valor nutricional, funcional y potencial agroindustrial de...

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Elena Villacrés P. Ing. Alim. M.Sc. DPTO. DE NUTRICIÓN Y CALIDAD INIAP VALOR NUTRICIONAL, FUNCIONAL Y POTENCIAL AGROINDUSTRIAL DE LA QUINUA EN ECUADOR Gobierno Nacional de la República del Ecuador

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Elena Villacrés P. Ing. Alim. M.Sc.DPTO. DE NUTRICIÓN Y CALIDAD

INIAP

VALOR NUTRICIONAL, FUNCIONAL Y POTENCIAL AGROINDUSTRIAL DE LA QUINUA EN ECUADOR

Gobierno Nacional de laRepública del Ecuador

VALOR NUTRITIVO

Perfil nutricional de varios granos

0

20

40

60

80

100

Po

rce

nta

je

sangorache

Amaranto B.

Quinua

Arroz

Maíz

Frejol

chocho

70 75 80 85 90 95

Quinua tunkahuan

Quinua Pata de venado

Amaranto INIAP Perucho

Amaranto INIAP Alegria

Chocho INIAP Andino

Chocho ECU-2658-2

Chocho ECU-8415

Chocho ECU-2700-2

Sangorache ECU-17758

Sangorache ECU-082

Sangorache ECU-0069

DIGESTIBILIDAD DE LA PROTEINA (%)

MU

ES

TR

AS

COCIDA(PROCESADA)

NATIVA (NO PROCESADA)

Aminoácido Ataco Amaranto Quinua Chocho

Acido Aspártico 70.7 72.3 85.0 117.9

Treonina 24.1 30.9 36.7 31.6

Serina 75.3 54.4 41.8 52.1

Ac. Glutámico 123.6 164.9 154.2 280.7

Prolina 26.4 33.4 33.1 36.5

Glicina 101.1 77.8 59.1 45.5

Alanina 26.4 32.7 46.8 35.7

Cistina 2.9 7.4 5.8 4.9

Valina 35.1 34.6 46.1 38.3

Metionina 10.3 12.4 10.8 4.1

Isoleucina 26.4 31.5 37.5 46.7

Leucina 40.8 48.8 62.0 70.6

Tirosina 20.1 32.7 31.7 37.0

Fenilalanina 30.5 36.4 41.1 37.0

Histidina 21.3 24.1 28.1 27.2

Lisina 35.1 49.4 53.3 46.0

Arginina 59.8 78.4 57.6 78.1

Efecto complementario de diferentes proteínas vegetales, demostrado en el valor PER

Fuente proteica % incorporación PER (% caseína)

Lupino: quinua 33: 66 95.2

Lupino: quinua: cebada 33:33:33 100.8

Lupino: quinua : arroz 33:33:33 100.4

caseína 100.0

Mezclando diferentes fuente proteicas vegetales se obtieneuna calidad semejante a la de la caseína

COMPONENTE

HOJAS DE

QUINUA QUINUA (Grano)

Humedad (%) 5,23 13,00

Cenizas (%) 19,86 3,7

Extracto etéreo (%) 3,5 4,95

Proteína (%) 27,84 15,93

Fibra (%) 8,02 8,69

E. L.N. (%) 40,78 66,73

Calcio (%) 2,79 0,18

Fósforo (%) 0,63 0,59

Magnesio (%) 2,26 0,31

Potasio (%) 4,74 0,95

Sodio (%) 0,05 0,02

Cobre (ppm) 8 10,0

Hierro (ppm) 483 108,0

Manganeso (ppm) 38 36,0

Zinc (ppm) 204 34,0

Acido fólico (mg/100 g)

(CRUDA)0,189 1,68

Acido fólico (mg/100 g)

(COCIDO)0,097

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS HOJAS Y GRANO DE QUINUA

COMPARACIÓN DEL VALOR NUTRITIVO DEL GRANO Y DE LAS HOJAS DE QUINUA

16 %

28 %

Proteína Grano

Hojas

4,5

17,69

Minerales (%)

Grano

Hojas

0

0,5

1

1,5

2

g/1

00

g g

ran

o s

eco

Calcio

Fósforo

magnesio

potasio

sodio

Macroelementos de varios granos

0

20

40

60

80

100

120

mg

/ K

g g

ran

o s

eco

CobreHierroManganesoCinc

Microelementos de varios granos

CONTENIDO DE FIBRA DIETÉTICA EN LA QUINUA

Efectos positivos sobre el estreñimiento, el síndrome de colon irritado, la diverticulosis, el cáncer de colon

4,2

4,3

4,4

4,5

4,6

4,7

4,8

4,9

5

5,1

Tunkahuan Pata devenado

Moradacriolla

Blanca Criolla

4,77

5,1

4,84

4,52

g ac

eit

e/1

00

g g

ran

o

Recuperación de aceite (%), a partir de la quinua en estado

crudo

Recuperación de aceite, a partir de la quinua procesada

0

1

2

3

4

5

6 C

rud

a

Co

cid

a

Exp

and

ida

Ext

ruíd

a

To

stad

a

Co

cid

a

Exp

and

ida

Extr

uíd

a

Tost

ada

Co

cid

a

Exp

and

ida

Extr

uíd

a

Tost

ada

Co

cid

a

Exp

and

ida

Extr

uíd

a

Tost

ada

P.D.V Tunkahuan P. Venado Morada Criolla Blanca criolla

5,1

3,252,86

2,412,74

2,95

3,97

2,88

3,89

2,56

4,02

2,24

3,52

2,05

3,82

2,47

3,39

%

PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS DEL ACEITE DE QUINUA EN ESTADO CRUDO

El aceite de quinua, presenta un contenido de ácido oleico (24,23 %) comparable con los aceites de soya y girasol (promedio de 22%)

Bajo contenido de ácidos grasos saturados: 11,05 %

Acidos grasos insaturados: 83,36 %, nivel próximo al aceite de soya (81 %).

Ácidos grasos linoleíco y linolénico: 58,7 %

juegan un papel importante como precusores de los eicosanoides y en el desarrollo normal del feto y de los lactantes (Mogrovejo, 2003; Guemes-Vera et al., 2004).

EFECTO DEL PROCESAMIENTO EN EL CONTENIDO DE TOCOFEROLES

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Cruda Expandida Extruida Tostada

mg

toco

fero

l / K

g ac

eit

e

Alfa tocoferol

Gamma Tocoferol

EFECTO DEL PROCESAMIENTO EN EL CONTENIDO DE TOCOFEROLES

α-tocoferol: Mayor actividad biológica

ɣ-tocoferol: Actividad antioxidante

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

15,1215,68

23,49

24,9525,52

22,35

24,62

22,83

25,25

mg

/100 g

aceit

e

Quinua Tunkahuan

Quinua Pata de Venado

Quinua Blanca

Quinua Morada

CONTENIDO DE FITOESTEROLES EN EL ACEITE DE QUINUA

FITOESTEROLES

Bloquean el desarrollo de tumores en el colon, en

las glándulas mamarias y en la próstata

Mecanismo

Alteran los mecanismos de transferencia a través

de la membrana celular durante el crecimiento

de tumores y reducen la inflamación

Bloquean la absorción de colesterol,

facilitando su excreción

ALIMENTO

ALIMENTO DIETÉTICO

QUINUA

LIBRE DE GLUTEN

O PROLAMINA

APROPIADA PARA

CELÍACOS

SUBUNIDADES

DE GLOBULINA

7S Y 11S

FRACCIÓN 11 S

18.6 – 20.5 %

EFECTO

HIPOCOLESTEROLÉMICOMAYOR VALOR

ECONÓMICO

Digestibilidad

Proteíca del grano cocido

82 %

Puede servir para identificar la

proliferación anormal en

síndromes de cáncer colorrectal

En el 2004, las exportaciones de quinua se incrementaron.

Se ha mejorado la valoración del producto, aumentando su precio en los mercados internacionales, debido al inicio de la producción de

quinua orgánica.

COMPUESTOS NO NUTRITIVOS O FACTORES BIOACTIVOS

Numerosos estudios revelan que estos compuestos en pequeñas cantidades, pueden ser muy beneficiosos en la prevención de enfermedades

Algunos trabajos recientes muestran que las formas menos fosforiladasfavorecen la absorción intestinal de minerales; disminuyen el índiceglicémico pues inhiben la acción de las amilasas; quelan radicales 3+ 2+ de Fey Zn por lo que previenen el cáncer de colon; actúan además comoantioxidantes pues inhiben la peroxidasa y previenen la formación decálculos renales pues se reduce la formación de cristales de hidroxiapatita

GRUPOS FITOQUÍMICOS RELEVANTES EN LOS EXTRACTOS

ACUOSOS DE HOJAS Y GRANOS DE QUINUA

Capacidad antioxidante hidrofílica (μMTrolox/g) de la fibra de granos andinos, comparada con otras especies vegetales

28,10 29,12 24,77

298,94

367,86

150,67

22,76

83,91 70,70

140,67

535

115

SAPONINAS

Se consideran factores antinutritivos

Propiedades de algunas saponinas

• Hipocolesterolémicas

• Estimulantes del sistema inmunológico

• Anticancerígenas

Modo de acción

• Efecto antioxidante

• Carácter citotóxico para las células

cancerígenas

• Modulación inmunológica

• Regulación de la proliferación

celular

Materia prima para extracción de saponinas: uso farmaceútico

SAPONINA

SUBPRODUCTO DEL

PERLADO

COSMETICA

POTENCIAL AGROINDUSTRIAL DE LA

QUINUA EN ECUADOR

CADENA DE VALOR DE LA QUINUA

CLASIFICACION LIMPIEZA SECADO GRANO

ALMACENAMIENTO DESAPONIFICACION

PROCESAMIENTO

CONSUMO

COSECHA SECADO DE PANOJA TRILLA

TRILLADO DEL

GRANO

TRILLADO

TRADICIONAL

TRILLADO MECANIZADO

EQUIPO PARA LIMPIEZA Y

CLASIFICACION DEL GRANO

EQUIPO PARA LIMPIEZA Y

CLASIFICACION DEL GRANO

EQUIPO PARA EL PERLADO

AVANCES: POSCOSECHA DE LA QUINUA

Variedades dulces: < 0,1 % saponinas

Reducción de saponinas: Escarificación

Variedades amargas: 0,1- 1 % saponinas

Reducción de saponinas: Método combinado (escarificación + lavado + secado)

11

7

9

8

6

6

2

3

5

5

4

Fotografía N°4 : Partes del Espansor

1 Tapa de la cámara

receptora del grano entero

2 Cámara receptora de

grano entero

3 Fuente de calor

4 Manómetro

5 Engranajes

transversales

unidimensionales

6 Ejes longitudinales

7 Eje transversales

8 Motor

9 Conexión eléctrica

Análisis Proximal de la quinua expandida y edulcorada

COMPONENTES

T5TRATAMIENTO

SELECCIONADO

Humedad (%) 2,88

Ceniza (%) 2,48

grasa (%) 4,88

Proteína (%) 14,20

Fibra Cruda (%) 3,7

Jarabe

glucosa - sacarosa

75

ºBrix

80

ºBrix

Ingredientes % %

Suero de leche 30 25

panela 60 65

Glucosa 9.5 9.8

Ácido cítrico 0.5 0.2

COSTO PRODUCCION: $ 3,84/kg

GRANOLA

BARRA ENERGETICA

Pre tostado (quinua)

Molienda (Gritz)

Mezclado y Acondicionami

ento

ExtrusiónSecadoSaborización

Secado Empacado Almacenamiento

FIDEOS

PROCESO PARA LA ELABORACION DE LECHE DE QUINUA

RECEPCION

PESADO

( 45 kg)

LAVADO

COCCION

(30 min.)

TAMIZADO

PESADO

(135 kg)

DOSIFICACION

MOLIENDA HUMEDA

( 162 l)

SABORIZADO

ENVASADO

Rendimiento: 350 %

1 l agua/kg quinua

RECEPCION

LIMPIEZA Y

CLASIFICACION

HUMECTACION

Humedad: 14 %

PERLADO

30 seg

HUMECTACION

Humedad: 19 %

ACONDICINAMIENTO

Humedad: 21 %

LAMINADO

SECADO

H. final: 8 %

EMPACADO

100 kg, 12 % humedad

Impurezas 1,7 Kg

2,29 kg agua

cascarilla 16,22 kg

5,21 kg agua

Vapor, 15 min.

Rendimiento: 78,87 %

Durabilidad (polipropileno

biorientado 18-18) : 6 meses

V = 10 rpm, abertura 0,05 mm

PROCESO DE ELABORACION DE HOJUELAS DE QUINUA

RECEPCION

REMOJO

GERMINACION

TOSTADO

MOLIENDA

MEZCLADO

MACERACION

FILTRACION

SABORIZACION

ENVASADO

1 h, 40 % humedad

25°C, 7 h

30-65°C, 7 h

45°C, 30 min.

70°C, 1 h; enfriamiento

Harina Q.

malteada

Agua 1:6

PROCESO PARA LA ELABORACION DE UNA BEBIDA DE QUINUA MALTEADA

BEBIDA MALTEADA

ELABORACIÓN DE UNA SOPA INSTANTÁNEA, A BASE

DE HOJAS DE QUINUA

UTILIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS

ALTERNATIVAS, EN EL DESARROLLO

DE PRODUCTOS PARA EL DESAYUNO

ESCOLAR

Formulaciones seleccionadas mediante degustaciones con niños en edad escolar

Resultado global de las pruebas de degustación con granolas

Formulación Frecuencia de

ubicación en el primer

rango estadístico

Descripción

F1 15 Extruidos arroz-maíz, cebada

expandida, chocho tostado, (uvilla –

zapallo-coco deshidratados), amaranto

reventado

F5 12 Extruidos arroz-maíz, quinua

expandida, chocho tostado,

(plátano, zapallo, coco deshidratados),

amaranto reventado

Formulaciones de mayor agrado: Formulación 1, seguida por las formulaciones 5 y 2.