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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

ELABORACIÓN DE GOMITAS CONFITADAS A PARTIR DEL MUCÍLAGO DEL MELLOCO (Ullucus tuberosus)

TRABAJO EXPERIMENTAL

Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de

INGENIERO AGRÍCOLA MENCIÓN AGRONDUSTRIAL

AUTORA

BUSTAMANTE MERCHÁN DOMENICA NATHALY

TUTOR

Ing. NADIA LISSETTE CADENA ITURRALDE, M.Sc.

GUAYAQUIL – ECUADOR

2020

2


FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, CADENA ITURRALDE NADIA LISSETTE, docente de la Universidad Agraria

del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación:

ELABORACIÓN DE GOMITAS CONFITADAS A PARTIR DEL MUCÍLAGO DEL

MELLOCO (Ullucus tuberosus), realizado por la estudiante BUSTAMANTE

MERCHÁN DOMENICA NATHALY; con cédula de identidad N°1208013456 de la

carrera INGENIERÍA AGRÍCOLA CON MENCIÓN AGROINDUSTRIAL, Unidad

Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple

con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo

tanto se aprueba la presentación del mismo.

Atentamente, Firma del Tutor Guayaquil, 26 de noviembre del 2020

3


FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA CON MENCIÓN AGROINDUSTRIAL

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como

miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de

titulación: “ELABORACIÓN DE GOMITAS CONFITADAS A PARTIR DEL

MUCÍLAGO DEL MELLOCO (Ullucus tuberosus)”, realizado por la estudiante

BUSTAMANTE MERCHÁN DOMENICA NATHALY, el mismo que cumple con los

requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador.

Atentamente,

Dra. Emma Jácome Murillo. PRESIDENTE

Ing. Luis Calle Mendoza, M.Sc. Ing. Nadia Cadena Iturralde, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL

Dra. Támara Borodulina. EXAMINADOR SUPLENTE

Guayaquil, 6 de agosto del 2020

4

Dedicatoria

Dedico está tesis a mi hermana Gabriela Bustamante

por su amor, paciencia y esfuerzo que me han

permitido llegar a cumplir hoy un sueño más, gracias

por estar siempre presente, acompañándome y por el

apoyo incondicional. A mis padres Pedro y Mónica

quienes me enseñaron buenos valores y a mi

compañero de vida Isaac Castro por inculcar esfuerzo

y valentía.

5

Agradecimiento

Le agradezco al Ing. Luis Calle y a la Ing. Nadia

Cadena, por haberme acompañado y guiado a lo

largo de mi carrera, por brindarme sus aprendizajes y

experiencias.

6

Autorización de Autoría Intelectual

Yo Bustamante Merchán Domenica Nathaly, en calidad de autor(a) del proyecto

realizado, sobre “ELABORACIÓN DE GOMITAS CONFITADAS A PARTIR DEL

MUCÍLAGO DEL MELLOCO (Ullucus tuberosus)” para optar el título de Ingeniero

Agrícola con Mención Agroindustrial, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD

AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen

o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de

investigación.

Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en

los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

Guayaquil, noviembre 26 del 2020

BUSTAMANTE MERCHÁN DOMENICA NATHALY

C.I. 1208013456

7

Índice general

PORTADA…………………………………………………………………………………1

APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 3

Dedicatoria ............................................................................................................ 4

Agradecimiento .................................................................................................... 5

Autorización de Autoría Intelectual .................................................................... 6

Índice general ....................................................................................................... 7

Índice de tablas .................................................................................................. 13

Índice de figuras ................................................................................................. 14

Resumen ............................................................................................................. 15

Abstract ............................................................................................................... 16

1. Introducción .................................................................................................... 17

1.1 Antecedentes del problema ......................................................................... 17

1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................... 18

1.2.1 Planteamiento del problema ................................................................ 18

1.2.2 Formulación del problema ................................................................... 19

1.3 Justificación de la investigación ................................................................ 19

1.4 Delimitación de la investigación ................................................................. 19

1.5 Objetivo general ........................................................................................... 19

1.6 Objetivos específicos................................................................................... 19

1.7 Hipótesis ....................................................................................................... 20

2. Marco teórico .................................................................................................. 21

2.1 Estado del arte .............................................................................................. 21

2.2 Bases teóricas .............................................................................................. 22

8

2.2.1 Melloco ................................................................................................... 22

2.2.1.1. Taxonomía ......................................................................................... 23

2.2.1.2. Valor nutricional del melloco ........................................................... 23

2.2.1.3. Genética y fisiología ......................................................................... 24

2.2.1.4. Requerimientos del clima y suelo.................................................... 24

2.2.1.5. Cosecha ............................................................................................. 25

2.2.1.6. Producción nacional del melloco .................................................... 25

2.2.1.7. Variedades del melloco .................................................................... 25

2.2.2. Mucílago del melloco ........................................................................... 26

2.2.2.1 Ventajas .............................................................................................. 26

2.2.3 Filtración ................................................................................................ 27

2.2.3.1. Definición ........................................................................................... 27

2.2.3.2. Tipos de filtración ............................................................................. 27

2.2.3.2.1. Filtración por gravedad ..................................................................... 27

2.2.3.2.2. Filtración al vacío ............................................................................. 28

2.2.4 Otros métodos de obtención de mucílago .......................................... 29

2.2.4.1. Extracción por ebullición ................................................................. 29

2.2.4.2. Por microondas ................................................................................. 29

2.2.4.3. Por ultrasonido .................................................................................. 29

2.2.4.4. Por reflujo .......................................................................................... 30

2.2.5 Espesantes ............................................................................................ 30

2.2.5.1. Definición ........................................................................................... 30

2.2.5.2. Tipos de espesantes ......................................................................... 30

2.2.5.2.1. Carragenato sódico .......................................................................... 30

2.2.5.2.2. Goma arábiga .................................................................................. 31

9

2.2.5.2.3. Goma garrofín .................................................................................. 31

2.2.5.2.4. Goma guar ....................................................................................... 31

2.2.5.2.5. Pectina ............................................................................................. 31

2.2.5.2.6. Goma tragacanto ............................................................................. 32

2.2.6 Confitería ............................................................................................... 32

2.2.6.1. Definición ........................................................................................... 32

2.2.6.2. Productos de confitería .................................................................... 32

2.2.6.2.1. Caramelos ........................................................................................ 32

2.2.6.2.2. Caramelos duros .............................................................................. 33

2.2.6.2.3. Caramelos blandos .......................................................................... 33

2.2.6.2.4. Grageas ........................................................................................... 33

2.2.6.2.5. Turrones ........................................................................................... 33

2.2.6.3. Gomitas .............................................................................................. 33

2.2.6.3.1. Componentes de las gomitas ........................................................... 34

2.2.6.3.2. Ácido cítrico ...................................................................................... 34

2.2.6.3.3. Gomas naturales .............................................................................. 34

2.2.6.3.4. Azúcar .............................................................................................. 34

2.2.6.3.5. Colorante .......................................................................................... 34

2.2.6.3.6. Saborizante ...................................................................................... 35

2.2.7 Propiedades reológicas de jugos ........................................................ 35

2.2.8 Reología y viscosidad ........................................................................... 35

2.2.8.1. Definición de reología ....................................................................... 35

2.2.8.2. Características reológicas ................................................................ 36

2.2.9 Clasificación de los fluidos .................................................................. 36

2.2.9.1. Fluidos viscoelásticos ...................................................................... 36

10

2.2.9.2. Fluido newtoniano............................................................................. 37

2.2.9.3. Fluido no newtoniano ....................................................................... 37

2.2.9.4. Pseudoplástico .................................................................................. 38

2.2.9.5. Dilatante ............................................................................................. 38

2.2.9.6. Plásticos y plásticos de bingham .................................................... 39

2.2.10 Medición con viscosímetro rotacional Brookfield ........................... 39

2.2.11 Pruebas aceleradas............................................................................. 39

2.2.12 Orden de reacción ............................................................................... 40

2.2.13 Efecto de la temperatura en la velocidad de deterioro .................... 40

2.3 Marco legal .................................................................................................... 40

3. Materiales y métodos ..................................................................................... 41

3.1 Enfoque de la investigación ........................................................................ 41

3.1.1 Tipo de investigación ............................................................................ 41

3.1.2 Diseño de investigación ....................................................................... 41

3.2.1 Variables ................................................................................................ 41

3.2.1.1. Variable independiente ..................................................................... 41

3.2.1.2. Variable dependiente ........................................................................ 41

3.2.2 Tratamientos .......................................................................................... 41

3.2.3 Recolección de datos ........................................................................... 42

3.2.4 Recursos ................................................................................................ 42

3.2.5 Métodos y técnicas ............................................................................... 44

3.2.5.1. Diagrama de flujo para la obtención del mucílago del melloco .... 44

3.2.5.2. Descripción del diagrama de flujo de obtención del mucílago de

melloco ........................................................................................................... 44

11

3.2.5.3 Diagrama de flujo para la elaboración de gomitas a partir del

mucílago del melloco ..................................................................................... 45

3.2.5.4 Descripción del diagrama de flujo para la elaboración de gomitas a

partir del mucílago de melloco ..................................................................... 46

3.2.5.5 Técnicas analíticas utilizadas en los laboratorios .......................... 47

3.2.6 Análisis estadístico ............................................................................... 48

4. Resultados ...................................................................................................... 49

4.1 Obtención del mucílago de melloco mediante el proceso de filtrado por

gravedad. ............................................................................................................ 49

4.2 Determinación de la capacidad viscosa del mucílago del melloco por el

análisis físico de Brookfield .............................................................................. 49

4.3 Análisis de los parámetros físico-químicos establecidos para las gomitas

a base de mucílago de melloco ......................................................................... 51

4.3.1 Selección al mejor tratamiento ............................................................ 51

4.3.1.1. Evaluación de textura para los tres tratamientos .......................... 51

4.3.1.2. Análisis físico-químicos aplicado al tratamiento con mejor

resultado ......................................................................................................... 53

4.3.1.2.1 Análisis físico-químicos ..................................................................... 53

5. Discusión ........................................................................................................ 54

6. Conclusiones .................................................................................................. 56

7. Recomendaciones .......................................................................................... 58

8. Bibliografía ...................................................................................................... 59

9. Anexos ............................................................................................................ 68

9.1 Anexo 1. Obtención del mucílago del melloco .......................................... 68

9.2 Anexo 2. Selección y clasificación ............................................................. 68

12

9.3 Anexo 3. Rebanado ...................................................................................... 69

9.4 Anexo 4. Reposo de las rodajas de melloco .............................................. 69

9.5 Anexo 5. Obtención del mucílago de melloco ........................................... 70

9.6 Anexo 6. Mucílago de melloco .................................................................... 70

9.7 Anexo 7. Análisis de viscosidad ................................................................. 71

9.8 Anexo 8. Elaboración de las gomitas ......................................................... 72

9.9 Anexo 9. Mezclado ....................................................................................... 72

9.10 Anexo 10. Cocción ..................................................................................... 73

9.11 Anexo 11. Moldeado ................................................................................... 73

9.12 Anexo 12. Desmoldado del tratamiento 1 ................................................ 74


9.14 Anexo 14. Prueba de elasticidad al tratamiento 2 ................................... 75


9.16 Anexo 16. Prueba de elasticidad al tratamiento 3 ................................... 76

9.17 Anexo 17. Datos generales de la prueba sensorial de textura del T1 .... 77



9.20 Anexo 20. Análisis de varianza ................................................................. 80

9.21 Anexo 21. Análisis físico-químicos .......................................................... 81

13

Índice de tablas

Tabla 1. Taxonomía del melloco .......................................................................... 23

Tabla 2. Variedades de melloco liberadas por el INIAP. ...................................... 26

Tabla 3. Requisitos físico-químicos de las gomitas .............................................. 40

Tabla 4. Tratamientos utilizados para la elaboración de gomitas confitadas a partir

del mucílago de melloco ....................................................................................... 42

Tabla 5. Diseño estadístico .................................................................................. 48

Tabla 6. Viscosidad del mucílago ......................................................................... 50

Tabla 7. Evaluación de textura para los tres tratamientos .................................... 51

Tabla 8. Medias estadísticas de la evaluación sensorial de la textura ................. 52

Tabla 9. Prueba de elasticidad de las gomitas a base del mucílago de melloco .. 52

Tabla 10. Análisis físico-químicos ........................................................................ 53

Tabla 11. Análisis de textura del tratamiento 1..................................................... 77



14

Índice de figuras

Figura 1. Diagrama de flujo para la obtención del mucílago del melloco ............. 44

Figura 2. Diagrama de flujo para la elaboración de gomitas a partir del mucilago del

melloco ................................................................................................................. 45

Figura 3. Resultados de los análisis de viscosidad .............................................. 50

Figura 4. Lavado de los mellocos ......................................................................... 68

Figura 5. Selección y clasificación de los mellocos .............................................. 68

Figura 6. Corte de los mellocos en rodajas de 1 cm ............................................ 69

Figura 7. Reposo de las rodajas de mellocos por 1 hora ..................................... 69

Figura 8. Proceso de filtración por gravedad ........................................................ 70

Figura 9. Mucílago de acuerdo a la variedad del melloco .................................... 70

Figura 10. Análisis de viscosidad aplicado al mucílago de melloco ..................... 71

Figura 11. Materiales para la elaboración de gomitas .......................................... 72

Figura 12. Agregado de los ingredientes .............................................................. 72

Figura 13. Mezclado de los ingredientes a 70°C por 60 minutos ......................... 73

Figura 14. Moldeado de la mezcla ....................................................................... 73

Figura 15. Resultado del tratamiento 1 ................................................................ 74


Figura 17. Elasticidad del tratamiento 2 ............................................................... 75


Figura 19. La elasticidad del tratamiento 3 ........................................................... 76

Figura 20. Análisis físico-químico a las gomitas del tratamiento 3 ....................... 81

15

Resumen

Ullucus tuberosus (melloco) es una especie de las más importantes del Ecuador,

esta especie cuenta con diversos beneficios, dentro de los cuales se encuentra el

mucílago, que es un hidrocoloide con poder viscoso que puede ser utilizado en

diferentes sectores agroindustriales. El propósito de este estudio fue elaborar una

gomita confitada a partir del mucílago del melloco. Para ello se realizó la extracción

del mucílago, comprobando su capacidad viscosa y el efecto que tiene con otros

aditivos alimentarios. Por otro lado, se realizó una curva de concentración de

viscosidad en donde se determinó que el mucílago obtenido presentaba una

capacidad viscosa muy alta. Por el cual, se desarrolló un trabajo experimental que

se basó en el manejo de variables; concentración de mucílago de melloco y agua,

esto permitió obtener 3 tratamientos de gomitas con concentraciones diferentes de

mucílago, T1 con 20,0%, T2 con 40,0 y T3 con 50,0% en donde posteriormente se

evaluó su textura con los factores de firmeza y elasticidad, donde, T1 no cumplió

con las características de firmeza y elasticidad, T2 presento una firmeza semi-

sólida y elasticidad de 3 cm, T3 si cumplió con las características de firmeza y

elasticidad de 5 cm, a este se le realizó los análisis físico-químico obtenido de

azúcares reductores 5,13%; azúcares totales por inversión 41,36%; humedad

39,33%; pH 6,16; sacarosa 34,42%. Concluyendo que, la capacidad viscosa del

mucílago de melloco puede ser utilizado en la formulación de preparados de

confitería aplicado a la agroindustria.

Palabras clave: Confitería, gomita, melloco, mucílago, viscosidad.

16

Abstract

Ullucus tuberosus (melloco) of the most important species in Ecuador. It has several

benefits, among which is the mucilage, a hydrocolloid with viscous power that can

be used in different agroindustrial areas. The purpose of this study was to prepare

a cand jelly bean from the melloco mucilage. The extraction of the interest

substance of interest was carried out to subsequently carry out various tests and in

this way checked its viscous capacity and the effect that it has with other additives.

On the other hand, a viscosity concentration curve was performed where it was

determined that the obtained mucilage had a very high viscous capacity.

In addition, 3 treatments were with different concentrations were, T1 with 20,0%, T2

with 40,0 and T3 with 50,0% where later their texture was evaluated with the

firmness and elasticity factors, where, T1 did not comply with the characteristics of

firmness and elasticity, T2 presented a semi-solid firmness and elasticity of 3 cm,

T3 if it complied with the characteristics of firmness and elasticity of 5 cm, this was

carried out the physical-chemical analysis reducing sugars 5.13%; total sugars per

investment 41.36%; humidity 39.33%; pH 6.16; sucrose 34.42%. concluding that,

the viscous capacity of the melloco mucilage can be used in the formulation of

confectionery preparations applied to agricultural business.

Keywords: Confectionery, gummies, melloco, mucilage, viscosity.

17

1. Introducción

1.1 Antecedentes del problema

La industria dedicada a la elaboración de productos de confitería tiende a usar

espesantes, con lo cual sería muy diversificado utilizar un nuevo aditivo para estos

productos que lo consume, principalmente los niños.

El melloco, es uno de los tubérculos más importantes del Ecuador, ya que puede

ser un sustituto de la papa (Parrales, 2013). Es producido por pequeños grupos de

agricultores, se conoce como un cultivo elemental que necesita de suelos con baja

fertilidad, es flexible a heladas, resiste a plagas y soporta enfermedades, en

Ecuador su costo es muy bajo para los agricultores (Sánchez, 2011).

El melloco también se lo conoce como ulluco, es de la familia Basellaceae, en

Ecuador existe una diversidad de mellocos de los cuales se diferencian por una

simple característica, que son los colores, es común encontrar mellocos rosados,

rojos y amarillos, como los designó el INIAP; los de color rojo (INIAP-Puca), amarillo

(INIAP-Quillu) y rosado (INIAP-Caramelo), tienen una forma esferoidal-ovalada

(Clavijo, 2014).

Este tubérculo puede ser utilizado para el arte culinario como ensaladas,

aderezos, sopas, guisos para carne y se lo puede consumir solo cocido (Mikuy,

2010). De igual forma, es aprovechado por sus propiedades medicinales en las

poblaciones rurales como desinflamatorio en mujeres en estado de gestación

(Suquilanda, 2012).

A nivel agroindustrial, este tubérculo ha sido utilizado para elaborar hojuelas de

melloco deshidratadas. Sin embargo, existen otras alternativas agroindustriales

para elaborar nuevos productos como mermelada, harina, conservas de melloco

(Barrera, Tapia, y Monteros, 2009). Por otro lado, conociendo este tubérculo tiene

18

un alto contenido de mucílago, se puede explotar este componente para la

elaboración de gomitas. Hasta la fecha no existe una publicación científica que

respalda el uso del mucílago en la elaboración de gomitas.

Bajo este contexto, en este proyecto se aprovechó el mucílago del melloco, para

la elaboración de gomitas, aplicando un proceso de filtración por gravedad, para

ello se elaboraron formulaciones para tres tratamientos. En caso de obtener un

producto aceptable organolépticamente que cumpla con las características de una

gomita, este sería el primer producto desarrollado en el área de la confitería.

Este proyecto se realizó para dar a conocer los beneficios de consumir melloco

y el mucílago presente en el melloco que sirve como un espesante para otros

productos, popularizando a este tubérculo en la población ecuatoriana y la

posibilidad de darle un valor agregado en la agroindustria.

1.2 Planteamiento y formulación del problema

1.2.1 Planteamiento del problema

Desde el punto de vista socioeconómico es sustancial, porque el melloco es

cultivado con un pequeño uso de productos químicos, su costo de producción es

bajo y fácil para agricultores que carezcan de recursos económicos. Este tubérculo

presenta algunas bondades agronómicas que le confieren ciertas ventajas sobre

otras que se cultivan en difíciles condiciones andinas, se produce en suelos

marginales de baja fertilidad (Abrigo, 2016).

En Ecuador existe un problema de desperdicios considerablemente grande,

hacemos énfasis en el consumo de este tubérculo en los pobladores de la Costa y

Sierra, que deduce que en los últimos 3 años el consumo de este tubérculo se ha

reducido en la Sierra y en la Costa, este desperdicio de materia prima (Ullucus

tuberosus) por parte del consumidor final se ve afectado en los pequeños

19

productores porque su producción y rendimiento cada vez es más baja, por lo que

es conveniente aprovechar este tubérculo.

1.2.2 Formulación del problema

¿El mucílago del melloco podría ser un buen aditivo (espesante) para la

elaboración de productos como las gomitas?

1.3 Justificación de la investigación

Esta investigación tuvo como finalidad el desarrollo de nuevos productos a base

del mucílago de melloco promocionando el uso agroindustrial del tubérculo para

aprovechar la producción disponible en nuestro país. El mucílago constituido por

un hidrato de carbono compuesto, es asimilable para el hombre, además tiene

características benéficas para el ser humano en tratamientos gástricos y también

por su contenido de proteína, la grasa y la fibra. Por lo tanto, esta materia prima

puede ser utilizada también como aditivo para elaboración de otros productos,

siendo un espesante natural presentando propiedades gelificantes.

1.4 Delimitación de la investigación

La presente investigación se realizó en el sector norte de la ciudad de Guayaquil,

adquiriendo la materia prima de mercado público que la distribuye, el estudio tuvo

un tiempo de duración de 6 meses, esta investigación fue dirigida para el público

en general y especialmente a personas interesadas en la confitería.

1.5 Objetivo general

Elaborar gomitas confitadas a partir del mucílago del melloco (Ullucus

tuberosus).

1.6 Objetivos específicos

Obtener el mucílago del melloco por el proceso de filtración por gravedad.

20

Determinar la capacidad viscosa del mucílago del melloco mediante un análisis

físico (Brookfield).

Analizar los parámetros físico-químicos (sacarosa, humedad y pH) al mejor

tratamiento que presente mejor textura.

1.7 Hipótesis

El mucílago del melloco tendrá buenas propiedades espesantes aplicables en la

elaboración de gomitas.

21

2. Marco teórico

2.1 Estado del arte

De acuerdo a lo indicado por Parra (2015), en su investigación: Uso de rubas

(Ullucus tuberosus) en la elaboración y caracterización de yogur, obtuvo como

resultado, que es viable la elaboración de yogur con rubas y es estable durante el

almacenamiento, compararon el yogur basado en un concentrado del tubérculo de

rubas con un yogur que no tenía rubas. Durante 4 semanas monitorearon el pH y

acidez que obtuvieron un comportamiento característico de un yogur 4,22 y 4,42,

adquirieron de la sinéresis una disminución de los valores de yogur con la

concentración del tubérculo, en la evaluación sensorial indicaron que el yogur con

concentrado de rubas tuvo buena aceptabilidad como sabor, color, olor y textura,

dentro de los parámetros tuvieron como mayor aceptabilidad el color, que es

carácterístico de las rubas, seguido del sabor que prácticamente no le confirió

sabores desagradables. Estimularon el crecimiento de bacterias ácido lácticas, en

el análisis proximal observaron que el yogur tuvo un aumento en proteína,

carbohidratos y fibra respecto al yogur control.

Mejía, Salcedo, Vargas, Serna, y Torres (2018), en el estudió titulado:

Evaluación de las característica funcionales (capacidad antioxidante y

antimicrobiana) del tubérculo ulluco (Ullucus tuberosus) que es considerado como

un alimento de alto nivel nutricional, se recolectaron tallos, hojas y el tubérculo, se

secaron a 38°C, por 90 horas y se realizaron extractos con etanol al 50% v/v, en

los extractos se midió la capacidad antioxidante por las técnicas DPPH y ABTS.

Los resultados que se obtuvieron, fueron un alto porcentaje de capacidad

antioxidante en todas las partes de la planta del ulluco; las que presentaron mayor

actividad son hojas y tallos.

22

Acorde a García (2016), en su investigación titulada: Tecnología para elaborar

gomitas naturales con un espesante a base de mashua y oca. Se obtuvo los

siguientes resultados, se aplicaron 12 tratamientos los cuales reportan: pH, acidez

titulable, humedad y sólidos solubles (ºBrix) realizados durante 30 días. El mejor

tratamiento que se obtuvo fue el tratamiento 4 (25-75%) de Mashua y Oca con 15%

de Stevia 8 minutos de cocción, se le realizaron análisis microbiológicos y análisis

proximal de tiempo y vida útil. El tratamiento T4 no obtuvo buenos resultados por

el cual no cumplió con la Norma NTE INEN 2217(2012) porque no se le aplicó

ningún tipo de conservantes lo que provocó que al día 14 excedió el límite máximo

de aerobios mosófilos, alterando la humedad, textura y reduciendo la vida útil del

producto. Acordaron de añadir un conservante (sorbato de potasio) regido a la

Norma NTE INEN 2217 (2012) al tratamiento 4 y se obtuvo buenos resultados,

conservando a los microrganismos bajo el límite de la Norma NTE INEN 2217

(2012).

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Melloco

Es un cultivo andino domesticado de Perú, Colombia, Ecuador y Argentina, este

tubérculo también llamado papa lisa, ulluco se presenta de varias formas, tamaño

y su aspecto es brillante (Lim, 2015).

Cuando nos referimos del melloco se refiere a diversas especies de tubérculos

existentes que son parientes con la oca y mashua. La anatomía del melloco es muy

semejante a la papa, oca y mashua ya que tienen formas de círculos, cilíndricas y

cónicas, el melloco se presenta en diversos colores vivos (Svenson, Niguel,

Sansom, y Perry, 2018).

23

2.2.1.1. Taxonomía

El melloco pertenece a la familia Basellaceae, consta de 4 géneros distintos

morfológicamente, su género Anredera, que va desde el sur de los Estados Unidos

hasta Argentina y Brasil, las especies que son abundantes se encuentran en la

Región Andina Central. En el sur de Colombia y norte de Ecuador se ubica la

Tournomía que tiene una sola especie. El género Ullucus produce tallos rastreros

largos y delgados que echa raíces y dan origen a nuevas plantas (Clavijo, 2014).

Tabla 1. Taxonomía del melloco División Espermatofita

Subdivisión Angiospermas

Clase Dicotiledoneas

Orden Centrospermas

Suborden Portulacineas

Familia Basellaceae

Género Ullucus

Especie U. tuberosus

Caracterización del melloco. Clavijo, 2014.

2.2.1.2. Valor nutricional del melloco

Los carbohidratos son el componente mayoritario del tubérculo con más del

73,5%, en el contenido de materia seca tiene un 14 y 20%, en el cual la proteína

dispone de 4,4 a 15,7%, por lo tanto, en la grasa oscila de 0,1 a 1,4%, los valores

que se obtiene de la ceniza es de 2,8 a 4,0% y la fibra cruda contiene de 3,6 a 5,0%

(Barrera, Tapia, Y Monteros, 2009).

Su composición calórica se encuentra de 377 a 381 Cal/100 g de materia de

seca (Brito y Espin, 2009).

24

2.2.1.3. Genética y fisiología

El Ullucus tuberosus presenta cromosomas x=12. Las formas son diploides

(2n=2x=24), pero se han encontrado triploides (2n=3x=36), el melloco es una planta

de reproducción vegetativa, por lo que su genética se aprecia entre clones, una

planta con tubérculos amarillos, con porciones de color púrpura puede aparecer

una yema en esta parte de color púrpura, si la yema se encuentra en la parte

amarilla o blanca, el resultado que se obtiene es un tubérculo con estos colores, se

indica que se sabe poco del sistema reproductivo (Cruz y Hermann, 2013).

U. tuberosus es una planta herbácea y compacta; las variedades silvestres son

rastreras, pero para el cultivo se han seleccionado otras trepadoras o semierectas,

que pueden alcanzar los 50 cm de altura formando matas densas. Los tallos y hojas

son suculentos y mucilaginosos, con un tallo angular del que brotan largos pecíolos

alternos al cabo de los cuales se presentan hojas cordiformes, de color variable

según el cultivar. Presenta inflorescencias axilares, de flores hermafroditas.

Raramente produce fruto; cuando lo hace, la semilla es un aquenio piramidal de

superficie rugosa (Pérez, 2017).

Las flores tienen forma de estrella y contienen 5 pétalos de color amarillo y

púrpura, son de forma larga y retorcidos, en cada uno de los tépalos existe un

estambre pequeño en la flor en donde sobresale un ovario que finaliza en un

estigma y tiene dos sépalos de color rosa (León, 2008).

2.2.1.4. Requerimientos del clima y suelo

Se encuentra en los 2.600 y 3.800 msnm, su área óptima esta entre 3.000 y

3.600 m de altitud con temperaturas de 8 y 12°C y precipitación anual de 600 a

1.000 mm (INIAP, 2009).

25

Su crecimiento de plantas pequeñas y compactas, son especie tolerante a

heladas, aunque algunos clones fueron afectados por heladas hasta tres ocasiones

de las cuales se recuperaron y al final dieron cosechas estables (National Academy

Press, 2010).

2.2.1.5. Cosecha

Debe presentar un color amarillo en toda la planta, llamado envejecimiento

general. La cosecha es manual y se evita que los tubérculos obtengan un color

verde o negro por efecto del sol y a su vez pierda calidad comercial (Instituto

Nacional de Investigaciones Agropecuarias, 2011).

2.2.1.6. Producción nacional del melloco

La producción del melloco se sitúa en las provincias de: Carchi, Imbabura,

Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo y Cañar, exactamente sembríos de

800 hectáreas; Tungurahua es la provincia donde más se cultiva este tubérculo con

300 hectáreas distribuidas en: Quisapincha, Mocha, San Fernando y Píllaro. Por

otro lado, en Chimborazo hay 150 hectáreas sembradas de melloco distribuidas en:

Pallatanga, Riobamba, Chambo, Guamote y Guano. En el norte del país se cultiva

la variedad INIAP-Caramelo, debido a que existe una mayor aceptabilidad en estos

lugares (Imbabura y Carchi). La variedad amarilla es la más comercializada en la

capital del Ecuador (Agronegocios, 2011).

2.2.1.7. Variedades del melloco

En la siguiente tabla se observa las variedades del melloco más utilizadas en el

Ecuador.

26

Tabla 2. Variedades de melloco liberadas por el INIAP. Características INIAP-Caramelo INIAP-Puca INIAP-Quillu

Color del tubérculo Rosado jaspeado Rojo-rubí Amarillo

Forma del tubérculo Alargados Redondo Ovalado

Color de la flor Verde amarillento Purpura Amarilla

Color del tallo Verde Purpura Verde

Color de la planta Verde Verde- purpura Verde

Habito de crecimiento Erecto Erecto Erecto

Contenido de mucilago Bajo Alto Alto

Los mellocos característicos, técnicos de cultivo y potencial en Ecuador. Vimos, Nieto, Y Rivera, 2010

2.2.2. Mucílago del melloco

Lo constituye un hidrato de carbono, ya que tiene la presencia del ácido

galacturónico, ácido urónico, el ácido D-galacturónico es un monosacárido de 6

átomos de carbono correspondiente a la forma oxidada de la D-galactosa, por lo

que también pertenece al grupo de los azúcares ácidos. El ácido poligalacturónico

es el principal componente de las pectinas (Espín, Villacrés, y Brito, 2013). Por otro

lado, se dice que las pectinas son un tipo de polisacáridos. Una mezcla de

polímeros ácidos y neutros muy ramificados. Son el principal componente de la

lámina media de la pared celular y constituyen el 30 % del peso seco de la pared

celular primaria de células vegetales (Gunning y Bongaerts, 2008).

Se observa que el mucílago es una sustancia transparente y un poco viscosa

(Sako y Rao, 2013).

Los mucílagos tienen la capacidad de absorber la humedad de las hojas de sus

plantas (Westhoff, Zimmermann, y Gessner, 2009).

2.2.2.1 Ventajas

Este mucílago contiene altos niveles de fibra, proteínas moderadas y es bajo en

grasa (Busch y otros, 2010).

27

Sirve como un laxante para el ser humano, ayuda a la evacuación de heces

localizadas por un tiempo muy corto (Pérez, 2014).

2.2.3 Filtración

2.2.3.1. Definición

Es un proceso de separación de sólidos y líquidos por medio de una aplicación

porosa que ayuda a la retención de sólidos y permite el paso del líquido que se

desea obtener (Washington, Franklin, y Deivid, 2014).

Es una operación común que se emplea ampliamente en la producción de

productos estériles, medicamentos a granel y en formulación oral líquida. El líquido

a filtrar se conoce como suspensión. El medio poroso utilizado para retener los

sólidos se conoce como medio de filtro. Los sólidos acumulados en el filtro se

denominan torta de filtro y el líquido transparente que pasa a través del filtro es

filtrado. Los poros del medio filtrante son más pequeños que el tamaño de las

partículas a separar. El medio de filtro como papel de filtro o tela de muselina se

coloca sobre un soporte. Cuando se pasa la alimentación sobre el medio filtrante,

el fluido fluye a través del medio filtrante en virtud de un diferencial de presión a

través del filtro. La gravedad está actuando sobre la columna de líquido (Rakesh,

Devarshi, y Bhupendra, 2010)

2.2.3.2. Tipos de filtración

2.2.3.2.1 Filtración por gravedad

Es una técnica que se emplea para separar sólidos y líquidos, cumple con las

características de limpiar un líquido que presente impurezas sólidas, lo cual permite

separar y recolectar algún sólido que se requiera eliminar o requiera para su

posterior utilización (Hurtado, 2017). En la filtración por gravedad, el agua fluye a

través de los medios de filtro bajo la fuerza de la gravedad. En otras palabras, un

28

filtro de gravedad es un tipo especial de filtro de presión en el que el agua se

entrega al filtro y el agua en el lado influyente del filtro está a presión atmosférica.

Debido a que ninguna bomba está directamente involucrada, la diferencia en la

elevación del nivel de agua entre el lado influyente y el lado efluente del filtro se

hace lo suficientemente grande como para que la fuerza motriz total deseada esté

disponible por el flujo de gravedad a través del filtro (Chen, Chang, Huang, y

Bauman, 2005).

La acumulación de partículas sólidas suspendidas de un líquido o un gas

forzando la mezcla a través de una barrera porosa que puede ser mallas, material

poroso o un relleno sólido y papel filtro, se coloca una barrera porosa sobre un

embudo, permitiendo que la gravedad permita el paso del líquido sobre el papel,

este retiene sustancias que pueden causar turbidez al final del filtrado (Matta,

Moretti, y Cabral, 2014).

El objetivo de esta técnica es hacer pasar la mezcla sólido líquido a través del

filtro y recoger el líquido filtrado. Primero se coloca el papel de filtro dentro del

embudo y éste se sitúa sobre el recipiente de recogida, sostenido por el aro

metálico. El filtro se puede mojar con la misma clase de disolvente que contiene la

suspensión. A continuación, se vierte lentamente la suspensión sobre el filtro con

la ayuda de una varilla de vidrio, de forma que no se derrame el contenido.

Finalmente, las partículas sólidas retenidas en el filtro pueden lavarse con

pequeñas porciones de disolvente el cual contiene el líquido filtrado (Hurtado,

2017).

2.2.3.2.2 Filtración al vacío

Esta técnica se usa para excluir el agua de los lodos, las sustancias no pueden

ser digeridas porque este los deshidrata (Morazan, 2013).

29

La formación de los sedimentos y la resistencia de algunos sólidos por eso se

pueden emplear una previa deshidratación para obtener mejores resultados en el

filtrado (Shiryaeva y Gutin, 2010). En la filtración al vacío, el filtro está ubicado en

el lado de succión de una bomba y la caída de presión a través del filtro se limita al

diferencial de elevación de succión que puede generar la bomba, generalmente de

5.5 a 6.7 m (18 a 22 pies) de agua . El filtro en sí mismo generalmente funciona

bajo una presión menor que la presión atmosférica (Chen, Chang, Huang, y

Bauman, 2015).

2.2.4 Otros métodos de obtención de mucílago

2.2.4.1. Extracción por ebullición

Se utiliza un beaker, en donde se incorporan las soluciones que se desea

separar, se coloca en una plancha calefactora y se agita magnéticamente hasta

llegar a ebullición, se separan las soluciones en dos fases y se extrae con cuidado

la solución de interés que es el mucílago (Espino, Ornelas, y Martínez, 2010).

2.2.4.2. Por microondas

El producto se coloca en un beaker se deja a temperatura ambiente por 1 hora

para que todos los sólidos desciendan a la superficie, después se somete el

producto a irradiación por 5 min, el producto se deja enfriar hasta que absorba todo

el líquido y esté totalmente a temperatura ambiente y se procede a la obtención de

mucílago (Shah, Seth, y Nayak, 2010).

2.2.4.3. Por ultrasonido

La muestra es llevada a sonicación en un equipo de cavitación ultrasonido en el

líquido, se ajusta la intensidad óptima desde muy suave a muy duro, se programa

a una temperatura de 60 °C y se concentran los componentes valiosos a extraer

30

de una solución acuosa mediante cilindros en línea, se separa fácilmente el

mucílago en pequeñas gotitas de emulsiones (Marín, Acevedo, y Tamez, 2008).

2.2.4.4. Por reflujo

En un balón fondo plano se agrega la muestra humectada a medida que se

procede la calefacción del balón, la temperatura aumenta y evapora el disolvente,

el vapor asciende por el cuello del balón hasta el refrigerante, donde se condensa

por el agua fría que circula por la parte exterior, esto establece un reflujo continuo

y mantiene el volumen de reacción constante, se evita la pérdida de disolventes y

que este salga a la atmósfera (Pareek, Singh, y Bhat, 2010).

2.2.5 Espesantes


Son llamados gomas hidrosolubles, producen una gran viscosidad cuando son

incorporadas en agua, son capaces de formar geles (Calleja, 2015).

2.2.5.2. Tipos de espesantes

Los tipos de espesantes son obtenidos de origen natural, cómo: Carragenato

sódico, goma garrofín, goma arábiga, goma tragacanto, goma guar, pectina, entre

otros (Torre, Ibáñez, y Irigoyen, 2003).

2.2.5.2.1. Carragenato sódico

Se extrae de las algas pardas y pertenece a la familia de los hidrocoloides,

también se consideran fibra alimentaria que beneficia a los alimentos, son solubles

en agua y capaces de formar geles termorreversibles, se utilizan en la industria

alimentaria para la retención y estabilización del agua en alimentos para esto

necesitan que se les aplique un tratamiento térmico que las active (Gómez y

Navaza, 2009).

31

2.2.5.2.2. Goma arábiga

Es un polisacárido de origen natural ya que se obtiene de lesiones y grietas en

la corteza de árboles Acacia senegal y seyal, que producen una secreción resinosa

y se conoce como gummosis, es aplicada en la industria alimentaria como

modificador de la consistencia de varios alimentos y es la más soluble en agua (fría

y caliente) (López y Márquez, 2009).

2.2.5.2.3. Goma garrofín

Es obtenido de las semillas de árbol de algarrobo conocido como Ceratonia

siliqua, las semillas están contenidas en una vaina de 10 a 20 cm de largo, se lo

comercializa en polvo y es soluble a temperatura de 98°C, es un polisacárido

complejo capaz de producir soluciones muy viscosas, también se utiliza para

endulzar alimentos y su capacidad de proveer textura a los productos (Aloida y

Cepero, 2010).

2.2.5.2.4. Goma guar

Es un polisacárido hidrocoloidal procede de las semillas de la planta leguminosa

Cyamaposis tetragtonolubus, es utilizado en la industria alimentaria para espesar y

estabilizar alimentos, mejora la retención de humedad y tiene un alto contenido en

fibra, es soluble en agua y mejora el control de la viscosidad en los alimentos

(Ródriguez, Groenner, y Mascarenhas, 2016).

2.2.5.2.5. Pectina

Se obtiene por la extracción acuosa de material vegetal comestible, es un

polisacárido de ácido poligalacturónico, tiene la propiedad de espesar, gelificar y

estabilizar alimentos y bebidas, con el calor se desprende de las paredes celulares

y se disuelve en las moléculas de agua, también regulan el pH y el balance iónico

(Arellanes, Jaraba, y Mármol, 2011).

32

2.2.5.2.6. Goma tragacanto

Es obtenida por un arbusto del género Astragalus, es una leguminosa originaria

de Asía, esta goma presenta coloidales muy viscosos parecidos a geles blandos

(Pasquel, 2010).

Presenta una mayor estabilidad como aglutinante y sirve para formar hidrogeles

(Ghayempour y Montazer, 2016).

Presenta características insípidas, sus propiedades elásticas y viscosas hacen

que sea una goma muy estable (Silva, 2010).

2.2.6 Confitería


Se considera que los productos de confitería son todos aquellos que se utiliza

azúcar, colorantes, saborizantes y gomas como aditivos (Posada, Terán, y

Ramírez, 2011).

Productos que son muy consumidos por los niños hasta los jóvenes adultos, ya

que presenta sabores muy agradables (Nabloussi, Fernández, y Fernández, 2014).

2.2.6.2. Productos de confitería

Se consideran productos de confitería aquellos que contengan azúcares junto

con otros aditivos autorizados y se someten a procesos térmicos adecuados como:

los caramelos duros, caramelos blandos, grageas, turrones y gomitas (Meza,

2013).

2.2.6.2.1. Caramelos

Es un alimento a base de azúcares, se obtiene mediante la cocción de agua y

azúcar, pasa por un estado líquido por el cual se deja enfriar hasta solidificarse,

también se le agregan aromatizantes y colores para hacerlo más atractivo al

consumidor (Rodríguez y Navarro, 2011).

33

2.2.6.2.2. Caramelos duros

Es un proceso sencillo que requiere de sacarosa y requiere de una correcta

formulación para evitar que sufra cambios en el producto terminado (Yáñez y

Jiménez, 2016).

La movilidad del agua cuando incrementa en el caramelo presenta una

viscosidad baja y el producto comenzará a desarrollar pegajosidad (Roos, 2017).

2.2.6.2.3. Caramelos blandos

Su textura es blanda y gomosa lo que permite su fácil masticación, por lo cual

se usan azúcares, glucosa líquida, leche y grasas calentadas, esta permite

desarrollar una consistencia semisólida y gelatinosa, se los conoce como: toffees y

pastillas blandas (Betancurt, 2017).

2.2.6.2.4. Grageas

Es un dulce que en su interior están formadas por chocolate, avellana o almendra

y en su exterior presenta una capa brillante compuesta de azúcar y colorantes, es

posible encontrar grageas elaboradas con almidón y jaleas, algunas veces se

presentan de tamaños muy pequeños y pueden ser duras y sin relleno (Cavallera,

2011).

2.2.6.2.5. Turrones

Es un alimento constituido por azúcares, miel de abeja, huevo y gelatina, lo cual

forma una masa, le agregan frutos secos y pueden estar recubiertos por chocolate

y otras sustancias permitidas (Caicedo, 2018).

Su textura es sólida o semisólida que puede ser quebradiza (Pérez, 2015).

2.2.6.3. Gomitas

Es un dulce de textura suave, está constituido a base de gomas naturales,

almidón, azúcares y aditivos alimentarios, a las cuales se les da forma de muñecos

34

para que sean más atractivos al consumidor ya que es un alimento que se puede

consumir en cualquier momento del día (Jiménez, 2013).

2.2.6.3.1. Componentes de las gomitas

2.2.6.3.2. Ácido cítrico

Es un ácido orgánico tricarboxílico que está presente en la mayoría de las frutas,

sobre todo en cítricos como el limón, es un buen conservante y antioxidante natural,

es utilizado en la agroindustria como acidulante y saborizante de los alimentos

envasados y es de baja toxicidad (Muñoz, Sáenz, y López, 2014).

2.2.6.3.3. Gomas naturales

Tienen la capacidad de formar geles y su textura es frágil, son de procedencia

vegetal, se obtienen de los cortes a las plantas y producen sustancias pegajosas,

elásticas y son solubles en agua una vez seca, ayudan al alimento a reducir

cambios en el almacenamiento, transporte y manipulación, esto retarda la sinéresis

(Cruz y Melo, 2016).

2.2.6.3.4. Azúcar

Pasa por un proceso químico en el cual se elimina la fibra y las proteínas, es

sacarosa refinada está formada por una molécula de fructosa y otra molécula de

glucosa, el azúcar se obtiene de la caña de azúcar, forma parte de los hidratos de

carbono, es soluble en agua y se caracteriza por su sabor dulce, aporta calorías

vacías, ya que no tienen vitaminas y minerales (Jiménez, 2011).

2.2.6.3.5. Colorante

Los aditivos alimentarios se agregan en varias etapas de la producción de

alimentos con dos propósitos principales; uno es hacer que los alimentos sean

seguros previniendo el crecimiento de bacterias, la formación de oxidación y otros

cambios químicos y el otro es mejorar el sabor del consumidor mejorando las

35

propiedades organolépticas como el color, la apariencia, el sabor y el olor de los

alimentos. Algunos de los aditivos se producen a partir de fuentes naturales como

el maíz, la remolacha y la soja, mientras que otros son artificiales o sintéticos

(Sezgin y Ayyildiz, 2017).

2.2.6.3.6. Saborizante

Son un conjunto de sustancias que contienen los principios sápido aromáticos,

los cuales son obtenidos de la naturaleza o de sustancias artificiales, capaces de

actuar sobre los sentidos del gusto y del olfato, cuyo objetivo es hacer más atractivo

a los alimentos (Torres, 2017).

2.2.7 Propiedades reológicas de jugos

De acuerdo con Ibarz y Barbosa (2005) los productos líquidos o semilíquidos

obtenidos a partir de procesamientos de frutas o vegetales son comercializados

como papillas o jugos, ya que se pueden encontrar como concentrados,

clarificados, despectinizados o no despectinizados.

La veríficación de las pruebas reológicas de los jugos de frutas o vegetales es

de gran importancia para generar los cálculos adecuados para su calentamiento,

enfriamiento y transporte por bombeo dentro de las plantas procesadoras de

alimentos.

2.2.8 Reología y viscosidad

2.2.8.1. Definición de reología

Se refiere al estudio del flujo que pueden ser deformados por someterlos a

fuerzas externos, se mide utilizando un reómetro (Ramírez, 2015). Las propiedades

reológicas se aplica a fluidos como polímeros y surfactantes, fórmulas de proteínas,

pastas y cremas (Ibarz, 2006).

36

2.2.8.2. Características reológicas

Es uno de los criterios esenciales en el desarrollo de productos en el ámbito

industrial, determinan las propiedades funcionales de sustancias e intervienen en

el control de calidad, se da una valoración adicional a los tratamientos como

(comportamiento mecánico), también se incluye operaciones básicas como

bombeo, agitación, almacenamiento y estabilidad física, se incluye la textura que

es el momento final del consumo (Ibarz y Barbosa, 2010).

Según Ramírez (2015), todo fluido se va a deformar en mayor o menor medida

al someterse a un sistema de fuerzas externas, este sistema de fuerza se

representa matemáticamente mediante el esfuerzo cortante “txy”, mientras que la

dinámica del fluido se cuantifica mediante la velocidad de deformación “D”.

2.2.9 Clasificación de los fluidos

Ramírez (2015), testifica que existen diferentes tipos de comportamientos

reológicos para los fluidos alimenticios, se pueden clasificar en tres grupos.

2.2.9.1. Fluidos viscoelásticos

Cárdeanas, Lopez, y Pinto (2011) afirmaron que aquellos fluidos no-

Newtonianos que cumplen tanto la ley de Hooke como la ley de Newton de la

viscosidad se conocen como fluidos viscoelásticos; una característica importante

de este tipo de fluidos es que pueden recuperar parte de la deformación al ser

retirado el esfuerzo aplicado cuando se presentan deformaciones durante el flujo.

Las caracacterísticas de los productos viscoelásticos varían de líquidos viscosos y

se toman en respresentación del modelo Maxwell y los sólidos con propiedades

viscosas utilizan el modelo de Kelvin-Voigt (Deen, 2011).

No es apreciable la viscosidad en condiciones normales, esto se debe al

estiramiento de los enlaces interatómicos, por lo tanto, se puede afirmar que la

37

elasticidad de los alimentos viscoelásticos es debido a la deformación de las

macromoléculas (Bird y Steward, 2012). Los alimentos viscoelásticos sólo se da

una recuperación parcial, porque la red tridimensional elástica se descompone bajo

el efecto de la tensión, ejemplo: los helados y la gelatina.

2.2.9.2. Fluido newtoniano

Brunetti (2014), certificó que el fluido newtoniano es aquel fluido que tiene la

viscosidad constante, dependiente de la temperatura pero no dependiente de la

velocidad de deformación que es aplicada, con velocidad de corte cero a cero

esfuerzo de corte, es decir, la velocidad de corte es directamente proporcional al

esfuerzo de corte. El aire y el agua son fluidos newtonianos. Algunos líquidos, sin

embargo, tienen viscosidades que cambian con la velocidad de corte (Lever, 2015;

Alexander, 2017).

Los fluidos newtonianos, como el agua o el aceite, se caracterizan por una

viscosidad (es decir, la relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de corte)

que es independiente de la velocidad de corte. Estos fluidos muestran una relación

lineal entre el esfuerzo cortante y la velocidad de corte (Yahia, Mantellato, y Flatt,

2016).

2.2.9.3. Fluido no newtoniano

Se trata de un fluido que su viscosidad depende de la velocidad de corte, por

ejemplo, sangre o el líquido sinovial (Palagi, Walker, y Fischer, 2017).

Los fluidos no newtonianos pueden tener un comportamiento inesperado,

incluso extraño. La mayoría del champús y algunas suspensiones de polímeros se

adelgazan por cizallamiento y muestran un comportamiento sorprendente conocido

como el efecto Kaye (Alexander, 2017)

38

Carvalho (2012), afirmó que el fluido no newtoniano consta de una sola

viscosidad a una temperatura dada, estos son dependientes de la temperatura y la

velocidad de deformación y pueden ser dependientes del tiempo, igualmente se

pueden clasificar en dos categorías principales: (A) fluido no newtoniano inelástico

y (B) fluido no newtoniano viscoelástico. El primero se puede subdividir en

pseudoplástico, dilatante y viscoplástico.

2.2.9.4. Pseudoplástico

Tienen una decreciente en la viscosidad conforme a la velocidad de

deformación, este comportamiento se debe al haber mayor velocidad de

deformación las partículas de este fluido se reacomodan por el cual existe una

menor resistencia al flujo y su viscosidad va a ser menor, ejemplo: mostaza y salsa

de tomate (Costa, 2017).

Los fluidos pseudoplásticos o los fluidos anticoagulantes a menudo exhiben una

viscosidad aparente que disminuye con el aumento de la tensión. Las soluciones

de polímeros, las mezclas de polímeros, las tintas de impresión y la sangre son los

fluidos pseudoplásticos (Purna, Kairi, y Rabiul, 2016).

2.2.9.5. Dilatante

La viscosidad de estos fluidos incrementa al mismo tiempo que la velocidad de

deformación, esto es muy común en suspensiones de muy alta concentración,

ejemplo: harina de maíz y arena mojada (Ferreira, 2015).

Los dilatantes a menudo denominados fluidos espesantes de cizallamiento,

exhiben un aumento de viscosidad al aumentar la velocidad de cizallamiento. La

solución de goma, las suspensiones acuosas de dióxido de titanio, la arena

húmeda, las suspensiones de almidón se tratan como fluidos dilatantes (Purna,

Kairi, y Rabiul, 2016).

39

2.2.9.6. Plásticos y plásticos de bingham

Estos fluidos necesitan una aplicación de fuerza antes que el material comience

a fluir, a esta fuerza se la llama esfuerzo de cedencia, ejemplo: chocolate y la pasta

dental (Machado, 2012).

2.2.10 Medición con viscosímetro rotacional Brookfield

El viscosímetro Brookfield es un viscosímetro rotacional, por lo tanto, produce la

rotación de un elemento sensor en un fluido y mide el torque necesario para vencer

la resistencia viscosa al movimiento inducido (Carmona, 2012). El elemento

inmerso (huso) es accionado por un motor sincronizado a través de un resorte de

cobre – berilio. El grado al cual es girado el resorte, indicado por la pantalla digital,

es proporcional a la viscosidad del fluido (Carmona, 2012). Se puede medir una

variedad de rangos de viscosidad utilizando una velocidad de transmisión múltiple

(4 u 8) y husos intercambiables (Tamborrino y Catalano, 2014).

Con este viscosímetro se puede realizar varias medidas de viscosidad utilizando

el mismo huso a velocidades diferentes para detectar y evaluar las características

reológicas del material examinado, la resistencia al flujo se incrementa conforme al

tamaño del huso y la velocidad rotacional (Mathur, 2011).

2.2.11 Pruebas aceleradas

Son experimentos de almacenamiento a condiciones extremas, con el fin de

predecir la estabilidad o pérdida de calidad del alimento, el tiempo en que se

mantiene estable la calidad de un alimento depende de ciertos factores físicos los

cuales varían en función del tiempo en la distribución (Briceño, 2011). Los alimentos

están constantemente a condiciones de deterioro extremas.

40

2.2.12 Orden de reacción

Se debe reconocer un sistema alimentario expuesto a la pérdida de calidad, lo

cual, puede ser características organolépticas del alimento que pueden ser

indeseables (Bekkoura, 2011).

2.2.13 Efecto de la temperatura en la velocidad de deterioro

La importancia de la temperatura en las velocidades de reacción se incrementa

conforme a la temperatura aumenta, el más prevaleciente es la relación de

Arrhenius (Labuza, 2010).

La ecuación de Arrhenius, es básicamente para las reacciones químicas

moleculares reversibles, esta, es capaz de sostener varios fenómenos Físico-

químicos (viscosidad, difusión, porción) (Labuza, 2010).

2.3 Marco legal

En la presente investigación se utilizó los parámetros establecidos por la norma

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN, (2000) INEN2217:2000 que

nos indica los análisis Físico-químicos que deben de cumplir las gomitas.

Tabla 3. Requisitos físico-químicos de las gomitas

Requisitos Min Max Método de ensayo

Humedad % 10,0 25,0 NTE INEN265

Sacarosa % _ 50,0

Parámetros que deben de cumplir para elaborar gomitas. INEN, 2019

Los productos rotulados se establecerán por las normas NORMA TÉCNICA

ECUATORIANA, (2011), INEN1331-1. Se permite la ilustración por medio de

imágenes, se debe de especificar en el rotulado lo siguiente, la lista de ingredientes

en orden decreciente de concentración.

41

3. Materiales y métodos

3.1 Enfoque de la investigación

3.1.1 Tipo de investigación

La presente investigación fue de tipo descriptivo porque se caracterizó cada

componente de estudio, con la finalidad de identificar el mejor tratamiento y

condiciones de operación en el desarrollo de las gomitas a partir del mucílago del

melloco. Al mismo tiempo es de campo y laboratorio referido al uso de indicadores,

en donde se realizaron análisis físico-químicos para definir (sacarosa, humedad y

pH) al mejor tratamiento.

3.1.2 Diseño de investigación

Esta investigación se ejecutó por medio de un diseño experimental en donde se

manipuló la variable independiente (mucílago de melloco), a partir de tres

tratamientos para verificar su textura.

3.2.1 Variables

3.2.1.1. Variable independiente

La cantidad de concentración del mucílago de melloco para la elaboración de

gomitas confitadas.

3.2.1.2. Variable dependiente

Las características físico-químicas (sacarosa, humedad y pH) y prueba de

textura de las gomitas que se desarrolló a partir del mucílago del melloco al mejor

tratamiento aplicado.

3.2.2 Tratamientos

A continuación, se presentan los ingredientes a usar para la elaboración de

gomitas confitadas a partir del mucílago de melloco, se realizó tres tratamientos en

el cual los aditivos se mantendrán en todos.

42

Tabla 4. Tratamientos utilizados para la elaboración de gomitas confitadas a partir del mucílago de melloco

Ingredientes Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3

g % g % g %

Mucílago de

melloco 200 20,0% 400 40,0% 500 50,0%

Agua 400 40,0% 200 20,0% 100 10,0%

Sacarosa 300 30,0% 300 30,0% 300 30,0%

Jarabe de

glucosa 50 5,0% 50 5,0% 50 5,0%

Colorante

vegetal 20 2,0% 20 2,0% 20 2,0%

Saborizantes 20 2,0% 20 2,0% 20 2,0%

Ácido cítrico 10 1,0% 10 1,0% 10 1,0%

Total 1000 100% 1000 100% 1000 100%

Ingredientes y formulaciones para la elaboración de gomitas. Bustamante, 2019

3.2.3 Recolección de datos

3.2.4 Recursos

Herramientas de recolección de información

Documentos científicos de la web

Documentos de la biblioteca virtual de la Universidad Agraria del Ecuador

Libros electrónicos y físicos

Equipos

Un mezclador tipo roseta

Una estufa con regulador de temperatura, ajustada 70°C

Utensilios

Tres moldes de silicón

Un recipiente de plástico de 10 litros

Un recipiente de vidrio de 10 litros

Un recipiente de acero inoxidable de 5 litros

43

Un Bisturí

Equipos de laboratorio

Un termómetro de vidrio

Una balanza analítica en gramos

Un agitador de vidrio de 15 cm

Un vaso de precipitación de 200ml

Un embudo de plástico de 7cm de ancho

Análisis

Análisis físico-químicos (sacarosa, humedad y pH)

Materia prima

Mucílago de melloco

Jarabe de glucosa

Sacarosa

Agua

Reactivos

Ácido cítrico

Colorante vegetal

Saborizantes

Materiales

Fundas de polipropileno

Papel filtro

44

3.2.5 Métodos y técnicas

3.2.5.1. Diagrama de flujo para la obtención del mucílago del melloco

Recepción de Materia Prima

↓

Lavado

↓

Selección

↓

Clasificación

↓

Rebanado 1 cm

↓

Reposo 1 hora

↓

Filtración por gravedad 1 hora

↓

Obtención de Mucílago

Figura 1. Diagrama de flujo para la obtención del mucílago del melloco Bustamante, 2019

3.2.5.2. Descripción del diagrama de flujo de obtención del mucílago de

melloco

Recepción: Se realizó la recepción de la materia prima adecuada del melloco

fresco en la ciudad de Guayaquil cantón Guayas, esta materia prima cumplió con

las características de calidad y de higiene, no presentó inconvenientes para su

transformación.

Lavado por inmersión: Consiste en eliminar toda sustancia extraña que se

encuentre presente en el melloco, con agua potable, este proceso se lo realizó en

tanques de 20 litros.

Selección: Después de la recepción se seleccionaron los tubérculos que no

presenten materias extrañas y estén libres de piedras, basura entre otras materias

extrañas.

45

Clasificación: Se procedió con la clasificación del melloco de acuerdo a su color

y a su tamaño pueden variar.

Rebanado: Este consistió en trocear el tubérculo en rodajas de 1 cm de ancho

Reposo: Se procedió al descanso las rodajas de melloco en un recipiente de

acero inoxidable por un lapso de 1 hora, esto se lo realizó para que el melloco

expulse toda la cantidad de mucilago posible.

Filtración por gravedad: Consistió en filtrar el melloco y obtener el mucílago

con un embudo y papel filtro estándar de 30-40 µm, obteniendo el mucílago en el

vaso de precipitación con la retención de los residuos del melloco en el papel filtro.

Es el método más rápido de filtrado, ya que permite la filtración de aquellas

suspensiones en las que la fuerza de gravedad no es suficiente para el proceso.

3.2.5.3 Diagrama de flujo para la elaboración de gomitas a partir del

mucilago del melloco

Recepción de Materia Prima

↓

Pesado

↓

Mezclado

Sacarosa + agua + mucílago + jarabe de glucosa + ácido cítrico

+ saborizante + colorante

↓

70°C, 1 hora Cocción

↓

Moldeado

↓

Enfriamiento 22°C, 40 min

↓

Refrigeración 1 a 4°C, de 1 a 3 horas

↓

Envasado y etiquetado

Figura 2. Diagrama de flujo para la elaboración de gomitas a partir del mucilago del melloco Bustamante, 2019

46

3.2.5.4 Descripción del diagrama de flujo para la elaboración de gomitas a

partir del mucílago de melloco

Recepción materia prima: Se realizó la correspondiente recepción del

mucílago del melloco y a su vez se receptó el azúcar, jarabe de glucosa, ácido

cítrico, saborizantes y colorantes.

Pesado: Se obtuvo el peso de cada una de las formulaciones mediante una

balanza analítica en donde obtuvo los resultados correspondientes por el cual se

procede al proceso de elaboración.

Mezclado: En este proceso se adicionó sacarosa, agua, mucílago, jarabe de

glucosa, ácido cítrico, saborizante y colorante, lo cual se mezcló con un mezclador

de tipo roseta en un tiempo de 5 minutos.

Cocción: Se utilizó un recipiente de acero inoxidable adicionando la mezcla, se

colocó en la estufa a una temperatura de 70°C por 1 hora, esta mezcla tomaba una

consistencia viscosa, se agita muy lento y sin parar todo el tiempo que este en el

fuego, mientras más se agitaba, se formaba una mezcla más densa y pegajosa.

Moldeado: Se utilizó moldes de plástico con diferentes formas y tamaños, se

procedió añadir la mezcla ya cocida a cada uno de los moldes, para la obtención

de las gomitas.

Enfriamiento: Se procedió a enfriar a temperatura ambiente la mezcla de los

moldes, que correspondió a 22°C por un tiempo de 30 minutos.

Refrigeración: Consta de colocar la mezcla en los moldes de silicón en el

refrigerador a temperatura de 1 a 4 °C por el lapso de 1 a 3 horas.

Envasado y etiquetado: En este proceso se realizó el respectivo envasado en

fundas de polipropileno con etiquetado que correspondió a la cantidad de gomitas

que contenga.

47

3.2.5.5 Técnicas analíticas utilizadas en los laboratorios

Las técnicas analíticas que se van a desarrollar en los análisis físico-químicos

se formó con el objetivo de conocer el porcentaje de sacarosa de las gomitas las

que se procedió mediante el método AOAC 20TH 932.14 C MODIFICADO, así

mismo el porcentaje de humedad fue realizado mediante el método AOAC 20TH

925.49 B que se basa a las normas INEN 2217:2012, y para medir el pH se basa

en el método NTE INEN 1519.

Para la determinación de sacarosa se llevó a cabo mediante el método AOAC

20TH 932.14 C MODIFICADO, se utilizó un refractómetro a una temperatura de

20°C, el porcentaje de sustancia seca de cualquier lectura directa. Se debe de

esperar unos minutos para que el resultado sea exacto.

Para la determinación de humedad se utilizó AOAC 20TH 925.49 B, este método

consistió en la medición de la pérdida de peso de la muestra debida a la

evaporación de agua, el proceso puede efectuarse en estufa con 60 a 70°C por 30

minutos con circulación forzada de aire.

Para la determinación de pH se utilizó INEN 1519:1986-10, este método consiste

en duplicar la muestra preparada, lavar los electrodos con agua destilada y calibrar

el aparato en la temperatura de la muestra, utilizando una solución referencia cuyo

pH sea similar al esperado para la muestra, cuidar que los electrodos no toquen las

paredes del recipiente y efectuar la lectura directa, se realizó a una temperatura de

25°C

La determinación de la viscosidad del mucílago se utilizó el método físico de

Brookfield, consiste en un viscosímetro de tipo rotacional sobre una muestra de

500ml que tenga propiedades tixotrópicas de alta viscosidad, con propiedades

reológicas dependientes del tiempo, se va agitar la muestra 5 minutos y se coloca

48

el viscosímetro lentamente a 25°C y se toma la lectura después de 10 revoluciones

con diferentes velocidades 6 rpm, 12 rpm, 30 rpm y 60 rpm, las unidades de

medición que emite el viscosímetro son en mPas/cP.

Para la determinación de la prueba de textura aplicada a cada uno de los

tratamientos se utilizaron dos características: la firmeza y la elasticidad, se lo realizó

con los dedos pulgar y el índice de ambas manos, si la gomita no cumple con un

estado de firmeza sólido es descartada para la prueba de elasticidad, a su vez, la

elasticidad se la realiza con la ayuda de una regla de 30 cm de largo, por lo que se

verá a la gomita estirarse hasta el punto que se pueda fragmentar.

3.2.6 Análisis estadístico

Para el diseño estadístico de las gomitas elaboradas a partir del mucílago del

melloco, se realizaron tres tratamientos, donde los resultados fueron obtenidos por

una prueba de textura, que se lo realizó manualmente con el pulgar y el índice, a

su vez, con una regla que permitió conocer su elasticidad por centímetros. Por lo

tanto, se obtuvo la información de viscosidad del mucílago, por medio del

viscosímetro de Brookfield. En la cual se aplicó tablas estadísticas para conocer su

capacidad de viscosidad, además de la prueba de textura que se sometió a cada

muestra en la investigación. Los factores que se tomaron en consideración fueron:

análisis de Fridman de un factor para determinar la diferencia significativa de las

muestras y análisis de medias donde existieron diferencias significativas, para

determinar la mejor media.

Tabla 5. Diseño estadístico

De variación Grado de libertad

Tratamientos (T-1) 3-1= 2

Error experimental (N-T) 90-3= 87

Total (N-1) 90-1= 89

Tabla de análisis de varianza Bustamante, 2019

49

4. Resultados

4.1 Obtención del mucílago de melloco mediante el proceso de filtrado por

gravedad.

Para la obtención del mucílago fueron utilizadas 7 libras de melloco para obtener

250 ml de mucílago de melloco que fueron enviadas al laboratorio.

Para el tratamiento 1, se usaron 2,95 kg de melloco para obtener 200 ml de

mucílago, en el tratamiento 2, se utilizó 5,90 kg de melloco y se obtuvo 400 ml de

mucílago y el tratamiento 3, se utilizó 6,80 kg de melloco y se obtuvo 500 ml de

mucílago.

La obtención del mucílago se realizó mediante el proceso de filtrado por

gravedad, se utilizó un embudo de plástico con medida de 7 cm de ancho, un papel

filtro estándar de 30 a 40 µm y un recipiente de vidrio con capacidad de 4 litros. El

melloco fue lavado, seleccionado, clasificado, rebanado y se mantuvo en reposo

por 1 hora para obtener el mucílago, se pasó al tamiz junto con el papel filtro, las

muestras se removían cada 10 minutos, ayudando a que el mucílago se siga

filtrando en el recipiente, después de 1 hora el filtrado tomó un color rosado, este

cambio es de acuerdo a la variedad del melloco, para el estudió se utilizó la

variedad rojo-rubí. Una vez finalizada la filtración, la muestra se dejó reposar,

separándose en 2 (ver anexo 5).

4.2 Determinación de la capacidad viscosa del mucílago del melloco por el

análisis físico de Brookfield

Según los análisis realizados de viscosidad obtenidos por la velocidad de

rotación en el equipo de Brookfield se realizaron los cálculos correspondientes para

determinar la viscosidad, temperatura (T°), y su velocidad, arrojando los siguientes

resultados mostrados en la tabla 6.

50

Tabla 6. Viscosidad del mucílago

Viscosidad (cP)

Temperatura (T°)

Spindle Velocidad (rpm)

Resultado (cP)

- 20°C 62 20 1165

Análisis físico realizado al mucílago de melloco Bustamante, 2019

El viscosímetro de Brookfield aplicó la fuerza necesaria al fluido para que este

sea girado con la ayuda del spindle, un tipo de aguja que se colocó dentro del

mucílago para obtener las lecturas exactas.

Se calculó la viscosidad del mucílago de melloco con el spindle N°62 de talla L,

las agujas que pertenecen a este rango, tienen forma de barril y son de acero

inoxidable, mientras más pequeña sea el tamaño de la aguja para muestras más

viscosas y entre mayor sea el tamaño de la aguja es para muestras más fluidas y

menos viscosas. Por esta razón, se calculó la viscosidad con velocidades mayores

a 10 rpm, para obtener resultados confiables y una lectura correcta (ver anexo 7).

De acuerdo a los resultados, la viscosidad se pudo observar por un esfuerzo

constante, donde la velocidad fue el incremento para que el mucílago aumente su

viscosidad, esto sucede con los fluidos no newtonianos, ya que una vez aplicada

la velocidad y la fuerza, aumenta su viscosidad (ver figura 2).

Figura 3. Resultados de los análisis de viscosidad Bustamante, 2019

1165

100

300

500

700

900

1100

1300

1500

Viscosidad (cP) Resultado (cP)

cP

Viscosidad del mucílago

Temperatura: 20°C Velocidad: 20 rpm

51

4.3 Análisis de los parámetros físico-químicos establecidos para las gomitas

a base de mucílago de melloco

Para determinar los parámetros físico-químicos al mejor tratamiento, con la

metodología basada en las Normas INEN 2217 para productos de confitería

(sacarosa, humedad y pH). Los resultados obtenidos de todos los análisis son

comparados con los límites máximos y mínimos que están especificados en la

norma.

4.3.1 Selección al mejor tratamiento

Para determinar el mejor tratamiento en este experimento, el parámetro que se

consideró fue la textura que presentaron las gomitas a base del mucílago de

melloco, este constó de tres tratamientos.

Tabla 7. Evaluación de textura para los tres tratamientos

Textura Tratamiento

1

Tratamiento

2

Tratamiento

3

1. Sólido 1

2. Semi-sólido 2

3. Semi-viscoso - - -

4.Fluido líquido 4

Evaluación del parámetro de textura para los tres tratamientos, considerando el mayor puntaje es 1 y el más bajo es 4. Bustamante, 2019

4.3.1.1. Evaluación de textura para los tres tratamientos

En el análisis de varianza realizado (ver anexo 18) en el parámetro de textura en

este se puede observar que el tratamiento 1 a base del (45,0% de mucílago de

melloco) obtuvo el mayor promedio con una media de 4.00 siendo superior al

tratamiento 2 a base de (52,0% de mucílago de melloco) que obtuvo una media de

2.00, dejando en último lugar al tratamiento 3 a base de (54,5% de mucílago de

melloco) con una media de 1.00 (ver tabla 8).

52

Tabla 8. Medias estadísticas de la evaluación sensorial de la textura Tratamientos Suma (Ranks) Media

(Ranks) N

T3 30 1 30 A T2 60 2 30 B T1 90 3 30 C

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,050) Bustamante, 2019

En la evaluación de textura (tabla 7) también se eligió una gomita por cada

tratamiento para conocer su elasticidad, se utilizó una regla de 30cm, para poder

adquirir los datos correctos de su elasticidad, en el tratamiento 1, no se pudo

realizar esta evaluación porque la fórmula era poco viscosa, se calificó con 4 ya

que presentaba una textura muy líquida y no clasificaba como una gomita, por esta

razón no se pudo realizar la evaluación de textura, pues esta se deformaba al

momento de desmoldarla, por su parte en el tratamiento 2, se pudo manipular con

facilidad la gomita porque mejoró su textura, teniendo una clasificación de 2, ya que

presentó una viscosidad semi-sólida, con la cual se pudo extender la gomita,

alcanzando 3cm, pero al término de 1 hora esta empezó a disolverse, ya que el

área se encontraba una temperatura de 24°C, en el tratamiento 3, que fue el de

mayor aceptación se pudo observar una gomita más sólida, se hizo muy fácil la

manipulación, ya que no sufrió ninguna deformación, cumpliendo con la textura

deseada al momento de extenderla, alcanzando 5cm de longitud, la gomita se

conservó a una temperatura de 22°C (ver anexo 16).

Tabla 9. Prueba de elasticidad de las gomitas a base del mucílago de melloco Producto Elasticidad

(cm) Temperatura

(°C) Tiempo (horas)

Gomita 1 0 27 0 Gomita 2 3 24 1 Gomita 3 5 22 24

La elasticidad de las 3 gomitas elegidas que pertenece a cada uno de los tratamientos realizados Bustamante,2019

53

4.3.1.2. Análisis físico-químico aplicado al tratamiento con mejor

resultado

El tratamiento 3 fue seleccionado como el tratamiento que mejores resultados

obtuvo, el mismo está compuesto por mucílago de melloco, sacarosa, jarabe de

glucosa, saborizante, colorante y agua, por ello, los resultados son comparados

con las especificaciones de la norma INEN 2217 para productos de confitería en

los parámetros de humedad y sacarosa (ver tabla 10).

4.3.1.2.1 Análisis físico-químicos

Tabla 10. Análisis físico-químicos

Ensayos realizados

Unidad Resultados

Requisitos norma INEN 2217

Min Max

Azúcares reductores

% 5,13 -- --

Azúcares totales por inversión

% 41,36 -- --

Humedad % 39,33 -- 25,0 pH a 25°C/25°C -- 6,16 -- --

Sacarosa % 34,42 -- 50,0

Análisis físico-químicos realizados en el tratamiento 3 según la norma INEN 2217. Bustamante, 2019

Según lo desarrollado en la tabla 10 la humedad de la gomita a base de mucílago

de melloco fue superior al valor indicado en la norma INEN de 25,0% a diferencia

de los resultados que fueron de 39,33%.

La sacarosa presente en la gomita tuvo un valor de 34,42% inferior a lo indicado

a la norma INEN que es de 50,0%, sin embargo, se encuentra fuera de los rangos

establecidos, con excepción de los azúcares totales 41,36%, azúcares reductores

5,13% y el pH de 6,16 que son datos totalmente aceptables dentro de este producto

por ser un producto de confitería.

54

5. Discusión

Se extrajo el mucílago del melloco como materia prima a ser utilizada en la

elaboración de gomitas. Los análisis determinaron que el mucílago utilizado puede

servir como un espesante o gelificación, siendo un fluido no newtoniano capaz de

provocar un producto sólido.

Según Parra (2015), indica que la adición de mucílago de melloco a los

productos resalta su sabor y no le confiere sabores desagradables o características

indeseables. En base a las diferentes investigaciones llevadas a cabo para el

desarrollo del proyecto no se puede coincidir con lo que aportó el autor, ya que el

sabor de la gomita elaborada con mucílago de melloco, sí obtuvo un cambio, por el

cual no fue tan agradable como una gomita de dulce que se encuentra en el

mercado.

Gallardo (2013), determinó el método de extracción para mucílagos por

ebullición encontrando que el tiempo para la obtención es de 1 a 2 horas,

conservando las propiedades organolépticas del mucílago. En los ensayos

realizados se obtuvo el mucílago a partir del método de filtración por gravedad con

un tiempo 1 a 2 horas, es similar al tiempo que acotó Gallardo. En base al método

propuesto por el autor, este, también es aceptado para la extracción del mucílago

de melloco.

Según Castañeda y Zavaleta (2019), estudiaron el rendimiento de polisacáridos

y proteína, viscosidad de gel y propiedades texturales del mucílago de linaza

(Linum usitatissimum) utilizando un diseño secuencial. Los factores de estudio

fueron el método de extracción (sin agitación, con agitación magnética y con

ultrasonido), la temperatura (40, 55, 70 °C), tiempo de extracción (1, 2 y 3 h), pH

(5,5, 7,0 y 8,5) y relación semilla:agua (1:10, 1:20 y 1:30 g/L). Lograron determinar

55

que las condiciones óptimas de extracción del mucílago fueron: 85 a 90 °C; 4,5 a

5,0 h; pH 7,0 y relación semilla:agua de 1:20 g/L, éstas condiciones optimizan el

rendimiento (9,73%), el porcentaje de proteínas (12,5%) y proporcionan un gel con

una viscosidad de 1110,90 cP y 159,97 g de firmeza, 568,48 g/s de consistencia, y

29,52 g de cohesividad.

Basiria, Haidarya, y Shahram (2018), investigaron el efecto del mucílago de

linaza (Linum usitatissimum) y su combinación con carboximetilcelulosa (CMC)

sobre las propiedades de calidad del yogurt agitado. La adición de estos 2

componentes al producto aumentó la viscosidad y disminuyó la sinéresis. La

adición del mucílago disminuyó la cohesión y aumentó la adhesividad del yogurt

revuelto, mientras que su combinación con CMC condujo a una disminución de la

adhesividad, mayor cohesión y elasticidad. La goma y la dureza del yogur se

redujeron cuando se suplementó con ambos componentes. Este yogurt no se

deterioró significativamente durante 21 días de almacenamiento a 4 ° C.

Concluyendo que el mucílago de linaza tiene el potencial como estabilizador natural

para mejorar la textura del yogurt revuelto.

Después de los resultados de la presente investigación, se coincide con ambos

autores dado que se logró observar que la viscosidad del mucílago se puede aplicar

para distintas industrias porque los fluidos no newtonianos son aplicados para

generar estabilidad.

56

6. Conclusiones

Los resultados de los análisis permitieron conferir las siguientes conclusiones:

La extracción del mucílago del melloco se obtuvo mediante filtración por

gravedad. Después de la filtración se lo dejo en estado de reposo por 40 minutos a

una temperatura de 25°C, se obtuvo un mucílago color rojo, esto es de acuerdo a

la variedad de melloco que se elija, en este tiempo el mucílago se separó en dos

fases por lo que adquirió una fase sólida y líquida, la fase sólida presento un color

rosado opaco, totalmente compacta, con una textura parecida a la plastilina,

eliminando el líquido se vuelve totalmente almidón, concluyendo que la fase sólida

y líquida a temperaturas de 40 °C se mezclan y forman una composición

homogénea y gelificante que puede servir como un aditivo en la agroindustria.

La viscosidad del mucílago se lo obtuvo mediante el equipo de viscosímetro de

Brookfield que permitió llevar el mucílago a varias velocidades con diferentes

torques, la presión y la fuerza aplicada, se dio a conocer que el mucílago a mayor

velocidad y mayor fuerza ejercida puede seguir siendo una mezcla mucho más

viscosa que al principio, esto quiere decir que con el mucílago de melloco se

pueden realizar otros productos para gelificar y que ayude en la industria de la

confitería, entre otras.

Se determinó la prueba de textura a las gomitas, con la ayuda de una regla de

30cm, se tomó en cuenta la temperatura y el tiempo que resiste la gomita mediante

la elasticidad, hasta cuanto se pudo extender en unidades de cm. Esto se le realizó

al tratamiento 3 que tuvo la mejor textura ya que se pudo desmoldar fácilmente,

con respecto al tratamiento 1 este no cumplió con la textura deseada ya que fue

difícil de desmoldar porque presentaban una textura un poco líquida.

57

Se realizó análisis físico químicos basados en la norma INEN 2217 para

productos de confitería. El tratamiento 3 fue el que cumplió con la textura sólida de

una gomita, este supero el rango máximo de humedad del 39,33% y la sacarosa

con un rango mínimo de 34,42%, cabe mencionar que el pH, los azúcares totales

por inversión y los azúcares reductores cumplen con las especificaciones de una

gomita de dulce.

58

7. Recomendaciones

El mucílago de melloco es un espesante por el cual es una nueva opción en el

mundo de los aditivos alimentarios para ser aprovechado en la agroindustria.

Se recomienda utilizar cualquier variedad de melloco ya que todos poseen

mucílagos y con ello se pueden elaborar nuevos productos.

Para reducir la concentración de humedad se recomienda mejorar la formulación

del tratamiento 3, disminuyendo el agua, para obtener mejores resultados en los

análisis físicos químicos.

Sin embargo, se puede extraer el mucílago de melloco con un extractor para

jugo.

No se debe dejar de agitar la mezcla cuando este en el fuego ya que se forman

grumos gelatinosos y esto da un mal aspecto, y puede llegar a formar más

humedad en las gomitas.

Se debe usar moldes que soporten altas temperaturas, como los de silicón.

Para mejorar la textura del tratamiento 3 se pueden añadir otros aditivos para

complementar y mejorar sus características organolépticas propias de una gomita

que guste a todo público.

59

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9. Anexos

9.1 Anexo 1. Obtención del mucílago del melloco

Figura 4. Lavado de los mellocos Bustamante, 2019

9.2 Anexo 2. Selección y clasificación

Figura 5. Selección y clasificación de los mellocos Bustamante, 2019

69

9.3 Anexo 3. Rebanado

Figura 6. Corte de los mellocos en rodajas de 1 cm Bustamante, 2019

9.4 Anexo 4. Reposo de las rodajas de melloco

Figura 7. Reposo de las rodajas de mellocos por 1 hora Bustamante, 2019

70

9.5 Anexo 5. Obtención del mucílago de melloco

Figura 8. Proceso de filtración por gravedad Bustamante, 2019

9.6 Anexo 6. Mucílago de melloco

Figura 9. Mucílago de acuerdo a la variedad del melloco Bustamante, 2019

71

9.7 Anexo 7. Análisis de viscosidad

Figura 10. Análisis de viscosidad aplicado al mucílago de melloco Bustamante, 2019

72

9.8 Anexo 8. Elaboración de las gomitas

Figura 11. Materiales para la elaboración de gomitas Bustamante, 2019

9.9 Anexo 9. Mezclado

Figura 12. Agregado de los ingredientes Bustamante, 2019

73

9.10 Anexo 10. Cocción

Figura 13. Mezclado de los ingredientes a 70°C por 60 minutos Bustamante, 2019

9.11 Anexo 11. Moldeado

Figura 14. Moldeado de la mezcla Bustamante, 2019

74

9.12 Anexo 12. Desmoldado del tratamiento 1

Figura 15. Resultado del tratamiento 1 Bustamante, 2019

9.13 Anexo 13. Desmoldado del tratamiento 2


75

9.14 Anexo 14. Prueba de elasticidad al tratamiento 2

Figura 17. Elasticidad del tratamiento 2 Bustamante, 2019 9.15 Anexo 15. Desmoldado del tratamiento 3


76

9.16 Anexo 16. Prueba de elasticidad al tratamiento 3

Figura 19. La elasticidad del tratamiento 3 Bustamante, 2019

77

9.17 Anexo 17. Datos generales de la prueba sensorial de textura del T1

Tabla 11. Análisis de textura del tratamiento 1

TRATAMIENTO 1

# Textura Refrigeración (t/h) Refrigeración (t°c) Medio ambiente (t°)

1 4 1 1 27

2 4 1 1 27

3 4 1 1 27

4 4 1 1 27

5 4 1 1 27

6 4 1 1 27

7 4 1 1 27

8 4 1 1 27

9 4 1 1 27

10 4 1 1 27

11 4 1 1 27

12 4 1 1 27

13 4 1 1 27

14 4 1 1 27

15 4 1 1 27

16 4 1 1 27

17 4 1 1 27

18 4 1 1 27

19 4 1 1 27

20 4 1 1 27

21 4 1 1 27

22 4 1 1 27

23 4 1 1 27

24 4 1 1 27

25 4 1 1 27

26 4 1 1 27

27 4 1 1 27

28 4 1 1 27

29 4 1 1 27

30 4 1 1 27

120 30 30 810

4 1 1 27

SUMA TOTAL

990 PROMEDIO 8,25

Prueba de textura de las gomitas confitadas del tratamiento 1. Bustamante, 2019

78


Tabla 12. Análisis de textura del tratamiento 2 TRATAMIENTO 2


1 2 1 2 24

2 2 1 2 24

3 2 1 2 24

4 2 1 2 24

5 2 1 2 24

6 2 1 2 24

7 2 1 2 24

8 2 1 2 24

9 2 1 2 24

10 2 1 2 24

11 2 1 2 24

12 2 1 2 24

13 2 1 2 24

14 2 1 2 24

15 2 1 2 24

16 2 1 2 24

17 2 1 2 24

18 2 1 2 24

19 2 1 2 24

20 2 1 2 24

21 2 1 2 24

22 2 1 2 24

23 2 1 2 24

24 2 1 2 24

25 2 1 2 24

26 2 1 2 24

27 2 1 2 24

28 2 1 2 24

29 2 1 2 24

30 2 1 2 24

60 30 60 720

2 1 2 24

SUMA TOTAL

870 PROMEDIO 7,25

Prueba de textura de las gomitas del tratamiento 2. Bustamante, 2019

79


Tabla 13. Análisis de textura del tratamiento 3

TRATAMIENTO 3


1 1 1 2 22

2 1 1 2 22

3 1 1 2 22

4 1 1 2 22

5 1 1 2 22

6 1 1 2 22

7 1 1 2 22

8 1 1 2 22

9 1 1 2 22

10 1 1 2 22

11 1 1 2 22

12 1 1 2 22

13 1 1 2 22

14 1 1 2 22

15 1 1 2 22

16 1 1 2 22

17 1 1 2 22

18 1 1 2 22

19 1 1 2 22

20 1 1 2 22

21 1 1 2 22

22 1 1 2 22

23 1 1 2 22

24 1 1 2 22

25 1 1 2 22

26 1 1 2 22

27 1 1 2 22

28 1 1 2 22

29 1 1 2 22

30 1 1 2 22

30 30 30 660

1 1 2 22

SUMA TOTAL

780 PROMEDIO 6,50

Prueba de textura de las gomitas confitadas del tratamiento 3. Bustamante, 2019

80

9.20 Anexo 20. Análisis de varianza

Prueba de Friedman

T3 T2 T1 T² p

1,00 2,00 3,00 1E30 <0,0001

Minima diferencia significativa entre suma de rangos = 0,000

Tratamiento Suma(Ranks) Media(Ranks) n

T3 30,00 1,00 30 A

T2 60,00 2,00 30 B

T1 90,00 3,00 30 C Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,050)

81

9.21 Anexo 21. Análisis físico-químicos

Figura 20. Análisis físico-químicos a las gomitas del tratamiento 3 Bustamante, 2019

elaboraciÓn de gomitas confitadas a partir ... merchan...elaboraciÓn de gomitas confitadas a...

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