Desarrollo de un suplemento alimenticio en polvo instantáneo para adultos mayores en base a semillas de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) y su caracterización fisicoquímica y sensorial

Abstract

La quínoa (Chenopodium quinoa Willd.) es un cultivo andino de alto valor nutritivo, que posee una excelente calidad proteica. Dado que no posee gluten, puede ser utilizada en la producción de alimentos de alto contenido proteico para personas celiacas y/o intolerantes a la lactosa. Estas condiciones son más frecuentes en adultos mayores, población que está experimentando un rápido crecimiento a nivel mundial, por lo que es uno de los nuevos desafíos para la industria desarrollar alimentos nutritivos para este segmento. En esta memoria se desarrolló un suplemento alimenticio instantáneo en base a quínoa, sabor chocolate, cuya fórmula se obtuvo mediante dos diseños experimentales factoriales: el primero, para asemejar la consistencia y apariencia del producto a otros suplementos alimenticios comerciales, y el segundo, para ajustar parámetros de sabor y aroma. Se determinó que la fórmula compuesta por 62,4% de harina de quínoa, 20,8% de harina tostada de quínoa, 11,9% de cacao amargo en polvo, 2% de edulcorante Stevia, 1% de sabor chocolate, 1% de sabor leche, 0,4% de goma tara, 0,4% de premix de vitaminas y minerales, 0,1% de goma xanthan y 1% de sabor vainilla obtuvo mayor similitud a un suplemento comercial y mejor aceptación sensorial. Se caracterizó al producto de acuerdo a su composición nutricional y características fisicoquímicas, donde se obtuvo que 100 g de suplemento aportan: 15,1 g de proteína, 8,15 g de grasa total, 66,2 g de hidratos de carbono, 3,37 g de fibra cruda, 3,23 g de cenizas y 399 kilocalorías. El suplemento alimenticio cubre por porción el 12,5% de la IDR de proteínas y sobre un 5% de la IDR de las vitaminas y minerales requeridas por un adulto mayor. En el análisis de color de las coordenadas CIE L*a*b* se obtuvieron valores de 36,6 ± 0,57, -1,67 ± 0,57 y 8,33 ± 0,57 respectivamente, un diámetro promedio de partículas de 115,5 ± 18,9 μm, un ángulo de reposo de 40,86º ± 0,95º, una densidad aparente de 446,3 ± 0,002 g/L, un pH de 5,72 ± 0,01, una actividad de agua de 0,157 ± 0,002 y una estabilidad microbiológica adecuada tras 60 días de almacenamiento. Además se analizó su isoterma de sorción, la cual presentó una forma sigmoidal y mejor ajuste al modelo de Henderson. Se obtuvo una humectabilidad de 174,7 ± 10,0 segundos y una dispersabilidad del 89,6 ± 4,3 %. El análisis rotacional de viscosidad a 10, 20 y 30ºC mostró que el suplemento reconstituido es un fluido tixotrópico, presentando el modelo de Cross un mejor ajuste para dichas tres temperaturas. Además, se observó que los valores de tixotropía disminuyen al aumentar la temperatura. Finalmente se obtuvo un tiempo de separación de 52 horas

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is an Andean crop with a high nutritive value, which has an excellent quality proteins. Due to quinoa is a gluten free seed, it could be used in the production of high protein content foods for people with celiac disease and/or lactose intolerance. The incidence of this conditions is higher in elderly, and this population is growing faster worldwide, so it is one of the new challenges for the industry to develop nutritious foods for this segment. In this dissertation it was developed an instant powder food suplement for elderly, based on quinoa with chocolate flavor, whose formula was obtained through two experimental designs: the first for resembling the consistency and appearance of the product to other commercial food suplements, and the second, for fitting flavors parameters. It was determined the formula composed of 62,4% quinoa flour, 20,8% toasted quinoa flour, 11,9% bitter cocoa powder, 2% Stevia sweetener, 1% chocolate flavor, 1% milk flavor, 0,4% tara gum, 0,4% vitamins and minerals premix, 0,1% xanthan gum and 1% vanilla flavor. This formula got a higher similarity to regular commercial food supplements and better sensory uptake. The product was characterized according to their nutritional composition and physicochemical characteristics. It was obtained that 100 g of supplement provides: 15,1 g protein, 8,15 g total fat, 66,2 g total carbohydrate, 3,37 crude fiber, 3,23 g ash and 399 kilocalories. The food supplement contributes, per serving size, 12,5% of the RDI of proteins and over 5% of the RDI of all vitamins and minerals for an elderly. In the CIE L*a*b* color analysis was determined values of 36,6 ± 0,57, -1,67 ± 0,57 y 8,33 ± 0,57 respectively, an average particle diameter of 115,5 ± 18,9 μm, an angle of repose of 40,86º ± 0,95º, a bulk density of 446,3 ± 0,002 g/L, a pH of 5,72 ± 0,01 , a water activity of 0,157 ±0,002 and a suitable microbiological stability after 60 days of storage. In adition, it was analyzed their sorption isotherm, which showed a sigmoid shape and better adjust to the Henderson model. It was obtained a wettability of 174,7 ± 10,0 seconds and a dispersability of 89,6 ± 4,3 %. The viscosity rotational analysis for 10, 20 and 30ºC determined that the reconstituted supplement has a thixotropic behavior, showing that the Cross model had a better fit for the three different temperatures. Besides, it was observed the thixotropic effect decreases at higher temperatures. Finally, it was obtained a separation time of 52 hours