ARTÍCULOS ORIGINALES

Obtención de harina de nopal y formulación de alfajores de alto contenido en fibra

Obtaining nopal flour to elaborate alfajores high in fiber

 

Stella Fabiana Castillo¹, Liliana Estrada¹, María Isabel Margalef¹, Susana Lucia Tóffoli¹

¹Licenciada en Nutrición
Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias de la Salud. Consejo de Investigación
Correspondencia: melel@unsa.edu

Recibido: 03/11/2012.
Aceptado en su versión corregida: 06/01/2013.

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Resumen

La especie Opuntia ficus-indica L Millar conocida como nopal, tuna o chumbera es una planta de la familia de las cactáceas. En Argentina ha sido subexplotada y el empleo en la elaboración de productos alimenticios está poco difundido. Por su alto contenido en fibra, su utilización en la industria alimentaria representa una alternativa para la formulación de alimentos. El objetivo del estudio fue obtener harina de nopal y formular alfajores con mezclas de harinas de trigo-nopal, de buena aceptabilidad. Se utilizaron cladodios maduros de 1-3 años de edad, los que se sometieron a deshidratación en estufa (75°C, 23 horas). La harina fue caracterizada física, química, microbiológica y sensorialmente. Para la formulación de los alfajores se elaboraron galletas con mezclas de harina trigo-nopal (HTN), en diferentes proporciones (90:10, 85:15, 80:20, 75:25 y 70:30); la óptima fue seleccionada mediante una prueba de ordenamiento de preferencia y de aceptabilidad. En el producto final se determinó composición química y aceptabilidad general y por atributos. Se obtuvo una harina de nopal de 80 mesh, con un pH de 5,5; aw de 0,50; WAI de 4,99 ml/g y el patrón colorimétrico fue L* 65,08; a* 4,19; b* 28,66. El contenido de proteína fue de 12,66 g%; grasa 3,03 g%; fibra alimentaria 47,65 g% y cenizas 20,28 g%. Se elaboraron las galletas con las distintas mezclas, resultando preferida la de HTN 90:10. El porcentaje de fibra alimentaria del alfajor por porción de 40g fue de 9,83 g%; aportando el 39% de los valores diarios recomendados.
Se concluye que es factible la obtención y utilización de harina de nopal como ingrediente no tradicional de alto contenido de fibra para formulación de alimentos.

Palabaras clave: Harina de nopal; Formulación; Alfajores; Fibra alimentaria.

Abstract

The species Opuntia ficus-indica L Millar known as nopal, tuna or chumbera is a plant that belongs to the cactus family. In Argentina, it has not been largely exploited and its use for the elaboration of food products is slightly spread. Due to its high fiber content, its use in the food industry represents an alternative to elaborate food. The aim of the study was to obtain nopal flour and elaborate alfajores with a mixture of wheat-nopal flour, a source of fiber of good acceptability. Mature pads from 1 to 3 years of age were used, which were subjected to dehydration in an oven (75º C, 23 hours). The flour obtained was classified according to its physical, chemical, microbiological and sensorial characteristics. For the elaboration of the alfajores, cookies were made with a mixture of wheat-nopal flour (WNF), in different proportions (90:10, 85:15, 80:20, 75:25 and 70:30). The top-quality sample was selected through a taste and acceptability test. In the final product, the chemical composition, the general acceptability and quality were stated. Nopal flour of 80 mesh, with a pH of 5.5; aw of 0.50; WAI of 4.99 ml/g was obtained. The colorimetric standard was L*65.08; a* 4.19; b* 28.66. The content of protein was 12.66 g%; fat 3.03 g%; dietary fiber 47.65 g% and ashes 20.28 g%. The cookies were elaborated with different mixtures of WNF 90:10, 85:15, 80:20, 75:25 and 70:30; and preference was given to the mixture 90:10. The percentage of dietary fiber of the alfajor per 40 g serving was 9.83 g%; contributing 39% of the recommended daily values.
We conclude that it is possible to produce and use nopal flour as a non-traditional ingredient with high-fiber content for the elaboration of food.

Keywords: Nopal Flour; Elaboration; Alfajores; Dietary Fiber.

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Introducción

El nopal (Opuntia ficus indica L. Millar) es una planta de la familia de las cactáceas que presenta características adaptativas en su anatomía, morfología y fisiología, las que le permiten sobrevivir, crecer y reproducirse en ambientes áridos y semiáridos ^(1-3). Representa un cultivo alternativo en zonas donde hay deficiencia de agua, constituyendo un importante recurso natural; cuyo aprovechamiento contribuiría al desarrollo de las mencionadas zonas, tanto en sus actividades económicas como en el mejoramiento de la seguridad alimentaria de las poblaciones ^(4,5).

La utilización del nopal fresco se ve condicionada por su corta vida útil y su empleo se limita a la época de producción del cultivo. Una posibilidad de uso es la deshidratación, que resulta tecnológicamente factible, ya que permite obtener harina de buena calidad nutricional y sensorial, para su empleo en la formulación de alimentos.

La harina de nopal se considera un alimento de interés nutricional por ser fuente de compuestos beneficiosos para la salud. Investigaciones realizadas demuestran que el contenido de fibra alimentaria es de 43%, de la cual 28,45% es insoluble y 14,54% es soluble; entre los minerales se destaca el calcio (340 mg%) y potasio (210 mg%), mientras que el contenido en sodio es bajo (200 mg%) ⁽⁶⁾. La harina de nopal representa un ingrediente no tradicional que permite incorporar fibra alimentaria en productos alimenticios, tales como alfajores. Según el Código Alimentario Argentino, "Se entiende por Alfajor el producto constituido por dos o más galletitas, galletas o masas horneadas, adheridas entre sí por productos, tales como mermeladas, jaleas, dulces u otras sustancias o mezclas de sustancias alimenticias de uso permitido. Podrán estar revestidos parcial o totalmente por coberturas, o baños de repostería u otras sustancias y contener frutas secas enteras o partidas, coco rallado o adornos cuyos constituyentes se encuentren admitidos en el presente" ⁽⁷⁾. Este producto representa una de las golosinas, de mayor consumo por parte de la población argentina. La formulación de alfajores con harina de nopal posibilitaría vehiculizar fibra alimentaria, nutriente de gran interés, debido a que la ingesta del mismo en Argentina, se encuentra muy por debajo de las recomendaciones ^(8,9).

El objetivo del trabajo fue obtener harina de nopal y formular alfajores con harinas mezclas de trigo-nopal, de buena aceptabilidad.

Material y métodos

Obtención de harina

Se realizó a escala laboratorio, utilizando nopal maduro de la variedad Opuntia ficus indica (L.) Millar, de 1 a 3 años de edad, cultivados en un predio experimental de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Salta.

La cosecha y recolección de tallos, botánicamente llamados cladodios y vulgarmente pencas ⁽¹⁰⁾ se efectuó a mano, seleccionando nopales de calidad "Extra" y de calibre "E", según las disposiciones establecidas por el Codex Alimentarius ⁽¹¹⁾. Los mismos fueron pre-tratados, realizándose un desespinado manual; lavado por aspersión; trozado en bastones de 10 cm de largo por 1 cm de ancho; los que se acondicionaron en bandejas metálicas y secaron en estufa con corriente de aire a una temperatura de 75º C durante 23 horas. Posteriormente se procedió a la molienda y tamizado (mesh 80, tamaño de 177 micrones según Normas A.S.T.M.), envasándose el producto molido en bolsas herméticas de polietileno de baja densidad , impermeables al vapor de agua, las que fueron almacenadas en un ambiente seco a una temperatura de 15 ± 2º C.

La harina de nopal fue sometida a las siguientes determinaciones analíticas:

a. Físicas: pH: se utilizó un peachímetro digital Hanna modelo HI 98127 con sensor de temperatura, con rango de medición de -2,0 a 16,0 ± 0,1. Color: Se empleó un colorímetro Color Tec PCM-Cole Parmer con procesador de datos, usando el sistema de color CIE L* (luminosidad), a* (+ rojo al - verde), b* (+ amarillo al - azul). Actividad de Agua: fue medida con un equipo Rotronic-Hygroskop BT, utilizando un sensor de humedad relativa. Índice de Absorción de Agua (WAI) se determinó según el método descripto por Anderson et al. ⁽¹²⁾.

b. Químicas: la composición química (humedad, proteína, grasa, cenizas, sodio, fósforo, calcio y fibra alimentaria -fracciones soluble e insoluble-) se cuantificaron según A.O.A.C ^(13,14). Los hidratos de carbono se calcularon por diferencia.

c. Evaluación microbiológica: se efectuó un recuento total de colonias, empleándose como medio de cultivo Agar Triptona Almidón Soluble (ATAS) y Agar Mac Conkey para recuento de coliformes.

d. Evaluación sensorial: se realizó una descripción cualitativa de las características sensoriales (apariencia, color, olor y textura) con un panel de 8 evaluadores entrenados.

Formulación de alfajores

Se prepararon mezclas de harina trigo-nopal (HTN) en diferentes proporciones: 90:10, 85:15, 80:20, 75:25 y 70:30, con las que se elaboraron las galletas o tapas de alfajores.

Se describieron las características sensoriales (color, olor, sabor y textura) con un panel de 8 evaluadores entrenados utilizando la metodología de consenso. Posteriormente se determinó la preferencia entre las muestras preseleccionadas según atributos sensoriales, a través de una prueba de ordenamiento o ranking; evaluándose también la aceptabilidad general y por atributos ⁽¹⁵⁾, con una escala hedónica verbal de 9 puntos categorizada de 1 "me disgusta muchísimo" a 9 "me gusta muchísimo". Participaron de las mismas 104 consumidores habituales de alfajores. Los resultados de la prueba de preferencia se analizaron estadísticamente empleando la Tabla de Newell y Mac Farlane con un nivel de significación del 5% ⁽¹⁶⁾ y los de aceptabilidad general y por atributos se expresaron en promedio, estableciéndose las diferencias entre las muestras a través del análisis de la varianza y la prueba de Tukey (p< 0,05), utilizando el programa estadístico Minitab, versión 14. Como así también se presentaron en porcentajes, agrupándolos en tres categorías "Gusta o aceptable" (Me gusta muchísimo, mucho, moderadamente y levemente), "Indiferente" (Ni me gusta ni me disgusta) "Disgusta" (Me disgusta levemente, moderadamente, mucho y muchísimo).

Los componentes utilizados para la formulación de alfajores fueron: chocolate blanco, dulces (leche, nopal o membrillo), mezcla HTN, huevo, manteca, leche entera y aromatizantes artificiales (vainilla y limón), el flujo del proceso de elaboración del producto se muestra en el diagrama 1.

Diagrama 1. Proceso de elaboración de alfajores

Con la muestra preferida se realizó la estandarización de los alfajores por triplicado; midiéndose la aceptabilidad general y por atributos del producto, en 107 consumidores. Los resultados se presentaron en promedio y porcentaje.

La composición química de macrocomponentes y los contenidos de sodio, calcio y fósforo se determinaron con igual metodología que la citada anteriormente para harina de nopal. Los mismos se expresaron en promedio y desvío estándar.

Resultados y discusión

Harina de nopal

Se obtuvo una harina de nopal de 80 mesh. El valor promedio de pH obtenido fue de 5,5; el mismo se encuentra dentro del rango de 4,0 a 7,0 establecido en un estudio en el que se midió el pH en dispersiones modelos de harinas de nopal a distintas concentraciones ⁽⁶⁾.

La harina de nopal presentó una luminosidad (L*) de 65,08; un valor de a* de - 4,19; señalando una tendencia al verde; y el parámetro b*, mostró una coloración amarillenta con valores alejados del cero (28,66). Sáenz et al. informan los siguientes valores L* 73,37; a*- 5,20 y b* 26,1; expresando que el producto obtuvo un color verde pálido brillante de baja intensidad ⁽⁶⁾. El valor de actividad de agua fue de 0,50 y el índice de absorción de agua de 4,99 ml/g; valores similares a los citados por los autores antes mencionados.

La composición química de la harina de nopal se observa en cuadro 1. El valor calórico y los contenidos de grasa, cenizas totales, de calcio y de sodio resultaron similares a los informados por Sáenz, et al. ⁽⁶⁾. El valor obtenido de fibra alimentaria total fue superior al hallado en la investigación antes mencionada, en la que se reporta un contenido de 43 g/100g. El porcentaje de proteína resultó próximo al estimado para una harina comercial de nopal (11,00 g/100g) ⁽¹⁷⁾; mientras que Bautista Justo et al. refieren una proporción mayor (18,72g/100g) ⁽¹⁸⁾.

Cuadro 1. Composición química de la harina de nopal. (g/100g en base seca).

El recuento total de colonias y coliformes fue negativo, garantizándose la inocuidad de la materia prima.

La harina de nopal presentó una apariencia de polvo fino con partículas aglomeradas pequeñas no uniformemente distribuidas que se desarman a la presión; de color verde claro, opaco; olor intenso, ligeramente picante en nariz, a vegetal, herbáceo, a hoja de coca; presentando al tacto manual una textura suave y adherente (foto 1 y 2).

Foto 1 y 2. Harina de nopal

Formulación de Alfajores

Las galletas o tapas de alfajores con un nivel de sustitución del 25% y 30% de nopal, presentaron una coloración verde intensa y un fuerte sabor residual herbáceo, características sensoriales que establecieron los límites de incorporación de harina de nopal para este tipo de producto; sin embargo no se observaron modificaciones de la textura. En base a estos resultados, la preferencia se determinó entre las muestras elaboradas con HTN 90:10, 85:15 y 80:20. Las galletas formuladas con una proporción de HTN 90:10, obtuvieron el menor valor de suma de ordenamiento de los juicios de los evaluadores, es decir que ocuparon el mayor número de veces el primer lugar. Se encontró una preferencia estadísticamente significativa (p=0,05) entre las galletas preparadas con HTN 90:10, mientras que las elaboradas con las mezclas 85:15 y 80:20 no presentaron diferencias significativas.

Los valores promedio de aceptabilidad general y por atributos de las galletas o tapas de alfajores se presentan en el cuadro 2. Para la aceptabilidad general y el atributo sabor se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p=0,05) entre las muestras. En las características color y olor se establecieron diferencias entre las galletas elaboradas con las mezclas HTN 90:10 y 80:20. El mayor puntaje promedio de aceptabilidad lo registró la textura, no observándose diferencias significativas entre las muestras elaboradas con las mezclas HTN 90:10 y 85:15, pero sí entre éstas con la 80:20.

Cuadro 2. Promedio de aceptabilidad general y por atributos de galletas elaboradas con mezclas de harina trigo-nopal.

En base a los resultados de preferencia/aceptabilidad se seleccionaron las galletas elaboradas con la mezcla HTN 90:10. Con el propósito de elegir el dulce más apropiado para el relleno de los alfajores se utilizaron distintos tipos, de nopal, de leche y de membrillo, optándose por éste último, por ser con el que se logró una mejor combinación de sabores.

Los valores promedios de aceptabilidad general y de color del alfajor fueron de 7,76 y 6,92, correspondientes a los puntos de la escala hedónica "Me gusta mucho" y "Me gusta moderadamente" respectivamente. Con respecto a los atributos sensoriales olor, sabor y textura se obtuvieron valores de 7,68; 7,77 y 8 puntos, equivalentes a la categoría "Me gusta mucho" de la mencionada escala.

Los porcentajes de aceptabilidad general y del atributo sabor del producto formulado fueron del 100%; el color registró el menor porcentaje de aceptabilidad (gráfico 1) y los obtenidos para olor y textura fueron de 95% y 98% respectivamente (gráficos 2 y 3). En general las opiniones respecto a las características sensoriales del producto final fueron positivas; los consumidores refirieron lo siguiente: "muy buena presentación", destacando que es "creativo e innovador para ser un alfajor", presenta "un aspecto visual distinto", "no difiere de buenos productos similares" y además "capta todos los sentidos por presentar una combinación de características sensoriales adecuadas" (foto 3).

Gráfico 1. Aceptabilidad de color (%) de alfajores formulados con mezcla De harina trigo-nopal 90:10.

Gráfico 2. Aceptabilidad de olor (%) de alfajores formulados con mezcla De harina trigo-nopal 90:10.

Gráfico 3. Aceptabidad de textura (%)de alfajores formulados con mezcla De harina trigo-nopal 90:10.

Foto 3. Alfajores formulados con mezcla de harina trigo-nopal 90:10.

La composición de macrocomponentes y el contenido en sodio, fósforo y calcio del alfajor de nopal con HTN 90:10 se muestra en el cuadro 3. El valor calórico y el contenido de hidratos de carbono del alfajor formulado fueron inferiores a los valores promedios de productos comerciales de referencia (400kcal y 67g%); mientras que las proporciones de proteína y grasa resultaron superiores (6,5g% y 16 g%). El porcentaje de fibra alimentaria total registró un valor muy superior al promedio de los comerciales (1,5 g%); el mismo estaría dado por los ingredientes que aportan el citado nutriente en la formulación del alfajor, como la HTN y el dulce de membrillo. Cabe señalar que el aporte teórico de fibra alimentaria total calculado a partir de los citados componentes de la formulación fueron menores al analítico, esto podría presuponer la presencia de almidón retrogradado (almidón resistente tipo III) que se forma cuando el almidón se enfría después de ser gelatinizado durante el proceso de cocción-enfriamiento-almacenamiento ^{(19,20,21,22)}. El almidón resistente es un componente de la fibra alimentaria cuyo contenido puede variar en función del procesamiento de los alimentos, influyendo parámetros tales como la humedad, temperatura y cantidad de ingredientes amiláceos utilizados. Se cuenta con estudios que informan que el tiempo de almacenamiento produce un aumento del contenido de almidón resistente y una disminución del almidón disponible; como así también demuestran que la refrigeración posterior a la cocción incrementa el contenido de almidón resistente total ^(23,24).

Cuadro 3. Valor calórico y composición química de alfajores con mezcla de harina trigo-nopal 90:10 (g/100g en base húmeda).

Conclusiones

La importancia nutricional de la harina de nopal esta dada principalmente por su alto contenido de fibra alimentaria. Los resultados de la caracterización de la misma demuestran la viabilidad de la utilización del producto para la elaboración de harinas mezclas trigo-nopal, como ingrediente en la formulación de productos de panificación y fideería.

La utilización de harina de nopal es un importante recurso para la formulación de alimentos, representando un ingrediente no tradicional que contribuiría a cubrir las recomendaciones diarias de fibra. Como así también podría ser incorporado en la formulación de productos dietéticos destinados a la prevención de Enfermedades Crónicas No Transmisibles.

La elaboración de los alfajores fue factible y permitió vehiculizar fibra alimentaria a través de un producto de consumo masivo en la población argentina. El producto formulado presentó mayor proporción de proteína y fibra alimentaria que los comerciales de referencia; resultando de buena aceptabilidad sensorial.

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