UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS TARMA INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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• La producción de alimentos en los Países en Vías de desarrollo, sobre, todo en el Perú, cada día es, más deficitaria; trayendo como consecuencia altos niveles de desnutrición prevalecentes en el País, que afectan mayormente a los grupos nutricionalmente vulnerables.

TECNOLOGIA DE CEREALES

• Vale decir madres en estado de gestación y/o lactancia, niños en edad pre-escolar y escolar, grupos a los cuales se les debe dar una preferente atención, puesto que sus requerimientos de nutrientes en calidad y cantidad, debe ser plenamente cubiertos para una completa formación física mental del individuo, que constituye el futuro potencial del País.

FORMULACION DE MEZCLAS ALIMENTICIAS Facilitador: Ing. Miguel Ángel Quispe Solano TARMA, 2012

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MEZCLAS ALIMENTICIAS DE ALTO VALOR NUTRICIONAL PARA CONSUMO HUMANO

Teniendo en cuenta que la desnutrición calórico-proteico en niños preescolares se inicia a partir del destete, con el reemplazo de la leche materna por papillas, mazamorras y sopas a base de harinas y féculas y alimentos similares ricos en carbohidratos, resulta de la mayor importancia contar con alimentos ricos en proteínas de buena digestibilidad, fácilmente accesibles al poblador de bajos recursos económicos.

Generalidades • En lo segunda mitad de la década de 1950, se inicia una corriente de investigación nutricional para desarrollar y fomentar el consumo de combinaciones de proteínas de origen vegetal, que sean de bajo costo, de alta aceptabilidad y de fácil digestibilidad, destinados principalmente a la alimentación infantil.

Hoy en día la obtención de mezclas vegetales a partir de cereales con leguminosas constituyen una gran alternativa para superar los niveles de desnutrición que afectan al País. En realidad no todos los cereales y leguminosas son deficientes en los mismos aminoácidos esenciales. Esto permite la complementación mutua entre ellos para obtener dietas, que siendo de bajo costo, contienen un balance adecuado de aminoácidos y la concentración necesaria de proteínas.

• Por el auge que ha cobrado la nutrición por su estrecha relación con el crecimiento demográfico mundial, y por las teorías de desarrollo, últimamente se ha relacionado mucho a la nutrición de una población con el desarrollo del país

La producción de mezclas alimenticias, pueden justificarse por lo siguiente: • Se protegería biológicamente a grandes grupos poblacionales de bajos ingresos.

La formulación de mezclas alcanza una nueva dimensión justificatoria, por cuanto pueden generar un ciclo económico basado en el servicio de nutrición, pero que beneficia a los agricultores, crea fuentes de trabajo, protege a la población de la desnutrición, reduce los costos de otros servicios del Estado, sustituye importaciones, etc. Esto por supuesto será verdad sólo, en el nivel en que se cumplan con los respectivos requisitos como el de uso de insumos nacionales, cubrir un mercado rentable o subsidiado, que el consumidor acepte el producto, etc.

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El buen estado de salud consecuente de ello, ahorrará pérdidas del gasto estatal en educación y salud, por reducción de deserción escolar y mayor rendimiento y reducción de incidencia de enfermedades respectivamente.

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La gran demanda que se genera, fomentaría el desarrollo de industrias con la consecuente ocupación de mano de obro.

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Las industrias a su vez constituirán un buen mercado de la Producción Agrícola Nacional, particularmente de aquellos de origen autóctono adaptados a nuestras difíciles condiciones ecológicas y que son las únicas capaces de sustituir importaciones sin afectar lo producción de otros productos de alto contenido proteínico, y que finalmente son producidos precisamente por la población rural, hoy más deprimida. Esta producción hoy no es significativa por falta de este mercado (Cuadro 1).

1

CUADRO N° 1: Ciclo Generado por la producción de Mezclas Alimenticias • • • • • • • • • • • • • • •

INDUSTRIA Produce Mezclas Ocupa mono de obre Copta insumos agropecuarios hoy poco utilizados CONSUMIDOR Mejora su nutrición Consume produc.tosnacionales Reduce costos de alimentación. Aumenta su rendimiento AGRICULTOR Abastece los insumos hoy poco utilizados Incrementa producción Incrementa sus ingresos. ESTADO Fomenta la industria de alimentos Subsidia etapa de la promoción. Reduce costos reales en Educación, Salud. Reduce importaciones

Experiencias en otros Países en desarrollo

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Las investigaciones pioneras surgieron en Centroamérica y en África, con la producción de la INCAPARIMA en Centroamérica a base de (algodón/maíz/frijol/levadura) y el PRONUTRO en Sudáfrica a base de (Soya/ maíz/maní/leche en polvo/germen de trigo), los cuales han tenido un éxito rotundo (Bemar y Bressani, 1970.) En 1964, juntamente con el interés mundial sobre la nutrición, este tipo de investigación se expandió de tal modo que las mezclas producidas en los Estados Unidos el C.S.M. (maíz-soya-leche) y la mezcla (trigo-soya) en 1971 se distribuyeron casi 1,000 millones de Kilogramos a nivel mundial (Vivas, 1979). En Colombia, Brasil, Argelia, Líbano, Túnez, Etiopía y la india, también se produjeron alimentos formulados algunos comerciales y otros patrocinados por gobiernos o Agencias Internacionales, tal es así que en Brasil se produjo el GESTAL, a base de (maíz-soyaalmidón modificado), el mismo que es distribuida actualmente a madres gestantes en forma gratuita (Bressani, R, et al,1973).

FORMULACIÓN DE MEZCLAS PROTEICAS •

La proteína de origen vegetal es de calidad inferior a. la proteína de origen animal, por presentar esta ultima un balance de aminoácidos esenciales favorables a la utilización por el organismo mientras que la proteína vegetal es deficiente en algunos aminoácidos. Puede lograrse un balance, combinando adecuadamente varias proteínas de composición diversa que provienen de semillas de cereales, oleaginosas, leguminosas, entre otros (Vargas, 1978).

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Las semillas de leguminosas tienen buena cantidad de proteínas son ricas en lisina, pero, deficientes en aminoácidos azufrados; los cereales en cambio, presentan adecuadas cantidades de aminoácidos azufrados, siendo deficientes en lisina. Para lograr el mejor balance posible en el contenido de aminoácidos esenciales, las harinas de leguminosas pueden complementarse satisfactoriamente con las harinas de cereales, las leguminosas proporcionan la lisina adicional a las proteínas de los cereales; y a su vez el cereal complementa la metionina deficiente en la leguminosa (Candiotti, 1977). Asimismo la calidad de la dieta no viene únicamente definida por su contenido de proteínas y por la calidad de ellas, sino también debe haber un adecuado aporte calórico (Vivas, 1979).

• En 1971, en total se comenzaron aproximadamente 72 proyectos; y de ellos casi la mitad pertenecía a América Latina. El Proyecto más grande de todos se desarrolló en la India y produjo “El BALAHAR" que en hindú significa "Alimento infantil" (Vargas, 1978) • Según Cabieses (1976.), Guatemala es el País en América con más trayectoria en la comercialización y Consumo de mezclas de origen vegetal. • Colombia es otro país donde se ha producido comercialmente varias mezclas tales como la COLOMBIARINA, BIENESTARINA y DURYEA. • A partir de 1973, se nota un incremento notable en el número de Países que deciden lanzarse a la producción de mezclas de origen vegetal. Entre estos se debe citar los siguientes:

Cuadro N° 2: Composición Proximal de las Mezclas Formuladas por Algunos Países en Desarrollo (en 100 gr. de muestra) • Haití, con el producto AK-1000; Bolivia con el MAISOY, el Ecuador con el producto AVENA-LECHE; Chile cuenta con la variedad más grande de productos, mencionándose entre otros el F0RTESAN a base de (Trigo/ aceite/soya/Cacao en Polvo/vitaminas y minerales). Asimismo el SUPERCHIC, FORTALIN y el NUTRILAC/LACTO-DA (Fuentes, 1979). • La INCAPARINA es una mezcla desarrollada por el Instituto de Nutrición de Centro América y Panamá (Guatemala) que tuvo una importante trayectoria. • En el Cuadro 2, se presentan datos sobre la composición proximal de algunas mezclas más conocidas (Vivas, 1979).

Análisis Calorías Proteína Grasa Carbohidratos Calcio Fósforo Hierro Vit. A Tiamina Riboflavina Niacina Humedad Ceniza Fibra PER

gr gr gr mg mg mg U.I mg mg mg gr gr gr

COLOMBIHA RINA 331 19.2 0.8 64.7 122 253 18.6 -1.65 0,53 4.16 11.3 2.6 1.4 2.21

INCAPARINA

MAISOYLECHE

338 27 6.2 57 108 509 5.5 4.79 0.32 1.43 15.3 ---2.2

377 18.2 0.7 67.6 126 167 3.0 49 0.25 0.25 1.36 10 2.0 1.4 2.48

Fuente: Vivas (1979)

2

Cuadro N°3: Valor Proteico de algunas mezclas vegetales enriquecidas FORMULA

PR0TEINA %

PER

27 25 25 19 35 23

2.5 2.2 2.0 2.4 2.4 2.6

INCAPARINA Form 9 INCAPARIMA Form 14 INCAPARIMA Form 15 C.S.M. PERUVITA F0RTESAN

Fuente: Vivas, B.M. (1979)

Actualmente el Instituto Nacional de Nutrición viene realizando trabajos de investigación sobre mezclas precocidas a base de maíz y kiwicha, así como también puré a base de frijoles. La Estación Experimental Agroindustrial (Ex-INDDA) desde el año 1975 hasta la fecha, viene investigando el rubro de alimentos formulados a base de cereales, leguminosas, hortalizas y frutas. La fábrica PERULAC es el que actualmente viene produciendo una serie de productos formulados, los que son fortificados con agregados de minerales y vitaminas, estos productos son destinados para bebés y niños. En el Cuadro N° 4, se indica la composición de algunos productos producidos por PERULAC.

El Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustrial, en el marco del Programa Nacional de Alimentación Popular (PRONAP) de la Molina, desarrolló desde 1977 hasta 1981, once mezclas, a base de cereales y leguminosas de Producción Nacional, los cuales presentaron una concentración proteíca de 15-20% y valores elevados de PER.

Cuadro N° 5: Algunas mezclas Alimenticias Desarrolladas por el Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustrial del Perú INSUMOS

- Soya-Quinua-Maíz Leche en polvo - Soya-Quinua-Arroz - Plátano-Soya-Arroz - Habas-Soya-Cebada - Frijol Castilla-Soya Cebada-Plátano - Soya-Yuca - Soya-Plátano

% HARINA PRE COCIDA 32.0 5.0 38.0 10.0 35.0 45.0 20.0 60.0 58.0

#

Prot.%

2.6 2.6 2.0 2.0

20.10 20.07 20.69 21.34

2.0 2.0 2.0

21.23 21.06 21.31

- 36.0 - 24.4 -

32.0 - 27.4 50.0 - 38.0 25.0 - 38.0 25.0 8.0 38.0 40.0

Mezclas Proteicas Desarrolladas en Nuestro País El Perú también ha obtenido limitada experiencia con la mezcla PERUVITA, cuyos ingredientes básicos fueron la harina de semilla de algodón y la quinua. Esta mezcla fue desarrollada por el Instituto de Nutrición al año 1965; sin embargo, no tuvo éxito deseable por la dificultad al extraer completamente la saponina de la corteza del grano de quinua, lo que le daba un sabor amargo a la mezcla, conforme pasaba el tiempo de almacenaje y, por otras razones de diversa índole (Fuentes,1979). Además en nuestro País diversas instituciones se han dedicado a elaborar productos, formulados, con la finalidad de ofrecer una alternativa al problema nutricional. La Universidad nacional Agraria La Molina ha venido realizando investigaciones en el rubro.de sucedáneos (Harina pre-cocida de maíz, frijol, camote, etc.), desde el año 1960, así como también mezclas alimenticias a base de quinua, maíz opaco 2, arroz, trigo, arveja; y a base de maíz amarillo, soya y espinaca, entre muchos otros más.

Cuadro N° 4: Productos Formulados por PERULAC (Composición media por 100 gr de polvo) ANALISIS Grasa (gr) Prot. (gr) Carboh. (gr) Fibra(gr) Cenizas (gr) Humed. (gr) Energ.(Kcal) Vit A (UI) Vit B1(mg) Vit B2(mg) Niacina(mg) Vit. C (mg) Vit. E (mg) Ca (mg) P (mg) Fe (mg) Na (mg)

NESTUM ARROZ 0.6 6.0 86.0 2.7 0.7 4.0 373 665 0,4 Trazas 11.0 85.0 7.3 90.0 80.0 18.5 trazas

NESTUM 5 CEREALES 1.4 10.8 80.2 3.3 1.3 3.0 377 665 0,4 trazas 11.0 85.0 7.3 160.0 130.0 18.5 140.0

CERELAC PLÁTANO 9.5 l6.0 68.9 2.6 3.5 3.0 422 1055 0.8 0.3 4.0 35.0 3.0. 500.0 416.0 10.9 220.0

CERELAC MANZANA 9.0 15,5 66.9 2.6 3.5 2.5 411 1030 0.8 0.3 4.0 35.0 3.0 480.0 390.0 7.5 200.0

Criterios que se deben considerar para la elaboración de una mezcla proteica. Según Vivas (1979), existen diversos criterios técnicos que deben tomarse en cuenta al tratar de desarrollar productos balanceados para consumo masivo, dentro de los cuales se pueden citar como más importantes los siguientes: 1. Que sea altamente nutritivo, que proporcione una cantidad adecuada de Calorías y proteínas, una buena distribución de las Calorías y que las proteínas sean de alto valor biológico. 2. Que los carbohidratos, grasas y proteínas tengan una alta digestibilidad para evitar trastornos digestivos.

3

3. Que las materias primas sean producidas ó susceptibles de ser producidas en el País.

Métodos para Formular Mezclas Protéicas

4. Que el producto se adapte muy bien a los hábitos alimentarios existentes.

Kamishikiriyo (l983), reporta 3 métodos para formular mezclas:

5. Que tenga larga vida y no sea afectado por condiciones severas de clima y que preferiblemente no requiera refrigeración.

1. Mezclando los componentes según su contenido de aminoácidos esenciales y en base al patrón de referencia propuesta por la FAO. 2. Enriqueciendo o fortificando alimentos deficientes, mediante la adición de vitaminas, minerales y aminoácidos de tal forma que puedan cubrir dichas deficiencias. 3. Buscando a través de pruebas biológicas el punto de complementación óptima, entre los aminoácidos de proteínas de varias fuentes, es decir el organismo animal identifica la combinación óptima en términos de calidad proteica.

6. Que sea de fácil manejo y no requiera preparación adicional. 7. Que sus costos sean aceptablemente bajos, incluyendo los de materia prima, procesamiento y comercialización. 8. Que su producción industrial presente cierto atractivo para los inversionistas potenciales (públicos o privados).

3.4.1 Definición del Método del Cómputo Químico Es el método que consiste en adicionar a una proteína, otras proteínas en cantidades necesarias para complementar las deficiencias de aminoácidos esenciales de la primera.

Cuadro N° 6: Patrón de Aminoácidos Esenciales para determinar el Computo Químico (*) AMINOÁCIDOS

COMBINACIÓN

APLICACIÓN DEL METODO DE COMPUTO QUÍMICO Descripción de la metodología Para explicar con un ejemplo práctico la aplicación del método de cómputo químico o score químico, se ha empleado la técnica del cálculo matemático, fundamentado en el balance de aminoácidos esenciales contenidos en las proteínas de la Quinua y la soya, con el propósito de obtener cifras semejantes o proximales a las de la composición de la proteína de referencia propuesta por el Comité Mixto FAO/OMS 1973, la cual se muestra en el Cuadro N°6. La amplia distribución de la histidina en los alimentos programados permite omitir su estimación, si consideramos este aminoácido esencial para el niño

Cuadro N° 7: Contenido de Aminoácidos Esenciales de los Alimentos Programados

PROPUESTA

ALIMENTOS AMINOÁCIDOS

Isoleucina

g/l00g/Prot.

mg/g/Prot

mg/g de Nit.

4.0

40

250

Quinua (1)

Frijol Soya (1)

% Proteína 12

% Proteína 38

mg AA

g AA

mg AA

g AA

en 12 g

en 100 g

en 38 g

en 100 g

Leucina

7.0

70

440

(2)

(3)

(2)

(3)

Lisina

5.5

55

340

Isoleucina

432

3.6

1889

4.9

Metionina + Cistina

3.5

35

220

Leucina

720

6.0

3232

8.5

Fenilalanina + Tirosina

6.0

60

380

Lisina

672

5.6

2053

5.4

Metionina+ Cistina

460

3.0

1077

2.8

Treonina

4.0

40

250

Fenilalanina+ Tirosina

828

6.9

3358

8.3

Triptófano

1.0

10

60

Treonina

420

3.5

1603

4.2

Valina

5.0

50

310

Triptófano

127

1.1

532

1.4

Valina

233

1.9

1995

5.2

3892

32.4

15739

41.2

TOTAL

36.0

360

2250 TOTAL

(*) Fuente: FAO/OMS (1973)

4

Cuadro N°8: Valoración del Contenido de Aminoácidos en Proteínas de la Mezcla QUINUA - SOYA PROTEINAS GRAMOS

QUINUA SOYA I S O L E U L I S Met + Cist Fen + Tir T R E T R I V A L

100

90

80

70

60

50

40

30

25*

20

10

0

0 3.6 0.0 3.6 90 6.0 0.0 6.0 85 5.6 0.0 5.6 ------------3.8 0.0 3.8 ------------6.9 0.0 6.9 ------------3.5 0.0 3.5 88 1.1 0.0 1.1 ------------1.9 0.0 1.9 38

10 3.2 0.4 3.6 90 5.4 0.8 6.2 89 5.0 0.5 5.5 ----------3.4 0.2 3.6 ----------6.2 0.8 7.0 ----------3.2 0.4 3.6 90 0.9 0.1 1.0 ----------1.8 0.5 2.3 46

20 2.8 0.8 3.6 90 4.9 1.7 6.6 95 4.4 1.2 5.6 ----------3.4 0.5 3.9 ----------5.5 1.7 7.2 ----------2.0 0.8 3.6 90 0.9 0.2 1.1 ----------1.5 1.0 2.5 50

30 2.5 1.5 4.0 ----------4.2 2.5 6.7 96 4.0 1.6 5.6 ----------2.7 0.8 3.5 ----------4.9 2.6 7.5 ----------2.5 1.2 3.7 93 0.7 0.4 1.1 ----------1.3 1.5 2.8 56

40 2.1 1.9 4.0 ----------3.6 3.4 7.0 ----------3.3 2.1 5.4 98 2.3 1.1 3.4 97 4.1 3.5 7.6 ----------2.1 1.7 3.8 95 0.6 0.5 1.1 ----------1.1 2.1 3.2 64

50 1.8 2.5 4.3 ----------3.0 4.2 7.2 ----------2.8 2.6 5.4 98 1.9 1.4 3.3 94 3.4 4.4 7.0 ----------1.7 2.1 3.8 95 0.6 0.7 1.3 ----------0.9 2.6 3.5 70

60 1.4 2.9 4.3 ----------2.4 5.1 7.5 ----------2.2 3.2 5.4 98 1.7 1.7 3.4 97 2.7 5.2 7.9 ----------1.4 2.6 4.0 ----------0.4 0.8 1.2 ----------0.7 3.1 3.8 72

70 1.0 3.4 4.4 ----------1.8 6.0 7.8 ----------1.7 3.8 5.5 ----------1.1 1.9 3.0 86 2.0 5.9 7.9 ----------1.0 3.2 4.0 ----------0.3 1.0 1.3 ----------0.5 3.6 4.1 82

75 0.9 3.7 4.6 ----------1.5 6.3 7.8 ----------1.5 4.0 5.5 ----------1.0 2.1 3.1 88 1.7 6.6 8.3 ----------0.8 3.8 4.0 ----------0.2 1.0 1.2 ----------0.5 4.0 4.5 90

80 0.7 3.9 4.6 ----------1.2 6.8 7.8 ----------1.2 4.3 5.5 ----------0.8 2.2 3.0 86 1.3 7.0 8.3 ----------0.7 4.0 4.1 ----------0.2 1.1 1.3 ----------0.3 4.2 4.5 90

90 0.3 4.4 4.7 ----------0.6 7.7 8.3 ----------0.6 4.9 5.5 ----------0.4 2.5 2.9 83 0.6 8.0 8.6 ----------0.3 4.3 4.1 ----------0.1 1.3 1.4 ----------0.1 4.7 4.8 96

100 0.0 4.9 4.9 ----------0.0 8.5 8.5 ----------0.0 5.5 5.5 ----------0.0 2.8 2.8 80 0.0 8.8 8.8 ----------0.0 4.9 4.2 ----------0.0 1.4 1.4 ----------0.0 5.2 5.2

Referencia propuesta x FAO

4.0 100%**

Cuadro N° 9: Determinación del Cómputo químico (NPU St) de la Mezcla Quinua – Soya 25/75 g AA/100 g Proteína

Isoleucina

4.6

4.0

>

100

Leucina Lisina Metionina + Cistina Fenilalanina + Tirosina Treonina Triptófano Valina

7.8 5.5 3.1

7.0 5.5 3.5

> =

100 100 88*

8.3

6.0

>

100

4.0 1.2 4.5

4.0 1.0 5.0

=

100 100 90

7.0 100%**

5.5 100%**

3.5 100%**

6.0 100%**

4.0 100%**

1.0 100%**

5.0 100%**

Proteína de Referencia FAO

AMINOÁCIDOS

%

>

REF

* Cómputo Químico de la Mezcla

Cuadro N° 10: Conversión de Proteínas Gramos a Alimentos Gramos Quinua Soya 25/75 Alimento

- Quinua - Soya

g. Proteínas 100 g. de Alimento

g. Proteínas en 100 g. de Mezcla Proteica

g. Alimento

12 38

25 75

208 197

g. Alimento en 100 g. de Mezcla

INSTAMAC

51 49

INSTAMAC Es un producto elaborado a partir harina de maca organica (Lepidium meyenii walp) extruida, azúcar, cocoa, maltodextrina y saborizantes naturales.

RECEPCION DE MATERIA PRIMA

5

LIMPIEZA Y DESINFECCION

MOLIENDA GRUESA

SECADO

EXTRUSION

MOLIENDA FINA

PESADO DE INSUMOS

6

MEZCLADO

LLENADO Y PESADO

CERRADO

PRODUCTO TERMINADO

CONCLUSIONES - Es posible la obtención de mezclas proteicas de

alto valor biológico mediante una complementación adecuada de las proteínas, provenientes de las leguminosas ,cereales y pseudocereales, para cuya producción el País cuenta con potencial ecológico. - Las mezclas que tienen un nivel de concentración proteíca semejante a la que procede de la carne, pueden competir nutritiva y económicamente con esta última. - Dada la importancia del conocimiento del contenido de aminoácidos y otros nutrientes en los alimentos nativos del país, es aconsejable intensificar los estudios sobre este aspecto.

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