqué?
Interesado Ni interesadoni desinteresado Desinteresado Nada interesado
115
Pruebe la MUESTRA: 376 que se le presenta y maque con una X sobre el cuadro en la escala que tanto le gusta o le disgustan las siguientes características del producto CARACTERISTICA A EVALUAR
ESCALA Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta COLOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta DULZOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente SABOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente TEXTURA
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente EL PRODUCTO
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho
Que tan interesado esta e comprar este producto
Muy interesado
¿Porqué?
Interesado Ni interesadoni desinteresado Desinteresado Nada interesado
116
Pruebe la MUESTRA: 231 que se le presenta y maque con una X sobre el cuadro en la escala que tanto le gusta o le disgusta el producto CARACTERISTICA A EVALUAR
ESCALA Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta
COLOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta
DULZOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente
SABOR
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente
TEXTURA
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho Me gusta mucho
¿Porqué?
Me gusta moderadamente
EL PRODUCTO
Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho
Que tan interesado esta e comprar este producto
Muy interesado
¿Porqué?
Interesado Ni interesadoni desinteresado Desinteresado Nada interesado
Por favor ordene según su preferencia.
Muestra No.
¿Porqué?
Mas prefiere
Menos prefiere
Gracias
117
![A review on the improvement of stevia [Stevia rebaudiana (Bertoni)]](https://kipdf.com/img/300x300/a-review-on-the-improvement-of-stevia-stevia-rebau_5ab535c11723dd339c810d29.jpg)
![HERBALPEDIA STEVIA. Stevia rebaudiana [STEV-ee-uh re-bawd-ee-ah-nuh] Family: Compositae](https://kipdf.com/img/300x300/herbalpedia-stevia-stevia-rebaudiana-stev-ee-uh-re_5aedeab47f8b9acb0b8b45c2.jpg)
