Optimización de una bebida con exudado de cacao Theobroma cacao L. CCN51 y suero láctico usando superficie respuesta

Autores/as

  • H. Rivera-Rojas Universidad Nacional Agraria de la Selva, Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Av. Universitaria km 1,5. Tingo María.
  • H. Tafur-Pereda Universidad Nacional Agraria de la Selva, Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Av. Universitaria km 1,5. Tingo María
  • J. Pisco-Caldas Universidad Nacional Agraria de la Selva, Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Av. Universitaria km 1,5. Tingo María
  • Fredy Crispín Sánchez Universidad Nacional Agraria La Molina, Facultad de Ingeniería Pesquera, Departamento de Acuicultura e Industrias Pesqueras, Lima 12, La Molina, Lima
  • Raúl Porturas Olaechea Universidad Nacional Agraria La Molina, Facultad de Ingeniería Pesquera, Departamento de Acuicultura e Industrias Pesqueras, Lima 12, La Molina, Lima

DOI:

https://doi.org/10.17268/agroind.sci.2023.03.01

Palabras clave:

Reologia, seudoplastico, almacenamiento, fluido, newtoniano

Resumen

El objetivo de esta investigación fue caracterizar reológicamente una bebida formulada y elaborada con exudado de cacao (Theobroma cacao L.) CCN51 y suero láctico. La formulación se optimizó mediante la metodología de superficie respuesta para los atributos color, olor, sabor y aceptabilidad; posteriormente se realizó un análisis de superficie múltiple para determinar los parámetros óptimos globales mediante la función deseabilidad. Los resultados aseguran que la proporción exudado y suero láctico debe ser de 40/60 con 10% de sacarosa. La reología de la bebida demuestra que es un fluido no newtoniano del tipo seudoplástico. En general la temperatura y el tiempo de almacenamiento tienen un efecto significativo en el índice de flujo e índice de consistencia. Los análisis químicos proximal y microbiológicos cumplen con las normas y la bebida es apto para el consumo humano. Los resultados reológicos de las bebidas a base exudado de cacao y suero láctico pueden usarse como parámetro de control de calidad y dimensionamiento de máquinas, equipos, tuberías, conexiones, filtros, bombas de impulsión y también la investigación aporta conocimientos para el aprovechamiento del residuo agroindustrial y de la industria láctica.

Citas

Andrade, A., & Cuenca-Nevárez, G. (2021). Application of Cocoa Mucilage (Theobroma Cacao) In the Treatment of Wastewater from the Production of Cassava Starch (Manihot Esculenta). Annals of the Romanian Society for Cell Biology, 25(7), 1220-1235.

AOAC, A. o. (2016). Official Methods of Analysis. 2(20). US.

Barbosa-Cánovas, G., Ibarz, A., & Peleg, M. (1993). Propiedades reológicas de alimentos fluidos. Revisión Alimentaria, 241, 39–89.

Berk, Z. 2018. Chapter 2 - Fluid flow. In Z. Berk (Ed.), Food Process Engineering and Technology (Third Edition) (pp. 31-78): Academic Press.

Callupe Loayza, J. A. (2022). Aprovechamiento de la pulpa de café (Coffea spp) y cáscara de naranja valencia (Citrus sinensis), para la elaboración de una bebida. Tesis Ingeniero Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria de la Selva.

Cheftel, J. C, Cheftel, H., & Besacon, P. (1989). Métodos de conservacíon. Introduction a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Zaragoza, España: Acribia.

Cheftel, J. C., Cheftel, H., Besacon, P., & Desnuelle, P. (1980). Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos (Acrinia ed., Vol. 1). España.

Collazos, C. (1993). La composición de alimentos de mayor consumo en el Perú. Lima: Ministerio de Salud, Instituto Nacional de Nutrición.

Corton, R., Jordan, K., Suarez, J., Gesalan, U., Carlet, C., & Valdez, A. (2022). Acceptability of Theobroma cacao as an Alternative Tea. ASEAN Journal of Agriculture and Food Engineering, 1(1), 23-28.

Delgado-Ospina, J., Lucas-González, R., Viuda-Martos, M., Fernández-López, J., Pérez-Álvarez, J., Martuscelli, M., & Chaves-López, C. (2021). Bioactive compounds and techno-functional properties of high-fiber co-products of the cacao agro-industrial chain. Heliyon, 7(4). doi:https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06799

Domínguez, D. J. (2006). Optimización simultánea para la mejora continua y reducción de costos en procesos. Ingeniería y Ciencia, 4, 145-162.

Espert, M., Salvador, A., Sanz, T., & Hernández, M. (2022). Symposium PO Section: Food Rheology (FR). Rheology (26-28 April), 117.

FAO. (1986). Food analysis: general techniques, additives, contaminants, and composition. En: Manuals of food quality control 14/7. Food and nutrition paper, 2. Italia.

Gibson, M., y Newsham, P. 2018. Chapter 7 - Rheology Food Science and the Culinary Arts (pp. 89-103): Academic Press.

Goksen, G., Demir, D., Dhama, K., Kumar, M., Shao, P., Xie, F., & Lorenzo, J. (2023). Mucilage polysaccharide as a plant secretion: Potential trends in food and biomedical applications. International Journal of Biological Macromolecules, 230(1), 123146. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123146

Gutiérrez-Macías, P., Mirón-Mérida, V., Rodríguez-Nava, C., & Barragán-Huerta, B. (2021). Cocoa: Beyond chocolate, a promising material for potential value-added products. In Valorization of Agri-Food Wastes and By-Products - Academic Press, 267-288.

Jafari, Z., Shirazinejad, A., Hashemi, S. M., & Fathi, M. (2023). Influence of temperature, ion type, and ionic strength on dynamic viscoelastic, steady‐state, and dilute‐solution behavior of Melissa officinalis seed gum. Journal of Food Process Engineering, 46(8), e14363. doi:https://doi.org/10.1111/jfpe.14363

Jaimez, R., Barragan, L., Fernández-Niño, M., Wessjohann, L., Cedeño-Garcia, G., Sotomayor Cantos, I., & Arteaga, F. (2022). Theobroma cacao L. cultivar CCN 51: a comprehensive review on origin, genetics, sensory properties, production dynamics, and physiological aspects. PeerJ, 10, 12676. doi:https://doi.org/10.7717/peerj.12676

Jean-Marie, E., Jiang, W., Bereau, D., & Robinson, J. (2022). Theobroma cacao and Theobroma grandiflorum: Botany, Composition and Pharmacological Activities of Pods and Seeds. Foods, 11(24), 3966. doi:https://doi.org/10.3390/foods11243966

Kong, F., Tang, J., Rasco, B., & Crapo, C. (2007). Kinetics of salmon quality changes during thermal processing. Journal of Food Engineering, 83(4), 510-520.

Liu, X., Song, Q., Li, X., Chen, Y., Liu, C., Zhu, X., . . . Huang, J. (2021). Effects of different dietary polyphenols on conformational changes and functional properties of protein–polyphenol covalent complexes. Food Chemistry, 361(1), 130071. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130071

Manfugás, J. E. (2020). Evaluación sensorial de los alimentos. Cuba: Editorial Universitaria.

McClements, D. (2022). Dairy Alternatives–Cheese, Yogurt, Butter, and Ice Cream. Next-Generation Plant-based Foods: Design, Production, and Properties. doi:https://doi.org/10.1007/978-3-030-96764-2_9

Mehra, R., Kumar, H., Kumar, N., Ranvir, S., Jana, A., Buttar, H., & Guiné, R. (2021). Whey proteins processing and emergent derivatives: An insight perspective from constituents, bioactivities, functionalities to therapeutic applications. Journal of Functional Foods, 87, 104760. doi:https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104760

MIDAGRI. (2022). Observatorio de commodities. https://repositorio.midagri.gob.pe/bitstream/20.500.13036/1363/1/Commodities%20Cacao_%20abr-jun%202022.pdf

MINSA. (2008). Norma Sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. NTS 071- MINSA/DIGESA V.01 con RM N°591. Perú.

Moreira-Morillo, A., Cedeño-Moreira, A., Canchingnia-Martinez, F., & Garces-Fiallos, F. (2021). Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griffon & Maul [(sin.) Botryodiplodia theobromae Pat] en el cultivo de cacao: síntomas, ciclo biológico y estrategias de manejo. Scientia Agropecuaria, 12(4), 653-662. doi:http://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2021.068

Pires, A., Marnotes, N., Rubio, O., Garcia, A., & Pereira, C. (2021). Dairy by-products: A review on the valorization of whey and second cheese whey. Foods, 10(5), 1067. doi:https://doi.org/10.3390/foods10051067

Pulido, H. G., De La Vara Salazar, R., González, P. G., Martínez, C. T., & Pérez, M. D. C. T. 2012. Análisis y diseño de experimentos: McGraw-Hill.

Quispe, W., Esenarro, D., Rodriguez, C., Veliz, M., & Cordova, G. (2021). Formulation of a Functional Lactic Drink Enriched with Different Proportions of Quinoa (Chenopodium quinoa). International Journal of Food Engineering, 7(1). doi:doi: 10.18178/ijfe.7.1.12-16

Rayner, R. (1995). Fluid Mechanics Principles. In R. Rayner (Ed.), Pump Users Handbook (Fourth Edition) (pp. 1-22). Amsterdam: Elsevier Science.

Severiano-Pérez, P. (2019). ¿Qué es y cómo se utiliza la evaluación sensorial?. Inter disciplina, 7(19), 47-68. Ciudad de México. https://doi.org/10.22201/ceiich.24485705e.2019.19.70287

Singh, R. P., & Heldman, D. R. 2014. Chapter 2 - Fluid Flow in Food Processing. In R. P. Singh y D. R. Heldman (Eds.), Introduction to Food Engineering (Fifth Edition) (pp. 65-209). San Diego: Academic Press. Steffe, J. F. 1996. Rheological methods in food process engineering: Freeman press.

Sirmacekic, E., Atilgan, A., Rolbiecki, R., Jagosz, B., Rolbiecki, S., Gokdogan, O., & Kocięcka, J. (2022). Possibilities of Using Whey Wastes in Agriculture: Case of Turkey. Energies, 15(24), 9636. doi:https://doi.org/10.3390/en15249636

Vásquez-García, J., Santos-Pelaez, J., Malqui-Ramos, R., & Bobadilla, L. (2022). Agromorphological characterization of cacao (Theobroma cacao L.) accessions from the germplasm bank of the National Institute of Agrarian Innovation, Peru. Heliyon, 8(10), 888. doi:https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10888

Wang, Y., & Selomulya, C. (2022). Food rheology applications of large amplitude oscillation shear (LAOS). Trends in Food Science & Technology, 127, 221-244. doi:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.05.018

Wilbanks, D., Yazdi, S., & Lacey, J. (2022). Effects of varying casein and pectin concentrations on the rheology of high-protein cultured milk beverages stored at ambient temperature. Journal of Dairy Science, 105(1), 72-82. doi:https://doi.org/10.3168/jds.2021-20597

Wu, G., Hui, X., Gong, X., Tran, K., Stipkovits, L., Mohan, M., & Brennan, C. (2021). Functionalization of bovine whey proteins by dietary phenolics from molecular-level fabrications and mixture-level combinations. Trends in Food Science & Technology, 110, 107-119.

Yanchaguano, L., & Israel, H. (2011). Elaboración de una bebida nutritiva a partir de la pulpa de maracuyá (Pasiflora Incarnata), y suero láctico, en la planta procesadora de frutas y hortalizas de la Universidad Estatal de Bolívar. Universidad Estatal de Bolívar. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Escuela de Ingeniería AgroindustrialI.

Yousefi, A. R., Eivazlou, R., & Razavi, S. M. A. (2016). Steady shear flow behavior of sage seed gum affected by various salts and sugars: Time-independent properties. International Journal of Biological Macromolecules, 91, 1018-1024. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.06.046

Zhao, Y., Wang, C., Lu, W., Sun, C., Zhu, X., & Fang, Y. (2021). Evolution of physicochemical and antioxidant properties of whey protein isolate during fibrillization process. Food Chemistry, 357(30), 129751. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129751

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Publicado

2024-01-01

Cómo citar

Rivera-Rojas, H. ., Tafur-Pereda, H. ., Pisco-Caldas, J. ., Crispín Sánchez, F. ., & Porturas Olaechea, R. . (2024). Optimización de una bebida con exudado de cacao Theobroma cacao L. CCN51 y suero láctico usando superficie respuesta . Agroindustrial Science, 13(3), 119-126. https://doi.org/10.17268/agroind.sci.2023.03.01

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