ESCUELA DE POSTGRADO

Doctorado en Nutrición

ELABORACIÓN DE UN PAN APTO PARA CELIACOS A BASE DE HARINA DE

CHENOPODIUM PALLIDICAULE AELLE (CAÑIHUA) Y EVALUACIÓN DE SU

ACEPTABILIDAD SENSORIAL

Tesis para optar el Grado

de Doctor en Nutrición

SABY INÉS ZEGARRA SAMAMÉ

Asesor:

Dra. Ana María Muñoz Jáuregui

Lima-Perú

2018

i

ASESORA

Dra. Ana María Muñoz Jáuregui

ii

MIEMBROS DEL JURADO

Dr. Carlos Eduardo Alvarado Ortíz Ureta.

Dr. Felipe Ignacio Cconchoy.

Dra. Teresa Blanco de Alvarado Ortíz.

iii

DEDICATORIA

A mi querido esposo Pepe por su amor y apoyo permanente.

A mi amada hija Andrea por ser mi principal motivación en

todo lo que hago.

A mis queridos padres Juan y Magda por su amor y apoyo

incondicional.

A mi querida Amelia y a mis hermanos Martha, Tula y Juan

Carlos por su cariño.

iv

AGRADECIMIENTOS

A Dios Padre bueno y misericordioso por su amor y

protección.

A mi familia por su apoyo incondicional.

A mi asesora la Dra. Ana María Muñoz Jáuregui por

brindarme sus valiosos consejos y experiencias en la

ejecución de la presente tesis.

A mis profesores del doctorado de quienes recibí no solo

conocimiento sino también su sincera amistad, en especial a

la Dra. Teresa Blanco quien siempre ha sabido inspirarnos y

motivarnos.

A mis queridas amigas Sandra Pinedo Huamán y Cynthia

Sánchez Huapaya por su valiosa ayuda en la ejecución de la

presente tesis.

Al establecimiento “La casa de Violeta” por permitirnos

realizar con sus clientes celíacos la evaluación sensorial del

pan de cañihua.

v

ÍNDICE DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 15 Planteamiento del problema 15

Formulación de la pregunta de investigación 16

Objetivos 16

Objetivo General. 16

Objetivos específicos. 16

Justificación 17

CAPÍTULO I 19 MARCO TEÓRICO 19

1.1. Antecedentes de la investigación 19

1.2. Bases teóricas 20

1.2.1. Celiaquía 20

1.2.1.1. Epidemiología de la celiaquía a nivel mundial y local 21

1.2.1.2. Fisiopatología 23

1.2.1.3. Manifestaciones clínicas 25

1.2.1.4. Diagnóstico 26

1.2.1.5. Tratamiento 27

1.2.2. Diferencias entre las proteínas de los cereales y de los granos andinos 27

1.2.2.1. Proteínas funcionales 28

1.2.2.2. Proteínas de reserva y estructurales 28

1.2.3. El gluten 28

1.2.4. Legislación para productos alimenticios libres de gluten 29

1.2.5. Tipología de los alimentos por su contenido de gluten 31

1.2.6. Técnicas para la detección de gluten en alimentos 32

1.2.7. El pan 33

1.2.7.1. Definición 33

1.2.7.2. Características de los Ingredientes básicos en la panificación 33

1.2.7.3. Características físico químicas del pan común 33

1.2.8. Cañihua 35

1.2.8.1. Taxonomía 35

1.2.8.2. Propiedades nutricionales 36

vi

1.2.8.2.1. Proteínas 36

1.2.8.2.2. Carbohidratos 36

1.2.8.2.3. Lípidos 37

1.2.8.2.4. Minerales 37

1.2.8.2.5. Compuestos bioactivos 38

1.2.8.3. La harina de cañihua y sus usos 40

1.2.9. Insumos y coadyuvantes tecnológicos usados en la elaboración de pan sin

gluten 42

1.2.9.1. Almidón. 42

1.2.9.2. Goma Xantán o Xantano. 42

1.2.9.3. Concentrado proteico: Suero de leche 43

1.2.9.4. Huevo 43

1.2.10. Elaboración del pan 43

1.2.10.1. Métodos de elaboración 43

1.2.10.2. Etapas de elaboración del pan 44

1.2.11. Características físico-sensoriales del pan 45

1.2.11.1. Volumen específico del pan 45

1.2.11.2. Análisis de Perfil de Textura en pan 46

1.2.12. Evaluación Sensorial 46

1.2.12.1. Tipos de análisis sensorial 46

1.2.12.1.1. Pruebas discriminativas 47

1.2.12.1.2. Pruebas descriptivas 47

1.2.12.1.3. Pruebas afectivas 47

1.3. Definiciones conceptuales 48

1.4. Hipótesis 49

1.4.1. Hipótesis de investigación 49

1.4.2. Hipótesis estadística 49

1.4.2.1. Hipótesis nula 49

1.4.2.2. Hipótesis alternativa 49

CAPÍTULO II 50 METODOLOGÍA 50

2.1. Tipo y diseño de investigación 50

2.1.1. Materiales y métodos 50

2.1.1.1. Lugar de ejecución 50

2.1.1.2. Materia prima e insumos 50

2.1.1.2.1. Materia prima 50

2.1.1.2.2. Insumos 50

vii

2.1.1.3. Materiales y equipos 51

2.1.1.3.1. Materiales 51

2.1.1.3.2. Equipos 52

2.1.1.4. Metodología experimental 52

2.1.2. Elaboración del pan de cañihua 54

2.1.2.1. Formulaciones propuestas 54

2.1.2.2. Diagramas de flujo para la elaboración del pan de Cañihua 54

2.1.2.3. Descripción de las operaciones 56

2.1.2.4. Determinación de los criterios sensoriales más importantes al

seleccionar un pan. 57

2.1.2.5. Evaluación sensorial para la elección del pan con mayor aceptabilidad 57

2.1.2.6. Caracterización física del pan elaborado 58

2.1.2.6.1. Volumen específico del pan 58

2.1.2.6.2. Análisis de Perfil de textura 58

2.1.2.7. Determinación del gluten 59

2.1.2.8. Evaluación de la aceptabilidad sensorial del pan de cañihua por

consumidores celiacos 59

2.1.2.9. Caracterización físico-química, nutricional y microbiológica del producto

seleccionado 59

2.1.2.9.1. Caracterización físico-química 59

2.1.2.9.2. Caracterización nutricional, Análisis Químico Proximal 59

2.1.2.9.3. Caracterización microbiológica 60

2.2. Población, muestra y muestreo 62

2.2.1. Población (N) 62

2.2.2. Muestra 62

2.2.3. Muestreo 62

2.3. Sistema de variables 62

2.3.1. Variable Independiente (X). 62

2.3.2. Variable Dependiente (Y). 63

2.4. Técnicas de recolección de datos 63

2.5. Validez y confiabilidad de los instrumentos. 63

2.6. Análisis de datos 64

2.7. Aspectos éticos 64

2.8. Limitaciones y/o sesgos del estudio 64

CAPÍTULO III 65 RESULTADOS 65

3.1. Elaboración de pan de cañihua 65

viii

3.2. Criterios sensoriales al seleccionar un pan 66

3.3. Propiedades físicas del pan 67

3.3.1. Volumen de los panes formulados 67

3.3.2. Análisis de perfil de textura 68

3.4. Evaluación sensorial realizada por un panel semi-entrenado para

determinar el grado de satisfacción de las tres formulaciones de pan 69

3.4.1. Color 70

3.4.2. Olor 71

3.4.3. Sabor 72

3.4.4. Apariencia General 73

3.5. Selección de la mejor formulación 74

3.6. Determinación del contenido de gluten en el pan de cañihua seleccionado

74

3.7. Determinación de la aceptabilidad sensorial del pan de cañihua por

consumidores celiacos 75

3.8. Caracterización del pan de cañihua 75

3.8.1. Análisis Físico- químico 75

3.8.2. Análisis químico proximal 75

3.8.3. Análisis microbiológico 76

CAPÍTULO IV 77 DISCUSIONES 77

4.1. Elaboración de pan de cañihua 77

4.2. Criterios sensoriales al seleccionar un pan 78

4.3. Propiedades físicas del pan 79

4.3.1. Volumen específico de los panes 79

4.3.2. Análisis de perfil de textura 79

4.3.3. Evaluación sensorial realizada por un panel semi-entrenado para

determinar la mejor formulación. 80

4.3.3.1. Color de los panes 81

4.3.3.2. Olor de los panes 82

4.3.3.3. Sabor de los panes 82

4.3.3.4. Apariencia general de los panes 82

4.4. Contenido de gluten 83

4.5. Evaluación de aceptabilidad general de los panes por consumidores

celiacos. 84

4.6. Caracterización de la mejor formulación 84

4.6.1. Análisis Físico- químico 84

ix

4.6.2. Análisis químico proximal 85

4.6.3. Análisis microbiológico 86

CONCLUSIONES 87 RECOMENDACIONES 88 BIBLIOGRAFÍA 89 ANEXOS 101

x

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Manifestaciones clínicas según la edad de presentación 26

Tabla 2. Clasificación de los alimentos de acuerdo al contenido de gluten 31

Tabla 3. Métodos para la determinación del gluten en los alimentos 32

Tabla 4. Ingredientes principales utilizados en la elaboración de pan 33

Tabla 5. Parámetros fisicoquímicos del pan común 35

Tabla 6. Clasificación taxonómica de la cañihua 35

Tabla 7. Composición de la cañihua y el trigo (g/100g) 36

Tabla 8. Contenido de azúcares en la cañihua, quinua y 37

Tabla 9. Ácidos grasos presentes en aceite de cañihua y quinua 37

Tabla 10. Contenido de minerales (mg/100 g materia seca) 38

Tabla 11. Contenido de fibra dietaria (g/100 g base seca) 39

Tabla 12. Contenido de compuestos fenólicos 40

Tabla 13. Capacidad antioxidante de los granos andinos 40

Tabla 14. Tipo y número de jueces sensoriales de acuerdo al tipo de prueba

sensorial 48

Tabla 15. Formulaciones de pan a ensayarse en la investigación 54

Tabla 16. Variable independiente de estudio (X) 62

Tabla 17. Variable independiente de estudio (Y) 63

Tabla 18. Puntajes obtenidos en cada atributo de un pan 66

Tabla 19. Características en orden de importancia al seleccionar un pan 66

Tabla 20. Volumen específico del pan de cañihua (g/cm3) 67

Tabla 21. Análisis de Perfil de textura (TPA) 68

Tabla 22. Promedio de los resultados de la evaluación sensorial de los panes 70

Tabla 23. Rangos promedios para el atributo color 70

Tabla 24. Estadístico de Friedman para el atributo color 71

Tabla 25. Estadístico de prueba de Wilcoxon 71

Tabla 26. Rangos promedios para atributo olor 71

Tabla 27. Estadístico de prueba de Friedman para el atributo olor 72

Tabla 28. Rangos promedios para el atributo sabor 72

Tabla 29. Estadístico de Friedman para el atributo sabor 72

Tabla 30. Estadístico de prueba de Wilcoxon 73

Tabla 31: Rangos promedios para el atributo apariencia general 73

Tabla 32. Estadístico de Friedman para el atributo apariencia general 73

Tabla 33. Estadístico de prueba de Wilcoxon 74

xi

Tabla 34. Contenido de gluten (mg/kg) en el pan seleccionado 74

Tabla 35. pH y acidez titulable en el pan de cañihua 75

Tabla 36. Análisis proximal del pan seleccionado 75

Tabla 37. Análisis microbiológico del pan seleccionado 76

xii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. El Iceberg de la celiaquía 22

Figura 2. Esquema fisiopatológico de la enfermedad celiaca 24

Figura 3. Atrofia de las vellosidades intestinales 25

Figura 4. Simbologías a nivel mundial para alimentos libres de gluten ¡Error! Marcador

no definido.30

Figura 5. Diagrama de flujo de la harina de cañihua 41

Figura 6. Usos de la harina de cañihua 41

Figura 7. Metodología experimental para la determinación de la mejor formulación de

un pan a base de harina de cañihua y su aceptabilidad por celiacos 53

Figura 8. Diagramas de flujo del proceso de elaboración de pan de cañihua 55

Figura 9. Diseño experimental para la elaboración de pan libre de glúten a base de

harina de cañihua 60

Figura 10. Masa de las tres formulaciones planteadas 65

Figura 11. Pan de cañihua en base a las formulaciones planteadas 65

Figura 12. Distribución ponderal de los criterios sensoriales de decisión de los

consumidores en la elección de un pan 67

Figura 13. Cohesividad del pan de cañihua y pan control 68

Figura 14. Dureza del pan de cañihua y pan control 68

Figura 15. Gomosidad del pan de cañihua y pan control 69

Figura 16. Elasticidad de pan de cañihua y pan control 69

Figura 17. Masticabilidad del pan de cañihua y pan control 69

Figura 18. Evaluación sensorial por panel semi-entrenado 70

xiii

RESUMEN

La presente investigación tuvo como objetivo elaborar un pan apto para celiacos a partir de

harina de cañihua y evaluar su grado de aceptabilidad por consumidores celíacos.

Se propusieron y elaboraron tres formulaciones en las que se variaron los porcentajes de

harina de cañihua (7,6% 9,5% y 8,3 %), almidón de yuca (19 %, 21% y 15,4%), suero de

leche (3,8%) y goma Xantán (0,6 y 1,2%). Fue el Método Directo el que se siguió para la

elaboración del pan, el tiempo y temperatura de fermentación fueron de 90 minutos y 40

°C respectivamente, así como el horneado se realizó a 180 °C por 20 minutos. A las tres

formulaciones de pan se les realizó el perfil de textura luego fueron evaluadas por un panel

sensorial semi entrenado (76 personas). Es a partir de estos resultados que se determinó

que el pan que contenía; 8,3% harina de cañihua,15,4% almidón de yuca,3,8% de suero

de leche y 1,2% de goma Xantan fue el que presentó mayor aceptabilidad. Posteriormente

se determinó en dicho pan el contenido de gluten obteniéndose un valor no mayor a 20ppm

por lo que de acuerdo a la legislación Codex tendría la denominación de exento de gluten.

Se realizó el análisis físico químico y microbiológico encontrándose dentro de los

parámetros establecidos para un pan según la R.M. 1020- 2010/ MINSA. El análisis

proximal del pan de Cañihua mostró un contenido de proteínas de 12,63%, grasa 12,58%

cenizas 1,97%, fibra dietaria 5,34 %, carbohidratos 67,52% y una humedad del 20,96%.

El pan de cañihua fue evaluado sensorialmente por un panel de celiacos consumidores

habituales de pan quienes establecieron para éste producto una aceptabilidad general de

4,6 / 5 puntos de una escala hedónica lo que equivalió a un “me gusta mucho”.

Palabras claves: Pan de cañihua, celiaquía, goma xantán, análisis sensorial, exento

de gluten.

xiv

ABSTRACT

The present research had as objective to elaborate a bread suitable for celiacs from cañihua

flour and to evaluate its degree of acceptability by celiac consumers.

Three formulations were proposed and elaborated in which the percentages of cañihua flour

(7,6% 9,5% and 8,3%), cassava starch (19%, 21% and 15,4%) were varied, whey (3,8%)

and Xanthan gum (0,6 and 1,2%). It was the Direct Method that was followed for the bread

making, the time and temperature of fermentation were 90 minutes and 40 ° C respectively,

as well as the baking was done at 180 ° C for 20 minutes. The three formulations of bread

were made the texture profile were then evaluated by a semi-trained sensory panel (76

people) is from these results that it was determined that bread containing 8,3% cañihua

flour and 15,4% of cassava starch presented the highest acceptability. Afterwards, the

gluten content was determined in the bread, obtaining a value of 20ppm, which would be

gluten free. The chemical and microbiological physical analysis was performed within the

parameters established for a bread according to R.M. No. 1020-2010 / MINSA. The

proximal analysis of Cañihua bread showed a protein content of 12,63%, fat 12,58% ashes

1,97%, dietary fiber 5,34% and carbohydrates 67,52% and humidity of 20,96%.

Cañihua bread was sensorial evaluated by a panel of celiac consumers who were habitual

consumers of bread, who established for this product a general acceptability 4,6 / 5 points

of a hedonic scale.

Key words: Cañihua bread, celiac disease, xanthan gum, sensory analysis, gluten

free.