Composición química proximal.

Se determinó la humedad mediante el método de la estufa a 105°C, la proteína por el método Kjeldalh, la grasa por el método soxhlet, la fibra bruta mediante la digestión acida y alcalina y cenizas por el método de incineración en una mufla (AOAC, 2000)¹⁵.

Contenido de minerales.

Se realizó evaluaciones de los minerales calcio mediante el método AOAC (2005) 927.02¹⁶; Fosforo, se analizó según el método AOAC (2005) 965.17¹⁶

y Hierro, según el método AOAC (2005) 944. 02¹⁶.

Contenido de glucosinolatos.

Se empleó el método propuesto por Verkerk et al.¹⁷ con algunas modificaciones, descrito en detalle por Yábar et al¹⁴. La harina de maca negra, seca o harina de maca extruida (~1 g MS) se mezcló con 10 ml de metanol (70%), se incubó en baño maría (75 °C) x 25 min, luego se centrifugó (4500 g x 20 min), recolectándose el sobrenadante. La parte sedimentada se volvió a re-extraer en condiciones similares al anterior; se mezclaron los sobrenadantes (extracto de glucosinolatos). Se procedió a la purificaron empleando una columna de intercambio aniónico DEAE Sephadex A-25 de 1.5 cm, previamente activada con 2 ml de agua ultrapura. Se añadió 2 ml del extracto de Glucosinolatos y se acondicionó con 2 ml de una solución de 20 mM de acetato de sodio. Seguidamente se agregó 100 µl (25 mg/ml) de sulfatasa a la columna. Se conservó durante toda la noche a temperatura ambiente para permitir actual a la sulfatasa sobre los glucosinolatos intactos. Los desulfoglucosinolatos se eluyeron con 4 ml de agua ultrapura, se pasó a través de un filtro de 0.22 µm (13 mm, Millipore Corporation, Billerica, MA) para el análisis HPLC.

Los desulfoglucosinolatos de la harina de maca negra seca y extruida se analizaron mediante UHPLC (Shimadzu, CBM-20A PDA NEXERA X2, Japón) se utilizó la columna Teknokroma Mediterranea SEA 18 (3 μm 10 x 0,3 cm). El volumen de inyección fue de 20 µL, la separación de los desulfoglucosinolatos se realizó a 28 °C con una velocidad de flujo de 0.5 ml/min., su elución se realizó por un sistema de gradiente de agua (A) y acetonitrilo/ agua (20:80, v/v, B). El tiempo total de corrida fue de 35 min con la siguiente gradiente: 98% de A durante 1 min, luego 35 min a 75% de A, y en 1 min de nuevo a 98% de A y volver a equilibrar durante 10 min. Los datos espectrales fueron registrados entre 200 y 700 nm. Se utilizó como estándar interno sinigrin y los desulfoglucosinolatos se identificaron por comparación de sus tiempos de retención y los espectros de absorción de glucotropaeolin como estándar externo y extractos purificados de col blanca, col roja y coliflor. La detección se realizó a 229 nm. GLs totales se expresaron como µmol g-1 MS y determinada por la suma de todos los GLs individuales.

Contenido de aminoácidos.

Los aminoácidos esenciales se determinaron empleando cromatografía liquida de alta performancia, que consistió en tomar muestra desgrasada que fueron hidrolizadas en solución de HCL (6N) durante 24 horas, luego se evaporó y se diluyó en tampón citrato (pH 2,2). Para la identificación de aminoácidos se realizó en columna de intercambio iónico y se detectó haciendo reaccionar con ninhidrina, según lo descrito por Spackman¹⁸.

Valor Biológico.

Se determinó en el bioterio del laboratorio de Evaluación nutricional de la Universidad Nacional Agraria la Molina. Se empleó 44 ratas albinas (Rattus novergicus) de 23 días de edad, se evaluaron la harina de maca negra extruida (ME) y la mezcla de Hojuelas de avena con harina de maca negra extruida (AME), las dietas se formularon de acuerdo a lo indicado en los métodos oficiales de la AOAC (1990)¹⁹, que indican que la ración debe contener 10% de proteína y adicionales de vitaminas y minerales para completar la dieta. Se evaluó el PER (Relación de eficiencia proteica), BV (Valor biológico aparente) y DA (digestibilidad aparente), para ello se controló los pesos al inicio del experimento, durante el experimento y al final, también se controló peso de alimento ingerido, nitrógeno ingerido, nitrógeno fecal, nitrógeno urinario, densidad de orina, en todas las ratas empleadas para el experimento. Durante todo el experimento los animales tuvieron libre acceso al alimento y al agua.

Evaluación sensorial.

Se determinó mediante la aplicación de escala hedónica de 5 puntos, para determinar la preferencia entre tres muestras propuestas de la mezcla de Hojuelas de avena con harina de maca negra extruida (AME) en las proporciones 80:20; 85:15 y 90:10. Análisis Estadístico. Los análisis se realizaron por triplicado, fueron analizados estadísticamente empleando el análisis de varianza, se empleó el software SSPS, con la finalidad de evaluar si el deshidratado y extrusión afectaron el contenido de glucosinolatos, al encontrar diferencias (p < 0,05), se realizó la comparación de medias de tukey. Los resultados de la evaluación sensorial se procesaron mediante la prueba de Friedman y se realizó comparaciones con un nivel de significancia de 5%, se empleó el programa Infoestat.

Composición química de la harina de maca negra deshidratada y extruida

En la tabla 1, se presenta la composición química de la harina de maca negra deshidratada y harina de maca negra extruida. El contenido de proteína, grasa, fibra cruda, ceniza y carbohidratos presentan ligera disminución por efecto del proceso de extruido, esto se puede atribuir al incremento de humedad en la maca negra deshidratada para someter a la extrusión. El componente que resalta tanto en maca negra sin extruir y extruida es la proteína de 13,2% y 11,6% respectivamente, estos valores son similares a lo reportado para maca negra por Shimabuku²⁰ 13,55% y menor a lo reportado por Chen et al.⁴ 19,16%, mientras que, para maca amarilla cultivada en china, Li et al.²¹ reporto 13,42% y Chen et al.⁴ para maca amarilla cultivada en Perú fue de 9,56%. El contenido de grasa (0,63%) es mayor a lo reportado por Shimabuku²⁰ 0,41% y menor a lo reportado por Chen et al. ⁴ 0,93% ambos para maca negra y el contenido de ceniza (4,86%), presenta valor similar a lo reportado por Shimabuku²⁰ 4%. Las diferencias encontradas son debido al lugar de procedencia, al respecto Cheng et al.⁴ refiere que el lugar de cultivo y color del hipocótilo influyen en la composición, sobre todo el contenido de proteína.

Con respecto a los contenidos de minerales (Tabla 1) muestra ligera variación en las muestras de maca negra sin extruir y extruida, el contenido de calcio encontrado (0,27%) es mayor al que reporta Shimabuku²⁰ 0,22% y menor a lo reportado por Cheng et al. ⁴ 0,45%, ambos en maca negra y para maca amarilla Li et al.²¹ reportan un valor mayor 1,37%. El contenido de fósforo (0,32%) es menor a lo encontrado por Shimabuku²⁰ 0,34% en maca negra. El contenido de hierro hallado (33,33 mg /100 g) es superior a lo reportado por Shimabuku²⁰ de 8,22 mg/100 g y por Chen et al.⁴ 5,8 mg/100 g , ambos para maca negra, también es superior a lo encontrado por Li et al.²¹ en maca amarilla 8,24 mg/100 g²¹.

Por otro lado los valores encontrados de minerales en harina de maca negra extruida al ser comparados con los requerimientos de minerales indicados por la FAO/WHO,²² considerando 100 g de harina de maca negra extruida, para el caso del calcio que contiene 0,34% (340 mg /100 g), llegaría a cubrir el requerimiento de calcio de un niño de 9 años (500 mg / día²⁴) en un 49%, para un adolescente (1300 mg / día²²) en un 26% y en para adultos (100 mg / día²²) en 34% . En el caso de hierro la harina de maca negra extruida contiene 30,71 mg/100 g, esto llegaría a cubrir los requerimientos de niños de 7 a 10 años (17,8 mg / día²²) en 100%, en adolescentes hombres (37,6 mg /día²²) en 82%, en adolescentes mujeres (62 mg / día²²) en 50%, en hombres adultos (27,4 mg /día²²) en 100% y en mujeres adultas (58,8 mg / día²²) llegaría a cubrir el 52%. Y en el caso del contenido de fósforo en 100 g de harina de maca extruida hay 0,31% (310 m /100 g) el cual cubre el requerimiento de niños de 9 años (630 mg / día²³) en 49% y de adultos (700 mg /día²³) en 44%. Debemos resaltar el alto contenido de hierro, que lo convierte en una fuente de este mineral que puede ser empleado en formulaciones alimenticias para contrarrestar la anemia en niños.

Contenido de glucosinolatos en maca negra deshidratada y extruida

En tabla 2, se presenta el contenido de glucosinolatos en la harina de maca negra deshidratada y extruida, se encontró como glucosinolato predomínate (figura 2) al glucotropaeolin (78.76% y 73.03% respectivamente), seguido del glucolimnathin (18.50% y 18.29 % respectivamente), considerados como marcadores moleculares^14,24. El secado natural y la extrusión disminuyen significativamente al glucotropaeolin (57.73% y 78.67%) y al contenido total de glucosinolatos (56,85%, y 77,14%), estos valores obtenidos son en tendencia coherentes con los encontrados por los autores mencionados. La presencia de glucoalissin se confirmó con el perfil de glucosinolatos de coliflor blanca²⁵, ya que en vegetales Brassica, debido a la diversidad de glucosinolatos y la no disponibilidad como estándares comerciales de varios de ellos, la identificación y cuantificación son realizadas utilizando estándares externos e internos, siendo las más utilizadas el sinigrin y el glucotropaeolin. Para su cálculo se recurrió a factores de respuesta relativos a los estándares externo o interno utilizados. Así también, Gratacós-Cubarsí et al.²⁶, utilizando UPLC-DAD-MS/MS, reportaron glucoalisin de 1.55 ± 0.06 a 2.17 ± 0.05 mg equivalente de glucotropaeolin por Kg, así mismo, Park et al.²⁷, utilizando HPLC and LC-MS, encontraron 0.59±0.08 μmol equivalente de sinigrin por g de materia seca en coliflor blanca; en ambas técnicas, la detección fue tentativa, pero confirmada por su tiempo de retención y espectro de absorción UV de trabajos anteriores. Es razonable entonces recurrir a extractos purificados de coliflor blanca para según su tiempo de retención y espectro UV (229 nm) identificar la presencia de glucoalisin como se hizo en un trabajo anterior por Yábar et al.¹⁴.

Figura 2 Estructura química de glucosinolatos²⁷. 

Composición de aminoácidos de harina de maca negra extruida

En tabla 3, se presenta el contenido de aminoácidos esenciales y no esenciales de la harina de maca negra extruida, los valores hallados son valores similares a los reportados por Cheng et al.⁴ en maca negra y Li et al.²¹ en maca amarilla encontraron como ^{aminoácido más abundante} a la valina y el aminoácido con menor concentración a la metionina. Los resultados obtenidos se encuentran cantidades muy interesantes ya que al ser comparados los requerimientos según (WHO/FAO/UNU)²⁹, los aminoácidos fenilalanina + tirosina, treonina, triptófano y valina superan el 100%, mientras que los aminoácidos histidina 90%, isoleucina 80%, lisina 68% leucina 61% y el aminoácido de menor concentración es la metionina que cubre el 33,33%, convirtiéndose en el aminoácido limitante. Sin embargo, se debe considerar el alto contenido de los otros aminoácidos esenciales, por lo que es recomendable combinar con otro alimento que contiene metionina, de esta manera obtener una buena fuente de proteína vegetal.

Evaluación sensorial de la mezcla avena y harina de maca negra extruida

En la figura 3, se presentan los resultados de la evaluación sensorial de las mezclas propuestas avena: maca (80:20; 85:15 y 90:10). Presentando diferencias significativas en olor y sabor mientras que en color y consistencia son similares estadísticamente, considerándose como mejor mezcla a la proporción 80:20 y este resultado es corroborado por la evaluación sensorial de apreciación, que presentan características deseables y propias de la presencia de maca y exenta de sabores extraños.

Figura 3 Resultados de evaluación estadística según Friedman. 

Evaluación Biológica

En tabla 4, se muestra el PER (Relación de Eficiencia proteica), VB (Valor Biológico) y DA (Digestibilidad Aparente) de la harina de maca extruida, presentan valores bajos a pesar de que contiene aminoácidos esenciales, esto se atribuye a que presentó como aminoácido limitante a la metionina con 7,96 mg/g, sin embargo esta harina al ser combinado con la avena cambia positivamente estos resultados el VB y el DA se incrementa en un 100% y 80% respectivamente, ello es debido a que la avena es un buen complemento de la harina de maca, ya que la avena contiene metionina que varía de 14,6 a 23,5 mg/ g de proteína según indica Vilmane et al.³⁰ y los requerimientos de metionina es de 24 mg/g (WHO/FAO/UNU)²⁹, similarmente ocurre con la leucina en la harina de maca negra extruida contiene 37,6 mg/g, al adicionar la avena este aminoácido mejora, debido a que la avena contiene de 68,3 a 67,5 g /g de proteína, según indica Vilmane et al.³⁰ y los requerimientos de leucina es de 61 mg/g (WHO/FAO/UNU)²⁹, ello explicaría el incremento del VB Y DA.

El PER es un valor que indica el beneficio de la proteína, en el caso de la harina de maca presentó un valor negativo (-0,61), este valor se incrementó considerablemente al ser mezclado con la avena (2,1), por lo que podemos decir que como mezcla presenta un valor proteico alto y de buena calidad, ya que Friedman³¹ indica que el valor PER por debajo de 1,5 es proteína de baja y mala calidad y por encima de 2,0 es proteína de buena y alta calidad, lo que nos indica, que la harina de maca como fuente proteica, no es recomendable consumir sola, a pesar de su alto contenido proteico 12%, esta debe ser combinada con otra fuente de aminoácido metionina y leucina, como es el caso de la avena.

Estos resultados obtenidos nos indica, que la combinación de la harina de maca negra extruida y hojuelas de avena es una mezcla ideal para una buena nutrición de todos los grupos etarios, especialmente de grupos más vulnerables como son los niños y ancianos, ya que es una buena fuente de proteína, hierro y fibra dietética, que puede emplearse en la alimentación diaria mediante formulaciones.

Composición química de mezcla Avena y Harina de maca extruida (80:20)

En la mezcla de avena y harina de maca extruida se observa variaciones con respecto a los valores encontrados en harina de maca negra extruida sola, se encontró un incremento considerable en el contenido de grasa y en el contenido de proteína presenta una pequeña disminución, esto debido a la incorporación de la avena con menor contenido proteico y mayor contenido de grasa, sin embargo, debemos resaltar que a pesar de la disminución del contenido proteico es un valor considerable como fuente proteica y de buena calidad por su composición de aminoácidos.

Calidad microbiológica de la mezcla avena y harina de maca negra extruida

En Tabla 6 se presenta la evaluación microbiológica indica que según Norma RM N° 591-2008/MINSA (norma que establece criterios microbiológicos) que indican que todos los resultados presentan valores inferiores a los mínimos permitidos, lo que indica que el producto presenta buena calidad sanitaria.