Elaboracion de Una Bebida Funcional a Base de Cascarilla de Cacao

ELABORACION DE UNA BEBIDA FUNCIONAL A BASE DE CASCARILLA DE CACAO (Theobroma cacao L.) Y EDULCORADO CON AZUCAR BLANCA (sacarosa)

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RESUMEN SUMARY GENERALIDADES 1.1.

ROBLEMA

En el ámbito actual en el que se desarrolla nuestra vida cotidiana, cada día es más difícil tomar una decisión a la hora de elegir lo que vamos a consumir. Los alimentos cada vez son más procesados, y no se sabe en realidad cuál es su contenido eacto. !oy en día la tendencia es consumir productos orgánicos y naturales, pero siempre y cuando cumpla con las eigencias y epectativas que el consumidor busca en un alimento. Esto motiva a elaborar productos cada vez más sanos, inocuos y además que mantengan o superen las las características nutricionales ordinarias de los alimentos comunes "alimentos funcionales#. El cultivo ce cacao, un rubro de gran demanda internacional por la alta calidad delos compuestos del aroma y sabor que lo hace $nico. % partir de las semillas o almendras de cacao se obtiene el chocolate, en su elaboración, solo se utiliza aproimadamente el 1& ' de dicha semilla, por lo que se van de(ando atrás potenciales, materia primas, como la cascara y las cascarilla, desperdiciándose las propie propiedad dades es que que ellos ellos podría podrían n ofrece ofrecer. r. Estos Estos materia materiales les son son ricos ricos en pectinas y otros ingredientes de la fibra diet)tica así como otros compuestos de inter)s. *esde hace alg$n tiempo, en varios países, las cascarilla se utiliza como materia prima para abono orgánico y alimento para animales, pero su alto contenido en alcaloides puede ser una limitante. La cascarilla de cacao rodea al grano de cacao y se obtiene a partir del descas descascar carilla illado do de la semilla semilla.. Este Este materi material al repres represent enta a apro aproima imadam dament ente e alrededor de 1+' del peso de la semilla, es seca, cru(iente y de color marrón. Estu Estudi dios os en otro otross país países es indi indica can n que que la casc cascar arililla la de caca cacao o tien tiene e una una importante actividad antioidante y quizás una de las formas más eficientes de









!.".

#USTIFICAC CACI$N

La elaboración de esta bebida permite una nueva alternativa para el consumo de la casc cascar arililla la de caca cacao o de una una form forma a sana sana,, natu natura rall y nutr nutriti itiva va con con la combinación de la tecnología, t)cnicas y las formas tradicionales para su preparación, se observa un cambio muy considerable en cuanto a su sabor y la presentación del producto terminado, logrando de esta manera sea una bebida apetec apetecibl ible e y visual visualmen mente te más agrada agradable ble además además contie contiene ne y cumple cumple con características de los alimentos tipo funcional en lo que a nivel de fibra se refiere. El prop propós ósitito o del del pres presen ente te trab traba( a(o o es desa desarr rrol olla larr un nuev nuevo o prod produc ucto to que que aprov aprovec eche he un impo import rtan ante te recu recurs rso o agrí agríco cola la prop propio io de nues nuestr tro o medi medio o con con características de calidad, que satisfaga las necesidades del consumidor y que contribuyan al fomento de la seguridad alimentaria de nuestro país. Este presente traba(o pretende fomentar la generación de una mayor actividad económica económica no solo solo en los lugares lugares de cultivo del del cacao, cacao, sino tambi)n tambi)n en los luga lugare ress de proc proces esam amie ient nto, o, de esta esta mane manera ra ince incent ntiv ivar ar a la indu indust stri ria a y producción nacional. -or todo lo antes epuesto se (ustifica la presente traba(o.









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INTRODUCCION

En la actualidad, el concepto de nutrición ha crecido gracias a la investigación constante en ciertas áreas de inter)s. Las prioridades ya no se encuentran centradas en las carencias nutricionales el inter)s actual radica en la relación entre alimentación y enfermedades, considerando los efectos de la nutrición sobre sobre desarr desarroll ollo o de inmun inmunida idad, d, crecim crecimien iento, to, compos composici ición ón corpor corporal, al, y otros otros bene enefic ficios ios

que

se

busca sca

med mediant iante e la alime liment ntac ació ión n salu aludab dable. le. Los Los

consumidores, conscientes de sus necesidades buscan en el mercado aquellos prod produc ucto toss que que cont contri ribu buya yan n a su salu salud d y bien bienes esta tarr, en espe especi cial al aque aquello lloss alim alimen ento toss que que e(er e(erce cen n una una acci acción ón bene benefifici cios osa a sobr sobre e algu alguno noss proc proces esos os fisiológicos yo reducen el riesgo de padecer una enfermedad. Estos alimentos que promueven la salud han sido denominados %limentos /uncionales "%/#. El cacao en grano se obtiene a partir de las semillas del cacao. *e este cacao las empresas pueden producir cuatro subproductos "licor de cacao, manteca de cacao, pasta de cacao y cacao en polvo# y productos finales como el chocolate y sus derivados a trav)s de diferentes procesos industriales. -ara llegar a obtener estos productos intermedios así como tambi)n el producto final, el grano de cacao es secado, fermentado y sometido al proceso del tostado, obteni)ndose como residuo de este proceso la cascarilla de cacao en un 1+' de los granos "%lema0or +&&#, que las empresas agroindustriales no le han encontrado un uso por lo que la idea es incorporarlas a la cadena productiva de la agroindustria para aumentar los ingresos de las familias cacaoteras. La cascarilla de cacao posee un alto contenido de antioidantes debido a la presen presencia cia de compue compuesto stoss bioact bioactivo ivoss con capac capacida idad d antio antioida idante nte como como la vitamina 2, E, b3caroteno, y una mezcla comple(a de compuestos fenólicos "Llamas +&&4#.

!.&.

OB#ETI'OS









!.&.". !.& .". obe*+ obe*+o o es/ec01* es/ec01*cos cos análisis microbiológico del me(or tratamiento. Evaluar las características organol)pticas "color, olor, sabor#. !.2. 3IOTESIS 3I4 La cantidad de cascarilla de cacao ""theobrom a cacao L# y edulcorado con az$car blanca "sacarosa#, solventa el nivel nutricional y funcional.

3O4 La cantidad de cascarilla de cacao ""theobrom a cacao L# y edulcorado con az$car blanca "sacarosa#, no solventa el nivel nutricional y funcional. CAITULO II MARCO TEORICO ". ".!!. ALIM IME ENTOS FUNC FUNCIIONAL NALES ". ".!. !.!. !. De De1* 1*-* -*c* c*555eg$n la 67E 86E6 +9:4, "+&11#, es un alimento natural o procesado que siendo parte de una dieta variada y consumido en cantidades adecuadas y de forma regular, además de nutrir tiene t iene componentes bioactivos, bioactivos, que ayuda a las funciones fisiológicas fisiológicas normales yo que contribuyen a reducir o prevenir el riesgo de enfermedades. El 8nstit 8nstituto uto de ;edic ;edicin ina a de #. ".!.". ".! .". rocesa rocesa6os 6os 6e a*m a*me- e-os os 17-c*o 17-c*o-ae -aess 5eg$n #, un alimento puede acabar siendo funcional si durante su procesado se le ha realizado cualquiera de estas operaciones? operaciones?  %limentos en los cuales se remplaza el az$car, az$car, presente en la versión

convencional convencional del alimento, por edulcorantes artificiales que no aportan calorías, tales como la sacarina y el aspartamo.  Los alimentos convencionales promocionados en base a sus nutrientes o a su











alerg) alerg)nic nicas as de cierto ciertoss alime alimento ntos, s, la elimi eliminac nación ión de la lactos lactosa a de cierto ciertoss productos lácteos.  8ncremento en la concentración de un componente alimenticio. Esta operación de fortificación, o a@adidura de un componente activo, hace que la dosis diaria del mismo se acerque a las recomendaciones de los organismos reguladores, lo que a la larga redundará en una disminución de riesgos de enfermedad. ".!.%. I-,re6 ".!.%. I-,re6*e*e-es es 17-c*o 17-c*o-ae -aess 5eg$n, Aaracco, E. "+&1&#, los ingredientes funcionales son aquellos que adicionados a un alimento además de nutrirnos y aportarnos calorías, e(ercen un efecto beneficioso en la salud. !ay varios tipos de ingredientes que hacen que un alimento sea funcional. E(emplos E(emplos de ingredie ingredientes ntes funciona funcionales? les? -robiótic -robióticos os "microor "microorgani ganismos smos#, #, prebióti prebióticos cos "fibra#, fibra, ácidos graso "Bmega C, >#, antioidantes "vitamina 2#, otros "colágeno y D3glucanos#. +.1.. as beb*6as 17-c*o-aes 5eg$n 6aran(o, E. "+&&:#, *irectora 6acional Línea 6utricional, 7E26%5 5.%, son aquellas que ofrecen beneficios para la salud y el autocuidado autocuidado pueden ser funcionales natu natura ralm lmen ente te como como el t) "con "contie tiene ne anti antio oid idan ante tess en form forma a natu natura ral# l# o pued pueden en adicionarse nutrac)uticos como el calcio de leche, omegas, proteína aislada de soya, fibras, prebióticos, probióticos, L. carnitina, polifenoles, vitaminas, minerales y otros ingredientes que le confieren beneficios específicos que pueden ser declarados en el producto. *epen *ependi diend endo o de los los benefi beneficio cioss de los los compon componen entes tes del alimen alimento to funcio funcional nal se direccionan a?  5alud =ástrica "/ibras, enzimas y p)ptidos#  5alud inmunológica "-rebióticos, cultivos probióticos, D3glucanos#, vitamina 2,

Finc, L carnitina, polifenoles y licopeno#









".!.2. ".! .2. Cereaes Cereaes 8 a a*me*me-os os 17-c*o 17-c*o-ae -aess Los cereales ofrecen una alternativa para la producción de alimentos funcionales. Los m$ltiples efectos beneficiosos de los cereales pueden ser eplotados en diferentes formas para el dise@o de nuevos alimentos, o ingredientes a base de cereales que se dirigen a poblaciones específicas, pudiendo ser utilizados como sustratos fermentables para el crecimiento de microorganismos probióticos. "Aarbosa, K. +&1+# %demás, los cereales pueden servir como fuente f uente de carbohidratos no digestibles que, además de promover varios beneficios fisiológicos, tambi)n pueden selectivamente estimular el crecimiento de lactobacilos y bifidobacterias que est)n presentes en el colon y actuar como prebióticos. "2haralampopoulos, +&& apud Aarbosa, K. +&1+#. ". "."". CACA CACAO O (T (Theobr eobrom omaa cac cacao ao L.) L.) ". ".". ".!. !. De De1* 1*-* -*c* c*55El cacao "7heobroma cacao L.#, es originario de la cuenca alta del %mazonas, región localizada entre los países de 2olombia, Henezuela, Ecuador, -er$ y Arasil. El árbol de caca cacao o es una una plan planta ta trop tropic ical al que que crec crece e en clim climas as cáli cálido doss y h$me h$medo dos, s, concentrándose su producción en una banda estrecha de no más de +& grados al norte y al sur de la Línea Ecuatorial. -ara obtener una producción ideal, los árboles de cacao necesitan una precipitación anual entre 1.19& y +.9&& mm y temperaturas entre +1 y C+M2. C+M2. 5eg$n? 5eg$n? "N627% "N627%*, *, 8nformaci 8nformación ón de mercado mercado sobre productos productos básicos? básicos? cacao. cacao. *escripci *escripción, ón, caracterís características ticas t)cnicas, t)cnicas, 6e0 KorO, orO, 6aciones 6aciones Nnidas, Nnidas, +&&>. +&&>. http?r&.unctad.orginfocommespagn http?r&.unctad.orginfocommespagnol ol cacaodescripc.htm# cacaodescripc.htm# =en)ticamente se clasifica en tres variedades? criollo, forastero y trinitario. ".".". "." .". A/ore A/ore -7r*c* -7r*c*o-a o-a 6e 6e caca cacao o ;ontero, ;. "+&&#, el chocolate y otros derivados del cacao constituyen sin duda uno de los alimentos que se toman con mayor placer en nuestra dieta, por su sabor









El cacao como materia prima contiene vitaminas como la tiamina "A1# y el ácido fólico, nutrientes indispensables indispensables para el organismo, ya que son reguladores reguladores del metabolismo. El chocolate y los derivados del cacao son ricos en grasas, hidratos de carbono y proteínas, nutrientes que aportan energía al organismo. ". ".". ".&. &. Gras Grasas as 6e 6e cac cacao ao -roceden de la manteca de cacao, que contienen una gran proporción de ácido esteá esteáric rico, o, un ácido ácido graso graso satura saturado do que, que, a difer diferen encia cia de otros otros ácidos ácidos grasos grasos,, no aumenta el nivel de colesterol en la sangre. Cuadro 2.5: Composición química de una haba de cacao

Agua...................................... Agua............................................................. ...................................... ............... 2% Manteca de cacao...................... cac ao............................................. ................................. .......... 52-56% Albuminiodes..................................... Albuminiodes.............. .............................................. .......................... ... 11,8% Theobromina.................................. Theobromina......................................................... .............................. ....... 0,8 a 1,7% Taninos............ Taninos................................. .......................................... ........................................ ................... a 8% eni!as............................................. eni!as.................................................................... ............................ ..... 2,7% elulosas............................................. elulosas...................... .............................................. ......................... .. ",#% $el total de ceni!as el orcenta&e de sus constitu'entes son( )2* de #0 a #5 % +2*5 de 27 a #2 %  

/uente? 868%-. E.E -ichilingue. "+&&# ".".2. "." .2. Ge-era Ge-era*6a *6a6es 6es 6e a cas cascar* car*a a 6e caca cacao o

La denominación cascarilla de cacao se entiende por la parte eterna o las cáscaras del grano de cacao limpias y en perfecto estado de conservación que contienen entre un +.:9 a C.1' de grasa en relación con el C&' a 9&' del cacao. La cascarilla representa el 1+' de la semilla, estas son obtenidas despu)s del proceso de tostado, son tratadas usadas como fuente alimenticia para animales gracias a su contenido de fibra dietaría, pero el contenido de









".".9. Com/os*c*5Com/os*c*5- :70m*cos :70m*cos 6e co*e65co*e65- 8 cascar*a cascar*a 6e cacao

Los componentes químicos del cacao, se modifican durante el proceso de maduración, fermentación y secado apareciendo el color y sabor característico del chocolate. Las semillas del cacao contienen estimulantes como la teobromina y la cafeína en una proporción de &.931' y proteínas que varían de 1&31+'. La teobromina "C34 dimetil antina# y cafeína "13C34 trimetil antina#, estarían más o menos ligado ligadoss a los aminos aminos para para formar formar en los cotile cotiledon dones es fresc frescos, os, compue compuesto stoss comple(os. La teobromina es responsable del sabor amargo de las habas del cacao y el sabor relativamente menos amargo de las habas es del tipo criollo, que se debe a un contenido menor de )sta base p$rica "Araudeau +&&+#. 2uadro &1. 2omposición del cotiledón fresco de cacao y su cascarilla

Com/ Co m/o o-ee-e e

; M<= M<=**mo 6e co co* *e e6 65- (o (o ,r ,raa-o o s*- cascar*a) C.+ 94 .+ +.9

A,7a Grasa Ce-*>as N*r5,e-o oa Teobrom*-a 1.C Ca1e0-a &.4  Am*65F*bra cr76a C.+ F7e-e4 Araudeau "+&&+#

; M<=*mo 6e cascar*a >.> 9. +&.4 C.+ &. &.C 9.+ 1.+

".".?. "." .?. Ac*+*6 Ac*+*6a6 a6 a-*o=*6 a-*o=*6a- a-e e 6e a cascar*a cascar*a 6e 6e cacao

La actividad antioidante se debe a la presencia de compuestos bioactivos con









2higa "semilla# 2higa "pericarpio# 5orgo ;amón "semilla# ;amón "pericarpio# 2acao "cascarilla# F7e-e4 %cu@a "+&&&#

>4,9 4C,+1 9C,&1 949,>

&,14&& &,1+4> &,+>& &,+>1

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CAITULO III %. MA MAT TERIAL ERIALES ES Y E@UI E@UIO OS S %.!. Maer*aes %.!.!. %.! .!. Ma Maer er*a *a /r*ma /r*ma e *-s *-s7m 7mos os -ara el presente traba(o se utilizara como material eperimental? eperimental?     %.!.". %.! .".

2ascarilla de cacao %z$car blanca Icido cítrico -ectina Maer*a Maer*aes es 8 e:7* e:7*/os /os 6e 6e abora aboraor* or*o o Pecipientes Aalanza digital para gramos Aalanza analítica Qarras plásticas %gua destilada destilada 7ermómetro digital Licuadora industrial p!3metro vasos precipitación precipitación filtro prensa

%.". METODOS %. %.". ".!. !. Loca Loca* *>a >ac* c*55-











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%. %.%%. 'ARIA RIABLES BLES A E'ALUA LUARSE RSE %.%.!. 'ar*abes 'ar*abes c7a-*a*+as c7a-*a*+as e+a7a6as e+a7a6as 67ra-e 67ra-e e /roceso /roceso /3 Esta variable se evaluó antes y despu)s de estandarizar la mezcla a un .9 con la adición de ácido cítrico, empleando un p!3metro. %.%.". 'ar*abes 'ar*abes c7a-*a*+as c7a-*a*+as e- e /ro67c /ro67co o 1*-a 1*-a Las variables determinadas mediante análisis de laboratorio fueron?  p!? se midió con el m)todo de ensayo %B%2 +9.1&  MAri titulable  %cidez titulable C.C.C. 'ar*abes c7a*a*+as e+a7a6as e- e /ro67co 1*-a

Las variab variable less cuali cualitat tativa ivass se analiz analizaro aron n en el produ producto cto final final,, establ estableci eciend endo o las características sensoriales del mismo para cada tratamiento, en esta investigación se analizaron las variables? color, aroma, sabor y aceptación global utilizando la prueba no param)trica de /P8E*;%6, que sirve para analizar la calidad est)tica relacionada con el análisis sensorial. Este análisis se realizara mediante un panel de degustación









2ada característica de estableció dependiendo de los sentidos de cada panelista, con esta información se determina si el producto se acepta o rechaza. % continuación se define cada una de las variables cualitativas. Coor -ropiedad de percepción que produce en los o(os los rayos de luz refle(ados por un cuerpo. Está relacionado con las cualidades sensoriales, la composición química y por lo tanto, es uno de los factores que define la calidad de un producto alimentario, además además determ determina ina la acepta aceptació ción n o rechaz rechazo o del del mismo mismo.. El color color de las las bebid bebidas as chocolatadas chocolatadas depende de la cantidad de chocolate que se le haya agregado.  Aroma

El aroma es un determinante en la calidad y aceptación organol)ptica de un alimento. Esta variable, en la bebida de investigación depende de las materias primas que se usaron en mayor cantidad "cascarilla de cacao#. Sabor El sabor es la sensación que ciertas cosas producen en el sentido del gusto. 5e toma en cuenta esta variable porque se trata de un producto alimenticio, y el sabor es uno de los indic indicado adores res más más import important antes es para para categ categori orizar zar un alimen alimento to de calidad. %l igual que en la variable anterior el sabor tambi)n viene determinado por









RECEPCION A.%/ (%(%r!''% e (%(%/ A3(%r 4'%#(%  6(! (7,r!($

PESADO ;A 8%r,!r e' 8.#, e e4.''!(!"# 8r 10

COCCION

Re!. e '%

PREPR E-FI FIL LTRADO

ENFRIADO

T: T: 15 – 20 °C

Pre!"#: 1$5 M%&$

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FIL FI LTRO TROPR PRES ESA A P'%(%: )$5 *!(r%

Sr4%, e 8,%!: 0$) -0$9 r$  ',$

T: T: +5 °C PASTEURIZADO









Rece/c*5En la elaboración de la bebida se utilizó? cascarilla de cacao, az$car blanca, sorbato de potasio y acido cítrico.

esa6o Nna vez calculados los porcenta(es y pesos respectivos, se procedió a pesar la mate materi ria a prima prima para para form formul ular ar las las mezc mezcla lass con con los los sigu siguie ient ntes es porc porcen enta ta(e (ess propuestos. Los porcenta(es se calcularon mediante pruebas preliminares. La mezcla total de la cascarilla de cacao será 9g para cada tratamiento será de acuerdo a sus respectivos porcenta(es. La az$car blanca se calculó de acuerdo a los grados Mbri de la bebida funcional.

C7a6ro !. orce-aes 8 /eso 6e a maer*a /r*ma M!!.; M"!.2; M%".;









En esta operación el pre filtrado se realizará con una tela organza para eliminar las impurezas de los insumos y las partículas de mayor tama@o de la cascarilla de cacao.  E-1r*a6o

En esta operación se realizara el enfriado de la bebida a una temperatura de +& a +9M2, para poder realizar el filtro prensado.  F*ro /resa-6o

En esta operación el filtrado de realizará con un filtro prensa con una presión de 1.9lb y una placa de C.9 micras para eliminar todas las partículas de menor tama@o presentes en la bebida.  ase7r*>ac*5-

En esta operación se realizara el pasteurizado de la bebida funcional a una tempe mperatura de :9M2 durante 1& min minutos para eliminar todos los los microorganismos patógenos de la bebida.  E-+asa6o

En esta operación el envasado se realizara a una temperatura de :9M2 en botellas de vidrio de C&&ml.  Shoc rm*co











-ara realizar el dise@o estadístico se considero los siguientes factores

Elaboracion de Una Bebida Funcional a Base de Cascarilla de Cacao

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