Introducción
Los cultivos como la quinua y el amaranto son originarios de la región andina (Pilco-Quesada et al., 2020); constituyeron los principales alimentos del hombre andino, unidos a una tradición sociocultural de los países andinos, con lo que surge la necesidad creciente de fomentar el desarrollo sostenible de las montañas altoandinas (Escobar-Mamani et al., 2020). Actualmente, en el Perú representan el sustento de más de 120 000 familias agrarias, lo cual genera un impacto socioeconómico importante, siendo las regiones de mayor producción: Puno, Ayacucho, Apurímac, Cusco, Arequipa, Cajamarca, Huancavelica y Junín. La quinua y el amaranto tienen una excelente composición nutricional: proteína (12-22%), fibra dietaría (9-14%), aceite (6-13%), minerales, vitaminas, antioxidantes y alto contenido de almidón con bajo índice glucémico (Fernández-López et al., 2021; Karamac et al., 2019; Thakur et al., 2021). El cambio climático ya está alterando a las comunidades a lo largo del altiplano andino, uno de los muchos factores de estrés que los andinos experimentan con frecuencia (Walsh, 2020). Los cultivos andinos presentan una gran diversidad genética y tolerancia frente al cambio climático, lo cual los hace adecuados para la seguridad alimentaria; sin embargo, son infrautilizados (Jamalluddin et al., 2021). La explotación de recursos genéticos subutilizados podría ser una alternativa útil para resolver el problema de la adaptabilidad a la alteración ambiental y la preservación de la biodiversidad de las zonas andinas (Sarker et al., 2022). Existen estudios referentes a su utilización en la panificación, pero aún falta diversificar su uso en la industria de productos fritados tipo nuggets.
El consumo de productos tipo nuggets va ganando popularidad debido a su buena aceptabilidad, rápida cocción y fácil consumo (Nanda et al., 2020; Tamsen et al., 2018). Estos son elaborados a base de carne picada mezclada con sal y otros condimentos, recubriéndolos con un enharinado, rebozado y empanizado previo a la fritura (Oppong et al., 2022). Luego de someter a fritura, la cobertura recibe el nombre de corteza, la cual juega un rol importante en la protección de la matriz alimentaria contra la pérdida de jugosidad y absorción de aceite (Kurek et al., 2017). De acuerdo con Tamsen et al., 2018, la harina de trigo (HT) constituye el ingrediente mayoritario en cuanto a cantidad para la elaboración de nuggets. Sin embargo, por su alto contenido de amilopectina o proteína, podría absorber mayor cantidad de aceite. La quinua y el amaranto se pueden utilizar, como otros cereales, para la elaboración de productos alimenticios de valor agregado debido a su alto contenido de almidón (Thakur et al., 2021). Al respecto, Muchekeza (2021) empleó harinas de quinua y de amaranto como aglutinantes alternativos al almidón de maíz en salchichas de res. Bahmanyar (2020) reportó el uso de harina de quinua y de moringa (Moringa oleífera) en hamburguesas de carne. No obstante, poco o nada se conoce acerca del comportamiento de la quinua y el amaranto en productos fritados tipo nuggets.
De acuerdo con Escobar-Mamani et al. (2020), en la actualidad se busca el fomento del desarrollo regional del área andina en el marco del modelo de triple hélice: sector académico, sector productivo y/o servicios (sociedad civil) y público (órganos de gobierno). En ese sentido, una manera de promover la mejora de la cadena de valor de los cultivos de quinua y de amaranto, y presentar una alternativa de uso potencial, es incorporar granos andinos en la formulación de productos no tradicionales con valor agregado. El objetivo de la investigación fue evaluar el efecto de sustituir parcialmente HT por harina integral de quinua (HIQ) y harina integral de amaranto (HIA) en el rebozado de nuggets de pota sobre las propiedades físicas, con el potencial de diversificar su uso en la cadena de valor de los cultivos de quinua y de amaranto y, basándonos en ello, dar a conocer la aplicabilidad potencial y fomento del desarrollo sostenible de las regiones altoandinas.
Materiales y métodos
Obtención y acondicionamiento de HIQ, HIA y pota
Fue desarrollada en el laboratorio de ingeniería de la Facultad de Pesquería de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM), durante el periodo enero-noviembre 2017. La HIQ y la HIA fueron obtenidas a partir de la molturación de quinua perlada y grano de amaranto, utilizando un molino de rotor de impacto SR 300 Retsch Germany, hasta un tamaño 250 µm. Luego fueron envasadas y almacenadas en un lugar fresco y seco, hasta su uso. Se adquirió 50 kg de manto de pota en el mercado pesquero Villa María del Triunfo, Lima, que fueron transportados en cajas isotérmicas hasta el laboratorio. De inmediato se procedió al desollado, fileteado y almacenado en congelación (-18°C) hasta su utilización. Previo al uso, los filetes fueron sometidos a un tratamiento ácido salino, cuya metodología fue desarrollada y patentada ante el Indecopi (N°2020-1045 A1).
Preparación de la matriz alimentaria
Los filetes de pota fueron descongelados de manera controlada (4°C por 12 horas), y luego troceados, picados y mezclados en los siguientes porcentajes: pulpa de pota 96,5%, sal 2%, almidón de maíz 1%, polifosfato de sodio 0,2%, y especias 0,3%, durante 10 minutos para después ser moldeados y congelados hasta su utilización.
Formulación y preparación del rebozado
Se prepararon cuatro formulaciones F0, F1, F2 y F3, con sustitución del 0%, 10%, 20% y 30% de HT, respectivamente. Constó de lo siguiente: F0 (100% de HT); F1 (90% de HT, 5% de HIQ y 5% de HIA); F2 (80% de HT, 10% de HIQ y 10% de HIA). F3 (70% de HT, 15% de HIQ y 15% HIA), donde HIQ y HIA, en proporción p/p 1:1. Adicionalmente, todas las formulaciones estuvieron constituidas por almidón de maíz 17%, sal 3%, carboximetilcelulosa 0,5%, glutamato monosódico 0,5% y condimentos 0,5%. La preparación del rebozado constó de materia seca y agua 1:1.6 (peso/volumen); se mezcló en una multiprocesadora de alimentos Phillips 650W HR7632, a una velocidad 2 durante 120 segundos. Este fue aplicado directamente a la matriz alimentaria por inmersión manual y cada unidad de producto se dejó escurrir por 30 segundos; a continuación, se aplicó el empanizado y de inmediato fueron sometidas a una prefritura en una freidora eléctrica Practikapro 2K960 MPO39.05.11, de manera individual (Salvador et al., 2005) en 1,5 litro de aceite de girasol®, a 180°C durante 30 segundos. Todas las muestras se dejaron atemperar durante 15 minutos hasta su respectiva evaluación.
Viscosidad del rebozado
Fue evaluado mediante un reómetro programable RVDV-III Ultra RY82670, EE UU, equipado con Software Rheocalc V3.2 Build 47-1: Reómetro # 1, versión para Windows. La masa de rebozado fue ajustada durante 1 hora hasta 15°C y medida empleando un espín RV5 a una velocidad de penetración de 25 rpm. La unidad muestral fue de 1,5 L, medidos en Pa.s. Cada tratamiento fue realizado por triplicado.
Índice de recubrimiento (IR)
Se midió el porcentaje de aumento en peso de recubrimiento en crudo de nuggets de pota utilizando la ecuación (1) (Silva et al., 2021). La medición se hizo por triplicado.
Pickup
Se midiό el porcentaje de aumento en peso de nuggets de pota después de la fritura utilizando la ecuación (2) (Salvador et al., 2005). Cada tratamiento fue realizado por triplicado.
Grasa de la corteza
La corteza de nugget de pota fue separada de la matriz luego del proceso de fritado. Se empleó el método de extracción Soxhlet, AOAC (2005). Cada tratamiento fue realizado por triplicado.
Humedad de la corteza
La corteza fue separada de la matriz luego del proceso de fritado. Se utilizó el método gravimétrico, AOAC (2005). Cada tratamiento fue realizado por triplicado.
Evaluación sensorial
Fue realizada a la mejor formulación mediante la prueba escala hedónica de 9 puntos sobre los atributos: apariencia general, sabor y textura. Donde una puntuación=1 significa “me desagrada muchísimo” hasta una puntuación=9 que significa “me gusta muchísimo”. Participaron 50 jueces no entrenados, consumidores potenciales entre alumnos y personal administrativo de la UNALM.
Análisis químico proximal
Se realizó a la mejor formulación de nugget de pota, según la AOAC (2005), donde se determinó la humedad, grasa, proteína, cenizas y carbohidratos.
Resultados
En la viscosidad aparente hubo una diferencia significativa (p<0,05) entre todas las formulaciones (F0, F1, F2 y F3), según se observa en la Tabla 1: a mayor porcentaje de sustitución, mayor es el valor de la viscosidad. Respecto al índice de recubrimiento (IR), hubo diferencia significativa (p<0,05) entre F3 y las formulaciones F0 y F1; por otro lado, F2 y F3 son estadísticamente iguales. Para el caso de pickup, hubo una diferencia significativa entre F3 y las formulaciones F0, F1 y F2, como se muestra en la Tabla 1; mientras que las formulaciones F1 y F2 fueron estadísticamente iguales (p<0,05). Tal como se aprecia en la Tabla 1, hubo diferencia significativa (p<0,05) para la grasa en corteza entre la muestra de control y las formulaciones F1 y F2; por otro lado, no hubo diferencia significativa entre las formulaciones F2 y F3. Para la humedad de corteza, se observó diferencia significativa (p<0,05) entre F3 y las formulaciones F0 y F1, Tabla 1.
Formulación (% sustitución) | Viscosidad aparente | Índice de recubrimiento | Pickup | Grasa cruda de la corteza | Humedad de corteza (%) |
---|---|---|---|---|---|
(Pa.s) | (%) | (%) | (%) | ||
F0 = 0 | 2,005a ± 0,034 | 30,84a ± 0,60 | 35,74a ± 0,41 | 25,47a ± 0,58 | 24,50a ± 2,14 |
F1 = 10 | 2,806b ± 0,021 | 32,52ab ±0,56 | 36,89b± 0,33 | 24,33b ± 0,72 | 27,50ab ± 2,10 |
F2 = 20 | 3,353c ± 0,047 | 33,91bc± 0,89 | 37,81b ± 0,68 | 22,90c ± 0,53 | 28,24bc ± 1,97 |
F3 = 30 | 3,856d ± 0.027 | 35,38c ± 0,93 | 39,24c ± 0,84 | 21,90c ± 0,20 | 31,31c ± 1,18 |
Valores promedios ± SD (desviación estándar) seguidas por una misma letra en cada columna significa que no existen diferencias significativas para un p< 0,05.
Los resultados revelaron una buena aceptabilidad para nuggets de pota con HIQ y HIA, puntuación=7 de “me gusta bastante” para la apariencia general y puntuación=8 de “me gusta mucho” para sabor y textura (Figura 1). Asimismo, se obtuvo la siguiente composición proximal: proteína 12%; grasa 7,8%; humedad 61,1%; ceniza 2% y carbohidratos 17,1%.
Discusión
Aumentó la viscosidad del rebozado al incrementar la incorporación de HIQ y de HIA. Este efecto podría ser debido a que la HIQ y la HIA incrementan el contenido en proteínas, fibra (Shevkani et al., 2014) y almidón de mejor calidad, en comparación con HT (Al-Sahlany y Al-Musafer, 2020). Al interactuar estos componentes con el agua da paso a la formación del rebozado. Es así que el valor mayor (F3=3,856 Pa.s) y menor (F0=2,005 Pa.s) correspondieron a la máxima sustitución y muestra control, respectivamente. La viscosidad del rebozado es afectada por la formulación de la materia seca (Brannan et al., 2013). Pongsawatmanit, et al. (2018) informaron un valor menor (1,160 Pa.s) medido en condiciones similares, 15°.
De acuerdo a los resultados, se observó una relación directa entre el IR y la viscosidad aparente, es decir, si la viscosidad aumenta, entonces aumentará el IR; por tanto, será mayor la cantidad de empanizado unido al sustrato (Salehi, 2018). La presente investigación halló valores de 30,84% a 35,38% de IR. Resultados similares fueron reportados por Nanda, et al. (2020): 25,64% y 36,00% de IR para nuggets de pescado (Priacanthus hamrur). Gamonpilas et al. (2013) informaron 26,47% de IR, lo cual es inferior respecto al presente estudio. Esta diferencia puede verse influenciada por los ingredientes utilizados en la formulación (Yeater et al., 2017) y el nivel de viscosidad de la masa de rebozado, el cual afecta la capacidad para unir la masa de rebozado a la matriz. La importancia del IR radica en que podría servir de protección contra la pérdida de jugosidad y absorción de aceite a la hora de freír.
Aumentó el pickup al incrementar el porcentaje de la HIQ y de la HIA en rebozado en el rango de 35,74%-39,24 %. Los resultados son comparables con los valores reportados por Nanda et al. (2020): pickup=25,64% para nuggets de pescado. Por otro lado, Shan et al. (2018) informaron 38,5% y 43,0% de pickup para nuggets de carpa plateada; este efecto puede deberse al componente fibra dietaría insoluble, capaz de reforzar la red de proteínas y así mejorar la viscosidad del rebozado, y este al recubrimiento y pickup (Brannan et al., 2013). Primo-Martin (2012) observó que la cantidad de masa adherida a la matriz y el pickup son parámetros relacionados con la viscosidad del rebozado. Los recubrimientos formados a partir del rebozado empanizado frito proporcionan a los alimentos, textura, sabor, menor pérdida de agua y menor absorción de aceite (Voong et al., 2018).
La grasa de corteza disminuyó al incrementar la HIQ y la HIA; oscilaron entre 25,47-21,9%. (Zeng et al., 2016) informaron una disminución significativa de la grasa de corteza en nuggets de carpa plateada, al aumentar hasta 10% de fibra alimentaria. De manera similar, Shan et al. (2018) reportaron valores reducidos de grasa de corteza en nuggets de carpa plateada con incorporación de fibra de soya en el rebozado. Asimismo, Costa et al. (2021) obtuvo una absorción menor de aceite en nuggets de pescado en su estudio referente al uso de recubrimientos innovadores sin gluten (harina de coco y de tapioca) en nuggets de pescado. Por otro lado, Tamsen et al. (2018) observaron que al incorporar harina de amaranto en todas las capas (recubrimiento) de nuggets de pollo, aumentó la absorción de aceite. En general, el contenido de grasa en productos rebozados empanizados puede verse afectado por la calidad del aceite, temperatura y duración de la fritura, contenido de humedad inicial e ingredientes utilizados (Mousa y Mousa, 2018; Salehi, 2018). De manera similar, Voong et al. (2018) reportaron de 33,8% a 49,1% de grasa en corteza para empanizado de colas de langostino. Este efecto es debido al grado de viscosidad del rebozado, que durante el evento de fritado produce un recubrimiento poroso capaz de soltar agua y absorber cantidades mayores de aceite debido a interacciones de transferencia de masa y calor (Nanda et al., 2020; Salehi, 2018).
La humedad en corteza de nuggets de pota aumentaron al incrementar HIQ y HIA en el rebozado, entre 27,5-31,3%. De manera similar, Shan et al. (2018) encontraron de 23,7% a 35,8 % de humedad en corteza para nuggets de carpa plateada. De igual manera, Voong et al. (2018) reportaron valores entre 23,8-35,3% de humedad en corteza de langostinos blancos. Por otro lado, Zeng et al. (2016) informaron valores de humedad de 34,69-36,27% en nuggets de carpa plateada con adición de fibra dietética en la masa de rebozado; este último reporte, a diferencia del resto de trabajos, utilizó mayor cantidad de fibra, pues las muestras de corteza, con un valor menor de grasa, presentaron a su vez el contenido más alto de humedad (Shan et al., 2018). Este efecto es observado en el presente estudio (ver Tabla 1). Los nuggets de pota con HIQ y HIA mostraron una buena aceptabilidad, similar al producto comercial camarón frito recubierto (Khazaei et al., 2016).
El contenido de proteína para nuggets de pota (12%) fue menor al reportado por Tamsen et al. (2018) para nuggets de pollo (23,39%), con harina de amaranto en todas sus capas (rebozado, pasta de pollo). Ello puede ser debido fundamentalmente a la diferencia de matriz alimentaria pollo, además fue reemplazado en mayor porcentaje (50%), en comparación al nugget de pota. El contenido de grasa para nugget de pota (7,8%) fue similar al reportado por Oppong et al. (2022) para nuggets de pescado (6,2%), pero fue mucho menor al reportado por Tamsen et al. (2018) para nuggets de pollo (27,02%). Este valor es influenciado por el contenido inicial de grasa de la materia prima, ya que, como es sabido, la carne de pota se caracteriza por ser magra, es decir, baja en grasa (Ramírez-Suárez, 2008). Respecto al contenido de humedad para nuggets de pota (61,1%), es mayor a los reportado por Tamsen et al. (2018) y Oppong et al. (2022), para nuggets de pollo (45,7%) con harina de amaranto y nuggets de pescado (52,3%), respectivamente. Este efecto es posible gracias a que la carne de pota es altamente húmeda 85% (Ramírez-Suárez, 2008). Con referencia al contenido de cenizas, se halló un valor de 2% para nuggets de pota, similar al encontrado por Oppong et al. (2022) para nuggets de pescado (2,6%). Por otro lado, valor inferior al reportado por Tamsen et al. (2018) para nuggets de pollo (3,98%), con sustitución por harina de amaranto; este último puede verse afectado por el mayor porcentaje de inclusión (50%) de harina de amaranto en todas las capas, debido a que el amaranto es fuente de fibra y, por tanto, de mayor ceniza.
Conclusiones
Se concluye que la inclusión de harina integral de quinua y de amaranto puede mejorar las propiedades físicas del rebozado en nuggets de pota: viscosidad aparente, pickup, índice de recubrimiento y contenido de humedad de la corteza. Se logró elaborar nuggets de pota, con inclusión de 30% de harina integral de quinua y de amaranto, con bajo contenido de grasa y buena aceptación sensorial. Los resultados de este estudio demuestran que la mezcla binaria de quinua y amaranto resultaría interesante para el desarrollo de productos tipo nuggets rebozados y empanizados, promoviendo a diversificar el uso en la cadena de valor de los cultivos de quinua y de amaranto. En consecuencia, es necesario realizar mayor investigación que aporte conocimiento en beneficio de las comunidades locales y productoras de estos granos, con el fin de consolidar la propuesta y promover el desarrollo sostenible de los cultivos andinos.