Elaboración de bocaditos con carne de alpaca (Lama pacos L), maíz amarillo (Zea mays L) y chuño blanco por extrusión (página 2)

2.1.1 Carne  de  alpaca

       Tellez (1992) la  carne  de alpaca  se caracterizan  por su  color  rojo cereza,  de olor sui géneris,  muy  propio, de sabor   agradable  y  de textura medio  suave. Pero  como  en  todas  las especies  animales  las características  sensoriales,  varían con  la  edad, sexo, estado sanitario y  fundamentalmente  por el  manejo y  alimentación  de los mismos.

       Las  carnes  provenientes  de  alpacas engordadas  son  de sabor  mas acentuada,  debido  a  la grasa(componentes ácidos grasos),en este caso   el  color  de  ellas cambia a un  rojo  cremoso.  En  base a la  composición  química    de la  carne de los  camélidos   se  deduce  su  gran  valor  alimenticio. La composición  de  tejidos  más abundantes  en  la  carcasa  de  alpacas, en promedio  corresponde a  los siguientes  valores:

Ø       Tejido  muscular:  77.22%

Ø       Tejido  óseo        :  21.62%

Ø       Tejido  adiposo   :   1.16%      

       En cuanto en  sabor, ocupa un segundo lugar entre las carnes   rojas,  de  acuerdo  a los estándares internacionales,  después  de  la  carne  de  cordero  Desco(1993).

       Se  considera   "carne  ecológica"  por  proceder  de  animales   que  pastan  en  las  praderas  alto andinos    donde   consumen   pastos  naturales   y  beben  agua  limpia   filtrada  de los deshielos Sánchez (2004).

       Carne   es el conjunto de  proporciones  del  cuerpo  de  los animales  de  sangre  caliente,  que  puede  ser  fresca  o  procesada  y que   son  apropiadas  para  la  alimentación   del  hombre Asociación  de  Médicos  Veterinarios(1994).

       La alpaca es  un  mamífero   camélido,  rumiante   y  artiodáctilo  propio   de los  campesinos. Los  principales   productos   obtenidos    de la  alpaca  son: fibra, cuero  y  carne Solís (1997).

2.1.2  Composición  química de la  carne  de  alpaca

       Porcentaje de  agua. El  agua  es  el  componente  químico  de mayor  existencia  en  la carne (76%),  solo  un  4%  del  agua  total  de la carne  se encuentra ligada químicamente,  en la mayor parte   se  encuentra  unida  electrostáticamente  a la  proteína,  es  decir  la mayor  parte  del  agua  se encuentra   libre Tellez (1992).

       Bustinza (1993) menciona  que el  promedio  general  del  porcentaje  de  humedad es  del 76.01% para  la carne  que  procede  de la alimentación  con  pastos  naturales,  este porcentaje  es  superior  al  que provienen  de los  pastos  cultivados   cuyo promedio  es de  74.68%, diferencia   que  se  debe  a la riqueza  en  grasa  de  las  carcasas  de  alpacas  que  proceden  de pastos  cultivados.

       Porcentaje  de  proteínas. Bustinza (1993) menciona que  generalmente el  mayor  porcentaje de  proteínas  se  encuentra  en la carne  de alpaca que  proceden  de  la  alimentación de  pastos naturales(29%) en  comparación   a las  que  proceden  de  pastos  cultivados(20%).

       La  carne  de  alpaca  tiene  un contenido  proteico  elevado  alrededor   del  21,2 % y  no  deja   residuos,  razón  por  la cual    no se  acumulan   productos   tóxicos  en el  cuerpo  del consumidor    tales  como  ácidos Desco (1993). La  carne de  alpaca   tiene un  alto  contenido  proteico de  21,88 % Solís(1997).

       Porcentaje  de  grasa.  Bustinza (1993) indica  que  los resultados   del  porcentaje de  grasa  en  la carne  de  alpaca  oscilan  entre 3.13% para  alpacas  alimentadas con  pastos cultivadas  y  de  1.40% para  las que  se  alimentan  de  pastos  naturales. Un  bajo  contenido  en  grasa  2.13% Solís(1997).

       En cuanto  a la  cantidad   de  grasa  en  esta  carne  es bajo    el  1%,  por   ello   los  niveles  de  colesterol  son  menos   del  5% ,  siendo  un  factor  muy  importante    en  la alimentación  de  este nuevo  milenio Desco(1993).

       Porcentaje de  cenizas. Bustinza (1993) el  porcentaje  de  cenizas  en  forma  general oscila  entre 0.8 y 1.8%  se  encuentra  representadas  por  el  fósforo,  potasio, sodio, magnesio, calcio, azufre, hierro, silicio,  a demás otros oligoelementos en  concentraciones  bajas  como  el  cobre,  zinc, etc.

       Porcentaje de  glúcidos. Tellez (1992) y  Solís (1997) indican  que  los  carbohidratos  suponen  menos  del  1% de la  carne, la  mayoría  de  los cuales  la componen  el  glucógeno  y  el  acido  láctico. El  promedio  de  contenido  de  glucidos  en  la  carne  de alpaca es de 0.97 a 1.16%.

Cuadro 1.  Composición   química  proximal  de la  carne  de  alpaca.

Fuente: Collazos, 1996

Cuadro  2. Población de  la  alpaca  en  la  región de  Puno

Fuente: Ministerio  de agricultura  DRA – Puno

2.2 Generalidades   del  maíz  (Zea mays L )

       El  maíz  es una  planta  originaría  de los  andes,  probablemente  de los  andes  peruanos,  cultivada  desde  tiempos  muy  remotos  por  los antiguos peruanos Espinosa(1988).

       El  maíz  tiene  su  origen  en América  y  es  un  cereal  que  ha  sido  cultivados  por   miles  de  años   por  las mas  importantes    culturas  pre – colombinas.  Era   un  cultivo   importante   para  las  Aztecas,  Mayas   e  Incas. Los  granos  del maíz  pueden  ser  blancos,  amarillos   o  morados Repo – Carrasco(1998).

       El  maíz   duro  es el  grano  que  pertenece  a  los  maíces  cristalinos  y  semiduros   comprendidos  en  la  especie  Zea mays  L.  Variedad indurada INDECOPI(1999).

2.2.1 Valor  nutritivo del  maíz

       El  maíz   es  un  cereal  cuyos  mazorcas  formados  por  granos  blancos,  amarillos  o  rojizos,  los  cuales  son  ricos  en  almidón,   y  protegidos  por múltiples  capas  de  hojas  fibrosas.

       El maíz  entero  es  una  buena  fuente  de  tiamina,  piridoxina  y  fósforo,  una  fuente  aceptable  de  riboflavina, niacina,  folato,  biotina,  hierro   y  zinc.    Sin  embargo,  muchos   de  estos nutrientes    que  no  se  encuentran  en  cantidades  significativos    son  las vitaminas  A, E y  el  calcio. (Espinosa, 1988).

2.2.2 Composición química general del maíz

       Según FAO (1993)

       Almidón. El  componente  químico  principal  del  grano  de  maíz  es  el almidón,  al  que  corresponde  hasta  el  72-73 %  del  peso  del  grano. Otros  hidratos  de  carbono  son  azúcares  sencillos  en  forma  de  glucosa,  sacarosa  y  fructosa,  en  cantidades  que  varían  del 1  al 3 %  del  grano.  El  almidón  está formado  por  dos  polímeros  de  glucosa:  amilosa  y  amilopectina.  La  amilosa  es  una  molécula  esencialmente  lineal  de  unidades  de  glucosa,  que  constituye  hasta  el  25-30  por  ciento  del  almidón.  El  polímero  amilopectina  también  consiste  de  unidades  de  glucosa,  pero  en  forma  ramificada  y  constituye  hasta  el 70-75  por  ciento  del  almidón.  La  composición  del  almidón  viene  determinada  genéticamente. 

       Proteínas. Después  del  almidón,  las  proteínas  constituyen  el  siguiente  componente  químico  del  grano  por  orden  de  importancia.  En  las  variedades comunes,  el  contenido  de  proteínas  puede  oscilar  entre  el  8  y  el  11 %   del  peso  del  grano,  y  en  su  mayor  parte  se  encuentran  en  el  endospermo,  también el  modelo  de  referencia  de  aminoácidos  esenciales  FAO/OMS.  En  el  maíz común,  son  patentes  las  carencias  de  lisina  y  triptofano,  otro  rasgo  importante es  el  elevado  contenido  de  leucina  del  maíz  común.

     Aceite  y  ácidos  grasos.  El  aceite  del  grano  de  maíz  está  fundamentalmente en  el  germen, con  valores  que  van  del  3  al  18 %. El  aceite  de  maíz  tiene  un bajo  nivel  de  ácidos  grasos  saturados:  ácido  palmítico  y  esteárico,  con  valores medios  del  11 y   2 % respectivamente. En  cambio, contiene  niveles relativamente  elevados  de  ácidos  grasos  poliinsaturados,  fundamentalmente  ácido  linoleico, con  un  valor  medio  de  cerca  del  24  %.  Sólo  se  han encontrado  cantidades  reducidisimas  de  ácidos  linolénico  y  araquidónico. Además, el  aceite  de  maíz  es  relativamente  estable, por  contener  únicamente  pequeñas  cantidades  de  ácido  linolénico (0,7 por ciento) y  niveles  elevados  de antioxidantes  naturales.  El  aceite  de  maíz  goza  de  gran  reputación  a  causa  de la  distribución  de  sus  ácidos  grasos, fundamentalmente  ácidos  oleico  y linoleico.

       Fibra dietética. Después  de  los  hidratos  de  carbono (principalmente almidón), las  proteínas  y  las  grasas, la  fibra  dietética  es  el  componente  químico del  maíz  que  se  halla  en  cantidades  mayores. Los  hidratos  de  carbono complejos  del  grano  de  maíz  se  encuentran  en  el  pericarpio  y  la  pilorriza, aunque  también  en  las  paredes  celulares  del  endospermo  y, en  menor  medida, en  las  del  germen.

       Otros hidratos de carbono. El  grano  maduro  contiene  pequeñas  cantidades de  otros  hidratos  de  carbono, además  del  almidón. El  total  de  azúcares  del grano  varía  entre  el  1 y  el 3 %  y la  sacarosa,  el  elemento  más  importante,  se halla  esencialmente  en  el  germen. En  los  granos  en  vías  de  maduración  hay niveles  más  elevados  de  monosacáridos, disacáridos  y  trisacáridos, el  contenido de  azúcar  es  relativamente  elevado, mientras  que  el  de  almidón  es  bajo. Conforme  madura  el  grano, disminuyen  los  azúcares  y  aumenta  el  almidón.

      Minerales. La  concentración  de  cenizas  en  el  grano  de  maíz  es  aproximadamente  del  1,3  por ciento,  sólo  ligeramente  menor  que  el  contenido de  fibra  cruda. El  germen  es  relativamente  rico  en  minerales,  con  un  valor medio  del 11 %, frente  a  menos  del  1 %  en  el  endospermo. El germen proporciona  cerca  del 78 %  de  todos  los  minerales  del  grano. El  mineral  que más  abunda  es  el  fósforo, en  forma  de  fitato  de  potasio  y  magnesio, encontrándose  en  su  totalidad  en  el embrión  con  valores  de  aproximadamente 0,90 %  en  el  maíz  común y tiene  un  bajo  contenido  de  Ca  y   de   oligoelementos.

       Vitaminas liposolubles. El grano  de  maíz  contiene  dos  vitaminas  solubles en  grasa, la  provitamina  A o  carotenoide  y  la  vitamina  E.  Los  carotenoides  se hallan  sobre  todo  en  el  maíz  amarillo. La  mayoría  de  los  carotenoides  se  encuentran  en  el  endospermo  duro  del  grano  y  únicamente  pequeñas  cantidades  en  el  germen . El  beta-caroteno  es  una  fuente  importante  de vitamina  A,  aunque  no  totalmente  aprovechada  pues  los  seres  humanos  no consumen  tanto  maíz  amarillo  como  maíz  blanco. La  otra  vitamina  liposoluble, la  vitamina  E,  se  halla  principalmente  en  el  germen. La  fuente  de  la  vitamina E  son  cuatro  tocoferoles; el  más  activo  biológicamente  es  el  tocoferol-alfa; aunque  el  tocoferol-gamma  es  probablemente  más  activo  como  antioxidante.

       Vitaminas hidrosolubles. Las  vitaminas  solubles  en  agua  se  encuentran sobre  todo  en  la  capa  de  aleurona  del  grano  de  maíz y  en  menor  medida  en el  germen  y  el  endospermo. Se  han  encontrado  cantidades  variables  de  tiamina y  riboflavina  en  el  grano  del  maíz. La  vitamina  soluble  en  agua  es  el  ácido nicotínico, a  causa  de  su  asociación  con  la  deficiencia  de  niacina  o  pelagra, el maíz  no tiene  vitamina  B12  y el grano  maduro  contiene  sólo  pequeñas  cantidades   en caso  de  que  las  haya  de ácido  ascórbico. Otras vitaminas, como la colina, el ácido fólico y el ácido pantoténico,  se  encuentran  en  concentraciones  pequeñísimas.

2.2.3  Variedades  de  maíz

       Según  publicaciones  desarrolladas  por  la  FAO(2001)  sobre  el  maíz  indican   algunas variedades  cultivadas  fundamentalmente  para  la alimentación.

        Una  clasificación   común   de  las  diferentes  variedades  de maíz  es  la  siguiente:

       Dent(dentado)  este  es  el  maíz  de mayor  importancia  comercial. Ocupa  casi  el  73%  de  la  producción  global. Se  utiliza  para  alimento  para ganado y  fabricación  de  productos  industriales  como  almidón,  aceite,  alcohol, jarabes  de  maíz.

       Flint(duro) similar  al  maíz  reventador  pero  de  grano  mas  grande. Este   grano  es  cultivado  en  lugares  en  donde  se  requiere  tolerancia al  frió  o  donde  las  condiciones  de  germinación  y  almacenamiento  son  pobres. Ocupa  aproximadamente  el  14% de  la  producción.

       Flour (blando) es  la  variedad favorita  para  consumo  humano consiste  de  granos  suaves  que  son fácilmente  molidos  y/o  cocinados  para  preparara  alimentos  como tortillas, tamales. Ocupa  aproximadamente  el  12% de  la producción  global.

       Pop (reventador) consiste  de  un grano  esférico  y  pequeño  con un  núcleo  harinoso(suave) y  una  cubierta  cristalina(dura). La  humedad  atrapada en  la parte  harinosa  se  expande  cuando  se  aplica  calentamiento  y  estalla  a  través  de  la  cubierta  dura, creando  las  palomitas  de maíz. Ocupan  menos  del  1%  de  la  producción.

       Sweet (dulce)  tiene  un  endospermo  constituido  principalmente  de  azúcar, con  muy  poco almidón. La producción  anual  es  de  menos  del  1% del  total, pero  tiene  un  alto  valor  comercial  por su  utilidad  como  vegetal  procesado.

       Algunas  variedades  de  maíces  Peruanos  según   folleto  de  la  Universidad  Nacional  Agraria  la  Molina " Composición  química utilización  del  maíz" (1996).

Ø       Colorado

Ø       Blanco

Ø       Perla

Ø       Amarillo

Ø       Morado

Ø       Blanco Cusco

Ø       Montana.

Cuadro  3.  Composición química del maíz  amarillo duro

Fuente: Collazos (1996).

Cuadro  4. Producción del maíz  amarillo  duro en  la  región de  Puno

Fuente: Ministerio  de Agricultura  DRA – Puno

2.3  Generalidades  del chuño  blanco 

       Paredes, (1990) añade  que  el  termino  chuño,  se  refiere   al  producto  procesado  a  partir  de  la papa y  de  la  oca,  cuyas   etapas   de  procesamiento  son  similares en  todo  el  departamento. El  chuño  blanco,  necesita de  mayor  preparación  que el  chuño  negro, puesto  que  además de  ser  heladas  y  pisadas  con pies  desnudos,  se  introducen  en  huecos  preparados   y  llenos de  agua  fría  por  un  mes   luego  son  sacados  ya  transformados    en  chuño  blanco,  este  producto  es  mas caro  y  apreciado  que el  chuño  negro.

       Tapia, (1997) el chuño blanco  es  un  producto  obtenido  mediante  un  proceso    de  deshidratación  y  secado  a  partir  de la  papa  amarga   y/o  dulce  la  cual  puede  conservarse  durante   mucho  tiempo;   este proceso  consiste  en  exponer    el  tubérculo   a la   helada  nocturna   que  se  presenta  en  las tierras  altas  durante  los  meses  de  junio  y  julio, luego  secarlos  al  sol, la  cual  pierde   la  mayor  parte  del  sabor   amargo,  tanto la  tunta  como  el chuño  se  consiguen   regularmente   en  los  mercados  del  país  sirven  generalmente  para  preparar  sopas,  chupes  y  lawa ( especie  de mazamorra), para  consumir  este  producto  se  remoja  en  agua  tibia.

       Según NTP 011.400 chuño blanco, término que generaliza a la tunta y moraya, en zonas ajenas a las zonas de producción y consumo.

       Según FUNSECA  et al (2007) se  trata  de  una  papa entera  deshidratada bajo  condiciones  naturales  y  a  campo  abierto, mediante una  tecnología artesanal muy  antigua. Posee  características  singulares  como  el  color  blanco,  peso  muy  ligero, un olor  característicos y  puede  ser  de diversos  tamaños y  formas(redondo, alargado, ovalado, aplanado, etc.)

2.3.1  Valor  nutritivo del chuño blanco

      Apaza (2005) chuño  blanco  es  un alimento  peruano rico  en  calcio,  fósforo, hierro y  calorías, previene  la gastritis y  la  osteoporosis, evita  la  obesidad y  tiene  una  gran  versatilidad para  la  preparación  de potajes, también  menciona  que es  rico  en hierro  y  contiene  un alto  contenido  calorífico de  (323 calorías)  que supera  en tres  veces  al  de  la  papa, como  también  en  calcio(92 mg/100gr) son indispensables   en  procesos  celulares  principales  en  los  huesos,  la  papa convertida  en chuño blanco  se  incrementa   notablemente  su  contenido   de calcio  y  hierro, previene  la osteoporosis, es  bueno  para  combatir  la  gastritis, la  ulcera, se  trata de  un almidón  y protege   las  paredes  del  estomago.

       Funseca et al (2007) en  función  a la variedad  de  papa empleada,  destaca en  su  composición  nutricional  la  concentración  de almidón  que le  confiere  un  alto  valor  calórico, también  destaca  un  significativo  contenido  de  minerales  como  el  calcio y el  hierro  en  concentraciones mayores  a las gramíneas( arroz y trigo).

2.3.2  Composición  química  del  chuño blanco

       Humedad. Apaza, (2005)  humedad   encontrado  es de  13.30%.

       Así  mismo  las Tablas  Peruanas de  Composición  de  Alimentos, Ministerio  de Salud, Instituto  Nacional  de Salud, Centro  Nacional  de  Alimentación  y  Nutrición(1996),  es de  18.1%.

       Según NTP 011.400. Contenido de agua en el producto esta expresado en porcentaje  de 15%.

       Proteínas. Choudhuire et al (1963)  mencionado por Villasante (1999) la  proteína   de la papa  es  exclusivamente  la  globulina(tuberina) aunque  es  inferior  a  la proteína de la carne, sin embargo supera a la proteína del trigo, avena y  verdura.

       El  porcentaje de  proteínas  encontrados  por  Apaza,(2005)es  de 3.61%.        

       Tablas Peruanas de Composición de Alimentos, Ministerio  de Salud, Instituto  Nacional  de Salud, Centro Nacional de Alimentación y Nutrición (1996)  es de  1.9%.

       Grasas. El  contenido  de grasas es  bajo  aproximadamente es de 0.52% determinado por Apaza(2005).

       Así mismo  debemos indicar  que  en  la papa fresca  el  75% del  total   de  los  ácidos  grasos  de  los  lípidos   son ácidos  polinosaturados, linolenicos  y  linoleiccos, así mismo  tales  ácidos  son convertidos  rápidamente  a ácidos  grasos  libres  y  otros  compuestos  por  degradación  enzimático  de los  lípidos  durante  el procesamiento  de  tubérculo y  la autoxidación Villasante (1999).

       Carbohidratos.     En  las  Tablas  Peruanas de  Composición  de  Alimentos, Ministerio  de Salud, Instituto  Nacional  de Salud, Centro  Nacional  de  Alimentación  y  Nutrición, 1996  es  de  77.7%. Apaza, (2005)  81.24%

       Cenizas. Apaza,(2005)  el contenido  de  cenizas  es  de 0.31%.

       NTP 011.400.  Contenido de minerales totales expresado en  porcentaje de  2.5%.

       Así  mismo en  las Tablas  Peruanas de  Composición  de  Alimentos, Ministerio  de Salud, Instituto Nacional de Salud, Centro Nacional de Alimentación y  Nutrición(1996),  expresa  que esta compuesto  por  hierro 3.3mg,  calcio 92mg,  fósforo  54mg.

       Fibra.Apaza,(2005)  el contenido  de  fibras  es  de 1.29%.

       NTP 011.400. Fibra vegetal comestible se encuentra en frutas, verduras, granos, tubérculos, raíces, etc.  2 % máximo en chuño blanco.

Cuadro 5. Análisis  químico de la papa amarga y procesada de las variedades ruckii y q"etta

Fuente: Laboratorio de  análisis   químico. Departamento de la  Universidad Nacional Agraria  la  Molina – Lima.

Cuadro 6.  Lugares  de producción  y  estimación  de  volúmenes  de  producción  de  chuño blanco  en  la  cuenca del  río  Ilave

Fuente: Cadena  productiva de papa industrial  el  COLLAO, 2004

2.4  Tecnología  de  cocción – extrusión  de  alimentos

2.4.1 Extrusión

       La  palabra  extrusión  proviene  del  latín "extrudere" que  significa   forzar  un material  a  través  de un  orificio.

       La  extrusión  de  alimentos  es un  proceso  en  el  que un material ( grano,  harina o  subproducto)  es  forzado  a  fluir,  bajo  una  o  mas   de  una variedad  de  condiciones  de mezclado, calentamiento   y  cizallamiento,   a través  de  una  placa/boquilla  diseñada  para  dar  forma   o  expandir  los  ingredientes  Gortti (2000).

       Harper(1981) reporta    que  según  el  New  Dictionary  USA Webster´s,  el  verbo    extruir   se  define  como: "moldear  un material   por  forzamiento,    a través  de muchas   aberturas  de  diseño  especial,  después  de  haberlo  sometido  a  un  previo  calentamiento".

       La  extrusión  es una técnica  que  consiste  en  someter   a un  producto  o  una mezcla   mas  o  menos  hidratada,  a  un  calentamiento  bajo   presión  haciéndola    pasar  a  través  de  un  tornillo  de  Arquímedes    situado  en  un  cilindro  caliente,  y  terminado   en  una  hilera  con características deseadas. El  producto  así  tratado   sufre  primeramente una cocción  debido  a la  humedad,  la  temperatura,  la presión  y  la salida   de  la  hilera  se  somete   a una  fuerte  descompresión,  lo  que  confiere   un aspecto   hinchado.  Esta  operación   modifica simultáneamente   la  textura, la  calidad  organoléptica  y  el  color del  producto Adrián y Frangne(1990).

       La  extrusión  es  un proceso  que   combina  diversas  operaciones  unitarias como el  mezclado,  la cocción,  el  amasado   y  el  moldeado.  Un  extrusor    esta  constituido,    en esencia, por una bomba  de tornillo,   en  la  que  el  alimento  es  comprimido   y  trabajado    hasta  la  obtención    de una  masa   semi-sólida  que  es  impulsada  a  través  de  un  pequeño  orificio.  Si  durante  la  operación  el alimento    es  sometido  a  tratamientos   térmicos,  al  proceso   se  le  denomina  extrusión  por  cocción   o  extrusión   en caliente Alcázar(2002).

       La  extrusión  es un  proceso  que  combina   diversas operaciones unitarias.  Un extrusor  es  una  maquina  para  moldear    materiales  por  el  proceso  de  extrusión,  y un  extrusor    de alimentos   consiste   en un  tornillo   de Arquímedes   con  las aletas   helicoidales  adheridas  a  su alrededor,  con  rotación  aprieta  en  una  estrecha  armadura  cilíndrica  encamisetada  Fellows(1994).

       Las  interacciones  proteína – lípido – almidón,  pueden  tener  un  rol  significativo    durante   el  proceso    de cocción  extrusión  HTST,  en  un  matriz   carbohidratos  gluten,  los  gránulos   de almidón   están   incrustadas   en una  capa,  fina   de  proteínas de  gluten,  la  amilasa  puede  formar  complejos   con  los ácidos  grasos  libres  y  el  aceite  puede  reducir    la  desnaturalización    de  la  proteína,   la  expansión  y  la  firmeza  de la textura   de los extruidos  Ho & Izzo(1992).

       Gepalakrishna y  Jaluria (1992) citado  por   Joze (1992) menciona   que  la extrusión  mediante  tornillo  es  una  operación  termomecánica,  en el cual  el alimento  almidonoso   es  introducido   por  la  tolva   de  alimentación  hacia  el  cilindro  del  extrusor,  donde  es  transportado, mezclado , cizallado, amasado y  comprimido   por  el  tornillo,  bajo  temperatura   y  presión   elevada, con  el  objeto   de  transformar  su  estructura  física  en una  masa  semisólida  plástica. Esta  masa  gelatinizada,  es posteriormente  extruida  a  través  del  orificio o  guillotina.  En esta  operación,  el alimento  se  calienta  mediante  transferencia de  calor  por conducción  y  convección  entre  la  pared  interna  de la  camiseta  que  le  rodea  al  extrusor  calentando  eléctricamente   por inducción  y  la masa  alimenticia; parte  del  calor  produce  a  su  vez  de la  fricción  generando  por  el  tornillo  y  la  relieve  interna  del  cilindro.

       La extrusión termoplástica   ha  sido  usada  para  texturizar de  proteínas  vegetales  desgrasadas.  A  temperaturas  normales    de  cocción   extrusión (125 – 250 ºC)  y presiones(2 – 20 Mpa),  se  convierten  en  una  masa  plastificada  con  estructura   proteica   reorientada,  formando   un  producto   con  textura   masticable  análoga  a la  carne Kitabatake y  Doi (1992).

       La  cocción   por   extrusión   de  producto  alimenticios   requiere   la aplicación  de  calor  por  tiempo   suficiente  para  completar  las reacciones  deseadas, usualmente  la  gelatinización   de almidones;  el  calor  puede  ser  agregado  por  convección  o  conducción  Miller(1991)

       La  extrusión  de  alimentos  constituye  uno  de  los procesos  más  importantes   ventajosos  en  la  industria  moderna   de  los  alimentos  Linden & Lorient(1996).

       La extrusión es  la  forma  mas  simple,  el  cual  se  da   en  una  tobera,  en  las  que   se  realiza  la extrusión de  líquidos  mas  o  menos  viscosos   a  través  de  un  orificio  estrecho,   por la presión  ejercida  que  se  desplaza  en  el interior  del  cilindro  Booth(1991).

       La  extrusión es un proceso    termodinámico   de  cocido   y secado  mediante  el cual  un  producto  farináceo  húmedo es  expandido   y  adquiere  una  consistencia   plástica, en  un  tubo por  combinación  de  presión,  calor  y  tracción  mecánica.  Esto   da  como  resultado   una  elevación  de  temperatura  dentro  del tubo,  gelatinización    de  los   almidones,  desnaturalización   de  las  proteínas,  a demás  del  moldeado, cortado, expansión  exotérmica  del  producto  final Ranken(1993).

       El proceso de  extrusión   es  muy  versátil  porque  se  puede trabajar   con  diferentes   materias  primas   y  obtener   una  variedad   de  productos   terminados    como  alimentos  infantiles   granulados   o  en  polvo,  etc.  La gelatinización   y  ruptura    de  moléculas  de  almidón  permite   obtener  un producto   de preparación   instantánea   de  buena   digestibilidad. Los  productos   extruidos  están  libres  de  bacterias   patógenas   por la  alta   temperatura   a la que  son  sometidos Repo – Carrasco (1998).

       El  proceso  de  cocción -  extrusión  de  alimentos  es la  técnica  que  consiste  en  someter  a  un  producto  o  una  mezcla,  mas o menos  hidratadas,  a un  calentamiento   bajo  presión   haciéndole  pasar  a  través de un  tornillo  de  Arquímedes  situado  en  un  cilindro  caliente,  y  terminado  en  una  hilera  con  características  función  del  objeto deseado  Jean y  Reglene(1990).

2.4.2 Funciones  de  extrusores  en  la  industria   alimentaría 

       Según Booth (1991)  los  extrusores  en  la  industria  alimentaría   tienen  las siguientes   funciones:

       Mezclar   y  homogenizar   materias primas

       Cocción al  producto:

ü       Desnaturalización  de  proteínas

ü       Gelatinización  de  carbohidratos

ü       Produce  sabor  y  color

ü       Elimina  factores  anti nutricionales.

       Crear  textura  a  través  de  la  presión, flujo  e  intercambio  de calor

       Crear  formas 

       Secar   y/ o deshidratar  el  producto.

2.4.3 Ventajas   y  desventajas  del  proceso  de  extrusión

Según  Fellows (1994)

Ventajas de  los  extrusores

       Versatilidad. Puede  producirse   una  amplia  variedad  de  alimentos  dentro  de  los  factores  que  contribuyen   a la  versatilidad  del  proceso  de  extrusión  se  puede  mencionar   los  diseños específicos   del  extrusor,  las variedades  de operación,  la  variedad  de  materia   prima,  y  las  características   que  pueden   obtenerse   en  los  productos   terminados( formas,  colores,  sabores, textura, etc.).

       Alta  productividad. Un  extrusor  provee  un  sistema  de procesamiento   continuo,  de  capacidad  de  los equipos   de  extrusión  varia  desde  equipos   a  escala  de  laboratorio  (1 a 5 kg/h)  hasta  extrusores   que  pueden  producir   5  a  10  ton/h   de  materiales   poco   densos (0.5 ó 0.7gr/cm3)  y  debido  a que  son  equipos   continuos,  se  tiene  un  mejor  control  del  proceso  y  se  obtiene productos   más  uniformes.

       Bajo  costo. Los  requerimientos  de  trabajo  y  espacio  por  unidad  de  producción  son  pequeñas  que  otros   sistemas  de  cocinado.

       Productos  de  alta calidad. El proceso  de  calentamiento  HTST minimiza  la degradación  de  los  nutrientes  de  los  alimentos,  mientras mejora  la  digestibilidad  por  gelatinización   del  almidón   y  desnaturalización  de  la  proteína.  El  tratamiento   por  altas   temperaturas  y  corto  tiempo  destruye   factores  indeseables   en los  alimentos.  Algunos   factores   desnaturalízables   térmicamente  son  compuestos  anti nutricionales  tales  como  inhibidores  de  tripsina,  hemoglumimas,  gosipol y  enzimas indeseables  tales   como  la  lipasa o  lipoxigenasa y  microorganismos.

       Ahorro  de  energía. Los  sistemas  de  procesamiento  operan  a humedades  relativamente  bajas   para  producir  la  cocción.   Los  bajos  niveles  de  humedad  reducen  la cantidad  de  calor  requerido   para la cocción   y secado   del  producto,  por lo que  tanto  los  gastos  de  inversión  como  de  operación   puede  ser   reducidos.

       Superficie de  edificio  industrial. En  comparación   a  otros  sistemas  de  procesamiento,  el  equipo  de extrusión  requiere   de menores   superficies   para  la  instalación   del  edificio  industrial.

       Producción  de nuevos  alimentos.  La  extrusión  puede  modificar  proteínas  vegetales  y  otros  materiales  alimenticios  para  producir  nuevos  productos  alimenticios.

Desventajas  de la  cocción  por  extrusión

Ø       Los  extrusores  procesan  solamente  harinas   o  materiales  granulares.

Ø       En  mezclas   que  contienen  proteínas  de  leche    se  observa  una  mayor   destrucción  de  lisina  que otros  componentes,  por  lo que  requieren   ser  cocidos   en  el  menor    de los  rangos   disponibles   de temperatura  de  extrusión,   es  decir   100 a  135 ºC,  para  una  óptima   utilización   biológica  de la  proteína.

Ø       Algunas  de las vitaminas  macro encapsulados   pueden   pre mezclarse    en los  cereales   antes    de la  cocción  mostrar   poca   perdida    de estabilidad  de  alta   temperatura( 12 a 20 seg.),  en  un sistema   HT/ST; pero   algunas   vitaminas,   particularmente  la  vitamina    C, presenta  perdidas  excesivas  durante  el  proceso.

 2.4.4  Tipos  de  cocción  -  extrusión

Morgan (1986) menciona   dos  formas  de  cocido:

       Cocido  y  extruido  a  baja  presión. En  este  proceso  los ingredientes   secos  se  mezclan  con  agua  y  se  alimentan    al  extrusor   cocinador.  Un  fluido  circula  a  través  de la  chaqueta y  algunos  diseños    a  través  del  tornillo  en  la masa.   Se  controla  la temperatura  y  el  tiempo  para  conseguir  el  grado  de  gelatinización   del  almidón  en el producto.  La masa  se  enfría,  generalmente  mediante   un  molde   refrigerado,  antes  de  que   sea  extruido  en  la  atmósfera  de  modo  que    el  agua  que  contiene   no  pase  rápidamente  al  vapor.  Como  resultado    la  masa  se  comprime  y  esta  generalmente  libre  de  burbujas  en  vez de  que  se  expanda  como  espuma  como  la  extrusión  ocurre  a  baja  presión  entonces  la  temperatura  también  es  baja,  obteniéndose productos  de  poco  expansión,  y  textura  dura.

       Cocido  y  extruidos  a  alta  presión. Este  procedimiento  requiere  elevar  temperatura,  de la  masa  amilácea.   Sobre  los     100 ºC . La  compresión  de la  masa  plástica   dentro   de  la  cámara   mediante  la  relación    gradual   del tornillo   proviene   la  vaporización   del contenido  del agua. La máquina   representa    una  resistencia   al  flujo  del  extruido  que  sale  del  extrusor.  Conforme  se  abre  la cantidad  de  orificios la  presión  decae.  El  incremento  de  RPM del  extrusor  aumentara  la presión.

2.4.5 Descripción   del  equipo  de  extruido   para  alimentos

       Partes  típicas  del extrusor   generalmente  incluye lo  siguiente GUY(2001):

       Una  tolva  cilíndrica  con "movimiento vivo  en el   fondo". Que  asegura  una  alimentación  ininterrumpida  de  productos.

       Alimentador  de producto  o  materia prima.

       Pre- acondicionador. Mezclador  de  ingredientes  con humedad, polvos  u otros  aditivos.

       Sección  extrusora. Diseñada  para  trabajar  el  producto   humedecido  y  formar  una  masa  elevando  su  temperatura  a la salida  del  extrusor ( usualmente a  115 ºC  o 180 ºC en  unos  cuantos segundos).

       Inyectora de agua   y  vapor. Utilizados  en  algunos extrusores  y  para  algunos  productos  en  los cuales, valor  a alta  presión  y/o agua  se  inyecta  directamente  alas  cabezas  del  extrusor  para aumentar  la  capacidad  y/o la calidad del  producto.

       Dado  final.  diseñado  para  formar   lo  extruido  en  segmentos  al  tamaño  y  forma  deseada.

       Cortador de  velocidad variable. Permite  cortar  lo  extruido  en  segmentos  a la  longitud  deseada.

       Transportador. Puede  ser una  banda  o  neumático instalado   en  la descarga  del  transportador   para  llevar  el  producto   hasta  el  enfriador   y secador,  donde  la  temperatura   y la  humedad se  reduce  al  rango  óptimo  según  el  producto  que se este  procesando  a continuación  se  muestra  una  extrusora de tornillo simple.    

Fig. 1.  Partes del extrusor de tronillo  simple

2.4.6  Efectos de la cocción-extrusión  en los  nutrientes  de los  alimentos

       Los  efectos  sobre las características  organolépticas  y nutritivas según  Fellows (1994) la  condición  de  HTST (Elevada Temperatura Durante   Corto  Tiempo) de  la  extrusión en  calientes  a penas  se  afectan  el  color  y  el  bouquet(aroma)  de los  alimentos.

       Efectos sobre Valor  nutritivo  según Fellows (1994) las  perdidas  vitamínicas  de los  alimentos   extruidos   dependen  del  tipo  de  alimento, de su  contenido  de  agua,  del  tiempo y  la temperatura  de  tratamiento.  Las  condiciones  de HTST  de la  extrusión  en  caliente  y  el  enfriamiento   rápido  del  producto    a la  salida  de la  boquilla,  hacen  que  las  pérdidas   vitamínicas  y  en  aminoácidos    esenciales    sean  relativamente   pequeñas.

       Así   por  ejemplo  en un proceso  de  extrusión  de  cereales  a 154ºC   el  95%  de  la  tiamina  se  retiene  y  únicamente   se  producen  pérdidas   de  poca  importancia  en la  riboflavina, piridoxina, niacina y  ácido  folico. Dependiendo del  tiempo  al  que el  alimento  se  mantiene   a  una  temperatura  elevada  las  pérdidas  en  ácido  ascórbico y  vitamina C  pueden  ser  de  hasta el  50%.

       Harper (1979) temperaturas   elevadas  y  la  presencia   en  el  medio  de  azucares,  provocan  cambios  en la  estructura  de las  proteínas   que  mejoran  la  digestibilidad.

       Cover  y  Col (1949) mencionado  por  Fellows  han estudiado   los efectos   de la  temperatura    de  tratamientos   sobre  las  pérdidas   vitamínicas   de diversas  carnes.  Estos  autores  comprobaron  que  temperatura  del  orden  de  150ºC,  en las   que  la  carne  se  cocía  perfectamente  no  provocaban  pérdidas   importantes,  en  tiamina. Las  perdidas  de  tiamina  en  los cereales  y  derivados  se  hallan  determinados   por la  temperatura  del  horneo  y  el  pH  del alimento  en cuestión.

       La  concentración  máxima  de  algunos  componentes  que los extruidores  de  tornillo  único  y  de  doble  tornillo  son  capaces  de  manejar   es respectivamente   la siguiente:

Ø       4 y  20  %  de  grasa

Ø       10 y  40%  de  azucares

Ø       30 y  65%  de  agua.

       Efectos sobre proteínas. El  tratamiento  térmico  de las proteínas  vegetales  mejora  la digestibilidad  debido  a  la  inactivación  de  inhibidores  de  proteasas,  sin  embargo   la  disponibilidad   de  los  aminoácidos   puede  verse  afectada  de  mecanismos  de  oxidación  y  reacción maillard Bjorck(1993)

       El  efecto  en  las proteínas  es incrementar  la  metabolización  y  digestibilidad  de  las  proteínas  disponibles. Las proteínas  son  desnaturalizadas  por el  efecto  de  cocinar, un  efecto  relacionado  con el  grado  de temperatura   creada,  las proteínas  están  compuestas   de  aminoácidos   que  son  conocidos  como  los  bloques de  construcción  de las proteínas,  los  aminoácidos  están unidos  por  lazos  primarios,  mientras  las  moléculas  están  unidas  por  lazos  secundarios  pero  no  crea  suficiente calor para destruir los  aminoácidos  o los  lazos  primarios Vergara(2002).

       Efectos sobre carbohidratos. La  cocción- extrusión destruye  la  estructura  organizada  y  cristalina del  almidón, ya sea parcial   o  totalmente, dependiendo  de  la  porción  relativa  amilosa: amilopectina propiedades  funcionales especificas Linko(1981).

       El  efecto  sobre  los  carbohidratos,  básicamente  se da  en  la  gelatinización  del  almidón  y  complejo  amilosa-lipido  este efecto  sobre  el  amidón  durante  el  proceso de  extrusión  se  incrementa  con  la  temperatura, así mismo   el  aumento   de  la  humedad  de  alimentación  tienes efecto  positivo  a  altas  temperaturas,  mientras  que  el  aumento  de la  velocidad  del  tornillo  y  el  diámetro  de  la  boquilla  reduce  la gelatinización.  El  complejo  amilosa, suele  formarse  a  135ºC,  cuando  el  contenido  de  humedad  es de 22%, la  formación  de  este  complejo  reduce  la  pegajosidad del  producto Bjorck(1993).

       Efectos sobre la grasa. Los lípidos   durante  el  procesamiento  pueden  ser  afectados  a  través  de  diferentes  mecanismos  tales  como  la  oxidación, la isomeración, cis-trans o  hidrogenación. La  cocción- extrusión  reduce  el  contenido   de  monogliceridos  y  ácidos  grasos  libre  por  formación  de  complejos  con la  amilosa, haciendo menos  utilizables Bjorck(1993).

       Efectos sobre  la fibra  dietética. La  fibra  es esencial   en  la fijación  de minerales,  pero  reduce  la disponibilidad  de  vitaminas. La degradación  de  la  fibra  es  inversamente proporcional al tamaño de partícula, pudiendo  ser  favorecida  por  el tratamiento mecánico intenso del  proceso  de  extrusión Harper(1988).

       Efectos sobre la textura. Proceso  en  el  que  se  produce  daño mecánico  por  fricción  mientras  que la  aplicación  de  calor  y  humedad  contribuyen  a la perdida de  la  cristalinidad.  Cuando  mas bajo  la  cantidad  de  humedad  mas  alta  es la  viscosidad   y  el daño  mecánico. El  alimento   extruido   tiene  una  humedad  baja. Las  moléculas  grandes   del  almidón  y  proteína  están  desnaturalizadas  y  alineadas  a  lo  largo   de  la  corriente  de flujo  laminar  en el   extrusor,  a temperaturas   elevadas  estas   moléculas  se  enlazan  para   formar  estructuras capaces  de  expandir   cuando   salen  del extrusor. El  cruce   de  enlaces   entre  moléculas adyacentes  afecta  la  resistencia   de la estructura  formada  y  posibilita  la  degradación   durante   el  procesamiento   y  consumo.  Los  enlaces   de  hidrogeno  e  hidrofobitos  débiles  pueden  ser  alterados fácilmente  con  el  agua, mientras  los enlaces  covalentes   e iónicos  resisten  a  la disrupción  para  retener  la textura  del  producto.  El  daño  producido  por  fricción  inducida  a  grandes  moléculas  del  alimento  reduce  su  capacidad  para expandir, aumenta  su  solubilidad  en  agua  y  reduce  la funcionalidad.

2.5 Complementación   nutricional  entre  proteínas vegetales

       La  proteína   vegetal  es  de calidad  inferior  a la  de  la  proteína   de  origen  animal, a que  esta  presenta  un  balance  de  aminoácidos  esenciales  favorables  a la utilización  por el  organismo, mientras  que  la  proteína vegetal es  deficiente  en  algunos aminoácidos Vargas(1978).

2.6 Criterios a  considerar  para  la elaboración  de una  mezcla  alimenticia

       Según  Vivas (1979) para la elaboración de una mezcla  alimenticia, existen  diferentes  criterios, técnicas que  se debe  de  considerar. Entre  las  más  importantes tenemos: