CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -CONCYT...
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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -CONCYT- SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -SENACYT- FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -FONACYT- UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA –UVG- INFORME FINAL “Caracterización química y nutricional de la semilla, pulpa y cáscara de chilacayote (Cucúrbita ficifolia) y aplicaciones en el desarrollo de productos” PROYECTO FODECYT No. 023-2008 Dr. Ricardo Bressani Investigador Principal GUATEMALA, AGOSTO DE 2015
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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -CONCYT-
SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -SENACYT-
FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA -FONACYT-
UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA –UVG-
INFORME FINAL
“Caracterización química y nutricional de la semilla, pulpa y
cáscara de chilacayote (Cucúrbita ficifolia) y aplicaciones en el
desarrollo de productos”
PROYECTO FODECYT No. 023-2008
Dr. Ricardo Bressani
Investigador Principal
GUATEMALA, AGOSTO DE 2015
ii
AGRADECIMIENTOS:
La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del
Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología, -FONACYT-, otorgado por la Secretaría
Nacional de Ciencia y Tecnología -SENACYT- y al Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología -CONCYT-.
iii
RESUMEN
El propósito del presente estudio de investigación es realizar una identificación
física y química completa del fruto de chilacayote para su posterior uso en el desarrollo de
alimentos de tal manera que coloquen al chilacayote en una posición de valor agregado en
los sistemas de producción en la agricultura. Una cantidad representativa de la fruta se
evaluó en sus características físicas y se determinó su distribución en pulpa, semilla y
cáscara, obteniéndose como promedio, 68.2 %, 3.5 % y 27.5 % respectivamente, en
base húmeda. La semilla, rica en aceite y proteína (proveniente de la harina desgrasada)
se estudió química y biológicamente. Los resultados del ensayo biológico, muestran
niveles de digestibilidad elevados, para el aceite (99 %) y para la harina desgrasada (98
%), tomando como base una dieta control con alto valor proteico que se utilizó como
parámetro de comparación. Al mismo tiempo, se elaboraron dietas con semillas de otras
Cucurbitáceas para verificar la variabilidad entre ellas.
La pulpa se utilizó para preparar dulce de chilacayote extendido con una fuente
proteica de soya, además se formuló una horchata nutritiva para darles valor agregado. La
pulpa de chilacayote, el jugo y el dulce, también se evaluaron en sus propiedades
funcionales como alimento que puede controlar la glucemia.
Palabras Clave: chilacayote, fraccionamiento físico, identificación química de
fracciones, valor nutritivo del aceite y proteína de la semilla, valor nutritivo de la pulpa,
desarrollo de productos, evaluación nutricional, horchata.
iv
ABSTRACT
The purpose of the present research Project is to achieve a physical, chemical
and nutritional identification, as complete as possible of the fruit of the chilacayote,
Cucurbita ficifolia for the purpose to utilize it as a source of materials for food product
development and to the obtain a useful economic position for chilacayote in agricultural
production. A significant number of fruit sample were used to establish the variability of
the resources in weight. Likewise the pulp yield and surface layer were also established as
well as on the yield of seed. The average distribution on a natural basis was 68.2% of
pulp, 3.5% seed and 27.5% of the surface section.
The seed is a rich source of oil and of protein. Both fractions were studied from
the chemically and biologically point of view. Likewise the pulp and the fruit coat section
were also chemically analyzed and biologically studied using white Wistar young rats.
The document includes therefore data of importance for the use of the chilacayote
resource.
The pulp was subjected to biological evaluation in nutritive value as such, or
processed using load methods to processes chilacayote into a sweet food with and without
soybean flour as a protein supplement. Likewise it was tested as a drink. On the other
hand the seed is a rich source of edible oil and could find application as other
cucurbitaceous fruits offer to the consumer. The growth of the experimental animals was
exceptionally good with both the pulp and the fruit coat layer sections. It was also found
that both fractions had a control on blood levels of glucose.
Key words: chilacayote, Cucurbita ficifolia, physical measurement, chemical
composition of pulp, fruit coat layer and seed, nutritive value, food product development.
v
INDICE
Contenido Pàgina
RESUMEN iii
Índice de Tablas ix
Índice de Figuras xi
Índice de Gráficas xii
PARTE I 1
I.1 INTRODUCCIÓN 1
I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3
I.2.1 Antecedentes en Guatemala 3
I.2.2 Justificación del trabajo de investigación 7
I.2.2.1 Impacto del Proyecto 7
I.2.2.2 Resultados Esperados 7
I.3 OBJETIVOS E HIPÒTESIS 8
I.3.1 Objetivos 8
I.3.1.1 General 8
I.3.1.2 Específicos 8
I.3.2 Hipótesis 8
I.4 METODOLOGÍA 9
I.4.1 Localización 9
I.4.2 Las Variables 9
I.4.2.1 Variables dependientes 9
I.4.2.2 Variables independientes 9
I.4.3 Indicadores 10
I.4.4 Estrategia metodológica 10
I.4.4.1 Población y Muestra 10
I.4.5 El Método 10
I.4.5.1 Procedimientos 10
I.4.5.1.1 Fraccionamiento físico de la
fruta
10
I.4.5.1.2 Deshidratación de la pulpa y
Cáscara para producción de
harinas
11
I.4.5.1.3 Extracción del Jugo de la Fruta 11
I.4.5.1.4 Preparación de la semilla 12
I.4.5.1.5 Congelación de la pulpa 12
I.4.5.2 Métodos de análisis 13
I.4.5.2.1 Métodos químicos 13
I.4.5.2.2 Métodos Biológicos 13
vi
PARTE II 14
II.1 MARCO TEÓRICO 14
II.1.1 Generalidades del chilacayote (Cucúrbita ficifolia
Bouche)
14
II.1.2 Orígenes y Distribución del Cultivo 14
II.1.3 Descripción Botánica 15
II.1.4 Diversidad Genética 19
II.1.5 Ecología y Fitogeografía 19
II.1.6 Cultivo 20
II.1.6.1 Usos del Cultivo como Alimento 21
II.1.6.2 Usos Medicinales 23
II.1.6.3 Enfermedades Comunes 24
II.1.6.3.1 Virus 24
II.1.6.3.2 Bacterias 25
II.1.7 Alimentos Complementarios al Chilacayote 25
II.1.7.1 Los Cereales 25
II.1.7.2 La Panela 26
II.1.7.3 La Soya 27
II.1.8 Procesos Asociados a la Transformación de la Pulpa
de Chilacayote (C. ficifolia) en Dulce o Refresco
Fortificado
27
II.1.8.1 Principios de Conservación de los
Alimentos
27
II.1.8.2 Deshidratación por Convección con Aire
Caliente
31
II.1.8.3 Deshidratación Osmótica 31
PARTE III 36
III.1 RESULTADOS 36
III.1.1 Descripción Cuantitativa de la Estructura Morfológica
del Chilacayote (Cucúrbita ficifolia)
36
III.1.2 Descripción de la Composición Química Proximal del
Chilacayote (C. ficifolia) Fraccionado y Composición
Química de la Fibra Dietética
38
III.1.3 Evaluación del Contenido de Ácidos Grasos del Aceite
de la Semilla de C. ficifolia.
40
III.1.4 Evaluación del Contenido de Minerales (macro y
micro) de la Pulpa, Semilla y Cáscara.
41
III.1.5 Evaluación de la Deshidratación de la Pulpa a Través
del uso de Tº, de Azúcar y de Dextro-maltosa
42
III.1.5.1 Evaluación de de la Deshidratación de la 42
vii
Pulpa a Través del uso de Temperatura
III.1.5.2 Evaluación de de la Deshidratación de la
Pulpa a Través del uso de Azúcar y
Dextro-maltosa
44
III.1.6 Formulación de una Harina de Pulpa con Fuentes de
Proteína Vegetal y/o Animal para Bebida Nutritiva y
como Botanas
48
III.1.6.1 Refresco Nutritivo 48
III.1.6.2 Dulce de Chilacayote 49
III.1.7 Evaluación de la Calidad Nutritiva de las Diversas
Formulaciones en Animales de Investigación
53
III.1.8 Evaluación del Valor Nutritivo del Aceite de la
Semilla
57
III.1.9 Evaluación de la Capacidad Hipoglucémica de la
Pulpa
62
III.1.10 Evaluación en Forma Preliminar del Uso de la
Cáscara en Alimentación Animal
64
III.2 DISCUSIÓN DE RESULTADOS 66
III.2.1 Descripción Cuantitativa de la Estructura
Morfológica del Chilacayote (Cucúrbita ficifolia)
66
III.2.2 Descripción de la Composición Química Proximal
Del Chilacayote (C. ficifolia) Fraccionado y
Composición Química de la Fibra Dietética
67
III.2.3 Evaluación del Contenido de Ácidos Grasos del
Aceite de la Semilla de C. ficifolia
68
III.2.4 Evaluación del Contenido de Minerales (macro y
micro) de la Pulpa, Semilla y Cáscara.
69
III.2.5 Evaluación de la Deshidratación de la Pulpa a
Través Del uso de Tº, de Azúcar y de Dextro-
maltosa
69
III.2.5.1 Evaluación de la Deshidratación de la
Pulpa Través del uso de Temperatura
69
III.2.5.2 Evaluación de la Deshidratación de la
Pulpa a Través del uso de Azúcar y
Dextro-maltosa
70
III.2.6 Formulación de una Harina de Pulpa con Fuentes de
Proteína Vegetal y/o Animal para Bebida Nutritiva
y como Botanas
71
III.2.6.1 Refresco Nutritivo 71
III.2.6.2 Dulce de Chilacayote 72
III.2.7 Evaluación de la Calidad Nutritiva de las Diversas
Formulaciones en Animales de Investigación 73
III.2.8 Evaluación del Valor Nutritivo del Aceite de la 74
viii
Semilla
III.2.9 Evaluación de la Capacidad Hipoglucémica de la
Pulpa
74
III.2.10 Evaluación en Forma Preliminar del Uso de la
Cáscara en Alimentación Animal
75
PARTE IV 76
IV.1 CONCLUSIONES 76
IV.2 RECOMENDACIONES 78
IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 79
PARTE V 82
V.1 INFORME FINANCIERO 82
ix
ÌNDICE DE TABLAS
Contenido Página
Tabla No. 1 Composición Química de Chilacayote Sazón 4
Tabla No. 2 Composición Química de Chilacayote Tierno 4
Tabla No. 3 Composición Química Proximal de Algunos Productos de uso
Potencial en la Alimentación Animal 23
Tabla No. 4 Principales Métodos de Conservación de Alimentos y su Acción sobre
Microorganismos 29
Tabla No. 5 Características Físicas de Chilacayote Procedente de Diferentes
Localidades de Guatemala 37
Tabla No. 6 Características Físicas de la Semilla de Chilacayote 38
Tabla No. 7 Composición Centesimal de Chilacayote Fraccionado (g/100 gramos
de muestra seca) 39
Tabla No. 8 Análisis Centesimal de la Cáscara Deshidratada de
Chilacayote en tres Muestras al Azar 39
Tabla No. 9 Composición Química de las Semillas de Ayote, Pepitoria y
Chilacayote 40
Tabla No. 10 Ácidos Grasos en Semillas de Chilacayote (Blanca y Negra), Ayote y
Pepitoria 41
Tabla No. 11 Contenido de Minerales en Muestras de Chilacayote Fraccionado y en
Semillas de Ayote y Pepitoria (mg/100g de muestra seca) 41
Tabla No. 12 Composición Química de la Pulpa de Chilacayote Secado con Aire
Caliente (70 – 115o C)
43
Tabla No. 13 Composición Química de la Cáscara de Chilacayote Secado Con Aire
Caliente (70 – 115o C)
43
Tabla No. 14 Composición Química de la Semilla de Chilacayote (blanca y negra),
deshidratada con Aire Caliente (75-115⁰ C) 44
Tabla No. 15 Vari P Peso de la Pulpa del Chilacayote Secado por Deshidratación osmótica,
Utilizando Soluciones de Azucares a Diferentes Grados Brix 45
Tabla No. 16 Resumen de Información para cada curva con Diferentes ºBrix 46
Tabla No. 17 Resumen de Información para cada curva con Diferentes ºBrix 47
Tabla No. 18 Composición Química del Refresco de Chilacayote (Base Húmeda) 48
Tabla No. 19 Características Química de la Panela, Semilla de Ajonjolí y Semilla de
Ayote (por 100 g de porción comestible) 50
Tabla No. 20
Cuadro Comparativo de la Composición Química de la Pulpa
deshidratada de chilacayote, el Dulce de Chilacayote Deshidratado y la
Panela
51
Tabla No. 21 Composición Química del Dulce de Chilacayote Deshidratado y
Extendido con Diferentes Fuentes Proteicas 52
Tabla No. 22 Contenido de Minerales en Dulce de Chilacayote Extendido con
Diferentes Fuentes Proteicas (mg/100 g de muestra) 53
Tabla No. 23 Dietas de Trabajo para Evaluar la Eficiencia Proteica (PER) de la 54
x
Pulpa y la Cáscara de Chilacayote
Tabla No. 24 Eficiencia Proteica (PER) de Dietas Elaboradas con de Pulpa y Cáscara
de Chilacayote 54
Tabla No. 25 Dietas de Trabajo para Evaluar el Efecto Suplementario de la Pulpa de
Chilacayote a los Cereales 55
Tabla No. 26 Composición Química de Dietas Elaboradas con Pulpa de Chilacayote
y Cereales 56
Tabla No. 27 Fraccionamiento de Fibra en Muestras de Dietas Elaboradas con Pulpa
de Chilacayote y Cereales 56
Tabla No. 28 Eficiencia Proteica (PER) y Digestibilidad de Dietas Elaboradas con
Pulpa o Cáscara de Chilacayote 57
Tabla No. 29 Caracterización fisicoquímica química del aceite de semilla de
chilacayote y otras semillas Oleaginosas 58
Tabla No. 30
Dietas de Trabajo Elaboradas con Aceite o Harina Desengrasada de
Semillas Oleaginosas o Con Dulce de Chilacayote Extendido con una
Fuente Proteica (g)
59
Tabla No. 31
Contenido Proteico en Dietas Elaboradas con Aceite o Harina
Desengrasada de Semillas Oleaginosas o con Dulce de Chilacayote
Extendido con una Fuente Proteica
60
Tabla No. 32
Eficiencia Proteica en Dietas Elaboradas con Aceite o Harina
Desengrasada de Semillas Oleaginosas o con Dulce de Chilacayote
Extendido con una Fuente Proteica
61
Tabla No. 33 Dietas de Trabajo para la Evaluación Biológica de la Cascara de
Chilacayote 64
Tabla No. 34 Eficiencia Proteica (PER) y Digestibilidad de Dietas Elaboradas con
Cáscara de Chilacayote 64
Tabla No. 35 Composición Química de Dietas Elaboradas con Cáscara de
Chilacayote 65
Tabla No. 36 Fraccionamiento de Fibra en Muestras de Dietas Elaboradas con
Cáscara de Chilacayote 65
xi
ÌNDICE DE FIGURAS
Contenido Página
Figura No. 1 Proceso de Transformación del Chilacayote en Dulce y Bebida o
Refresco 5
Figura No. 2 Fraccionamiento Físico del Chilacayote (Cucúrbita Ficifolia) 11
Figura No. 3 Distribución de los Cortes de Chilacayote (Cucúrbita Ficifolia) 12
Figura No. 4
Cucúrbitas mesoamericanas: A) Cucurbita argyrosperma; A1) hoja;
A2) fruta; A3) semilla; B) C. pepo; B1) hoja; B2) fruta; B3) semilla;
C) C. moschata; C1) hoja; C2) fruta; C3) semilla; D) C. ficifolia; D1)
hoja; D2) fruta; D3) semilla.
16
Figura No. 5 Hojas y fruto de Cucúrbita ficifolia. 17
Figura No. 6 Hoja de C. ficifolia 17
Figura No. 7 Fruto y semillas de C. ficifolia 18
Figura No. 8 Flor de C. ficifolia 18
Figura No. 9 Síntomas y Virus del Mosaico Amarillo de C. ficifolia 24
Figura No. 10 Síntomas de Enfermedad con Erwinia de C. ficifolia 25
Figura No. 11 Flujo de solutos y de agua en el producto alimenticio inmerso en la
Solución hipertónica 32
xii
ÌNDICE DE GRAFICAS
Contenido Página
Gráfica No. 1 Comparación de los Pesos de la pulpa de chilacayote luego de la
Inmersión en solución de sacarosa 46
Gráfica No. 2 Comparación de los pesos de la pulpa de chilacayote luego de la
Inmersión en solución de dextrosa 47
Gráfica No. 3 Capacidad de Retención de Glucosa en Productos de Chilacayote 62
Gráfica No. 4 Capacidad de Retención de Glucosa en Chilacayote Cocido a pH 4 63
Gráfica No. 5 Capacidad de Retención de Glucosa en Chilacayote Cocido a pH 8 63
1
PARTE I
I.1 INTRODUCCIÓN
Mesoamérica, de la cual Guatemala es parte, es fuente de origen de muchos
recursos, muchos de los cuales son subutilizados. Un ejemplo es el chilacayote C.
ficifolia. Aunque no se sabe con seguridad si es oriundo de esta región, ya se ha
diseminado a través del mundo. En Guatemala el chilacayote se produce en el altiplano
del país intercalado con el maíz. En la actualidad su utilización es mínima, se utiliza para
producir un dulce, alimento agradable al paladar y una bebida que se sirve en frío. Con
procesos adicionales y adición de otros ingredientes, es factible producir unos alimentos
con fines específicos como son los de alimentos complementarios o bebidas nutritivas
como la horchata. Además es probable que esta materia prima pueda tener funcionalidad
en salud como es reducir los niveles de glucosa sanguínea, importante en el control de la
diabetes (1, 2, 3, 4). Este proyecto pretende desarrollar y producir alimentos del
chilacayote que le den valor agregado.
En muchos países subdesarrollados existen especies vegetales no explotadas por
falta de una investigación continua y con objetivos claros. Esas plantas son necesitadas
más y más por una población creciente, pobre y mal nutrida. De allí la importancia de la
investigación en el recurso del chilacayote.
En el área rural del altiplano de Guatemala, el chilacayote es de uso común como
fuente de alimento, sin embargo, las características químicas y nutricionales de este fruto,
revelan que posee deficiencias es esta aspecto, tal y como se presenta en datos
proporcionados por el Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá (INCAP) en las
tablas 1 y 2 de los antecedentes de este documento, por lo que la adición de fuentes
adicionales de nutrientes como las proteicas, minerales y vitaminas, son de interés y dan
origen a los objetivos de la presente investigación.
Por tanto una caracterización detallada de la composición del chilacayote, tanto de
la pulpa como del jugo y de la cáscara, se hizo indispensable para partir de una base
formal y así delimitar qué tipo de alimentos son los más idóneos para complementar los
perfiles del chilacayote per se. Un factor importante para esta caracterización fue la
2
preparación de la muestra para ser analizada. Se ensayaron varios procesos de secado de
la fruta, principalmente de la pulpa cuya dificultad radica en el emparedamiento de la
misma en el momento de la aplicación de calor para la eliminación de la humedad. Se
utilizó el principio de ósmosis con soluciones de sacarosa y dextrosa y se comparó con el
secado tradicional, con aire caliente, obteniéndose muy buenos resultados, sin embargo,
este es un tema que vale la pena profundizarlo para llevarlo a cabo a escalas industriales.
Para fines de este estudio, se utilizó el secado con aire caliente a 75 C dado que el secado
por ósmosis se utilizó para validar el método.
Para la parte suplementaria, se introdujeron alimentos como los cereales, maíz,
arroz, amaranto, y como fuente proteica de alto valor nutritivo se introdujo la soya y el
ajonjolí para la elaboración de una bebida fortificante. Se utilizó también la cáscara del
chilacayote como fuente alimenticia para animales suplementándola con fibra proveniente
de olotes.
Se elaboró un dulce de chilacayote siguiendo el procedimiento artesanal para este
producto típico de Guatemala, y se le añadió valor con la sustitución del azúcar por panela
en bloque y agregando un porcentaje mayor de semillas en forma de harina o aceite.
Como fuente proteica se utilizó aislado de soya.
Los resultados obtenidos de las evaluaciones biológicas del dulce de chilacayote
observaron valores de eficiencia proteica, determinada mediante la ecuación de PER, de
niveles superiores a los de la fruta sola.
La presente investigación ha sugerido también que este recurso, el chilacayote, al
igual que otras cucurbitáceas, ofrece el aceite de la semilla que contiene un patrón de
ácidos grasos ricos en ácido oleico (17-47 %) y ácido linoleico (29-57 %) de buen valor
nutritivo.
Los dos subproductos de pulpa, el jugo y el dulce de chilacayote, mostraron gran
capacidad de retener la glucosa in vitro, lo cual es de interés como alimento glucogénico,
obteniéndose mejores resultados a PH 8 para la pulpa cruda, y a PH 8 para la pulpa y el
jugo cocinados por 2 horas.
3
I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
I.2.1. Antecedentes en Guatemala
Las especies de Cucúrbita, son una colección de alimentos vegetales que están
relacionadas botánicamente y que incluyen una variedad grande de productos llamados
ayotes, calabazas, chilacayotes, calabacera, auyama, chilica y otros. Se considera que las
cucúrbitas han sido entre las primeras plantas utilizadas por el hombre y han sido también
entre las más distribuidas a través del mundo. Son sumamente versátiles en cuanto a su
uso como frutas, verduras, semillas comestibles, oleaginosas por las semillas, así como
también como alimento animal y fuente de fibra. La diversidad de las cucurbitáceas es
sumamente grande y entre las más utilizadas están: Cucúrbita pepo, Cucúrbita moschata,
Cucúrbita mixta, Cucúrbita máxima y la Cucúrbita ficifolia (11).
Las Cucurbitáceas han sido sumamente importantes en el continente americano.
De acuerdo a Villa Anleu (1) existen en Guatemala alrededor de 52 especies de
cucurbitáceas, todos con usos similares y diferentes, algunos de los cuales son la pepitoria
(Cucúrbita argyrosperma), calabaza (Cucúrbita mixta), pepitoria (Cucúrbita pepo), ayote
(Cucúrbita moschata) y chilacayote (Cucúrbita ficifolia) (1). Existen dos tipos de
chilacayote (C. ficifolia) denominados “fino” y “corriente”. El tipo fino generalmente
produce una fruta redonda que pesa alrededor de 1 kg. Por lo general se siembra como
monocultivo. El tipo corriente se caracteriza por ser una fruta elíptica que promedia
alrededor de 7 kg y por lo general se produce como un vegetal que acompaña al maíz en
forma combinada. El segundo tipo es el que interesa en este proyecto. En un estudio
preliminar (9) se estableció que la fruta adquirida en la región de Sololá, el peso varía
entre 4.41 a 5.25 kg. De este peso, el 27.5 % corresponde a la cáscara de la verdura; 68.2
% a la pulpa y 3.5 % es semilla. Se han hecho algunos análisis químicos de la pulpa
procesada con la siguiente composición química proximal: humedad 8.75 %, proteína
7.02 %, grasa 1.11 %, cenizas 11.65 %, fibra 29.45 % y carbohidratos por diferencia 42.0
% (13). La Tabla de Composición de Alimentos de Centroamérica (13), proporciona la
composición que se indica a continuación en las Tablas No.1 y No. 2:
4
Tabla No. 1: Composición Química del Chilacayote Sazón
Fuente: INCAP, Tabla de Composición de Alimentos de Centroamérica 2006(13)
Tabla No. 2: Composición Química del Chilacayote Tierno
Agua 93.60% Vit. A Equi. Retinol µg
Energía 21.00 kcal. Ac. Grasos Mono-Insat. g
Proteína 0.80 g Ac. Grasos Poli-Insat. g
Grasa 0.10 g Ac. Grasos Saturados g
Carbohidratos 5.10 g Colesterol mg
Fibra Dietética Total g Potasio mg
Ceniza 0.40 g Sodio mg
Calcio 15.00 mg Zinc mg
Fósforo 19.00 mg Magnesio mg
Hierro 0.40 mg Vitamina B6 mg
Tiamina 0.04 mg Vitamina B12 µg
Riboflavina 0.03 mg Acido Fólico µg
Niacina 0.30 mg Folato Equiv. FD µg
Vitamina C 11.00 mg Fracción Comestible 0.71%
Fuente: INCAP, Tabla de Composición de Alimentos de Centroamérica 2006(13)
El chilacayote es una planta de la cual se usan las puntas vegetativas como verdura
y en algunas ocasiones también se consume la flor. Sin embargo, el uso principal que se
le da a la pulpa es su transformación en dulce de chilacayote y bebida o refresco (5). La
preparación del uso de chilacayote como dulce ha sido descrita en varios libros de cocina
(5). Básicamente el proceso es el detallado a continuación:
Agua 92.70% Vit. A Equi. Retinol 6.00 µg
Energía 24.00 kcal. Ac. Grasos Mono-Insat. g
Proteína 0.80 g Ac. Grasos Poli-Insat. g
Grasa 0.10 g Ac. Grasos Saturados g
Carbohidratos 6.00 g Colesterol 0.00 mg
Fibra Dietética Total nd Potasio mg
Ceniza 0.40 g Sodio mg
Calcio 12.00 mg Zinc mg
Fósforo 41.00 mg Magnesio mg
Hierro 0.20 mg Vitamina B6 mg
Tiamina 0.06 mg Vitamina B12 µg
Riboflavina 0.04 mg Acido Fólico µg
Niacina 0.70 mg Folato Equiv. FD µg
Vitamina C 46.00 mg Fracción Comestible 0.90%
5
Figura No. 1: Proceso de Transformación del Chilacayote en
Dulce y Bebida o Refresco
Pulpa
Cortar en trozos
Remojar en agua con cal por 8 hrs.
Lavar
Cocinar en agua y almíbar por 8-12 hrs.
Dulce de chilacayote
Fuente: De Balsells 1982
El refresco de chilacayote se prepara de la misma manera, solo que se utiliza más
agua y se sirve en frío (De Balsells 1982). La preparación del refresco de chilacayote se
describe a continuación: un kg de chilacayote, cuatro porciones de canela, cinco de
pimienta gorda y un galón de agua.
Con estos ingredientes el refresco se prepara como se indica a continuación:
1. Se lava el chilacayote y se parte en pedazos pequeños.
2. Se cocina en el agua con los otros ingredientes más panela.
3. Después de cocido dejarlo enfriar y colarlo antes de beber.
A pesar de que la cáscara representa una cantidad significativa del peso del fruto,
no se han visto estudios sobre su utilización, excepto que se ha indicado que el fruto
entero puede ser utilizado como alimento para animales. Así mismo, se ha indicado la
importancia de la semilla, la cual no ha sido estudiada. Es oleaginosa con un aceite que
debe ser caracterizado químicamente y nutricionalmente.
Recientemente Bagins y Martínez (3) y Chau et al (14, 15) informaron sobre la
capacidad de retención de glucosa (efecto hipoglucémico) de varias plantas mexicanas,
habiendo informado que el chilacayote posee esta cualidad, que se debe confirmar y
expandir.
6
Excepto por el uso del chilacayote como verdura y su uso en la preparación de un
dulce con panela y de un refresco con varios ingredientes, no se ha descrito ningún
estudio sobre el uso del chilacayote en el desarrollo de productos.
Sin embargo, se iniciaron algunos estudios sobre la efectividad de retención de la
glucosa por el jugo y/o la pulpa de chilacayote crudo o cocido con variaciones en pH.
Estos cambios indujeron cambios en la capacidad de retener la glucosa. Son estudios que
habría que repetir y profundizar ya que el efecto sería de beneficio para la salud del
individuo.
7
I.2.2 JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
I.2.2.1. Impacto del Proyecto
El chilacayote constituye un recurso vegetal posiblemente nativo de Mesoamérica
que ofrece varias posibilidades de uso como alimento y como fuente de ingreso para
poblaciones del área rural del altiplano de Guatemala. Sin mayor tecnología, en la
actualidad se manufactura un dulce de chilacayote y una bebida refrescante. La
abundancia relativa de la verdura, la tecnología de uso actual y las posibilidades de su uso
como alimento funcional ameritan su investigación. Se espera darle aplicaciones a la
harina desgrasada de la semilla, al aceite de la semilla y también a la pulpa en la
producción de varios tipos de alimentos de valor nutritivo superior.
I.2.2.2 Resultados Esperados
De los estudios propuestos se espera obtener información valiosa para la
industrialización de este recurso que hasta la fecha es un recurso agrícola subutilizado. Se
obtendrá información física de los componentes morfológicos, útil en industrialización,
así como información química de valor en la utilización de este recurso. Se espera darle
aplicaciones a la harina desgrasada de la semilla, al aceite de la semilla y también a la
pulpa en la producción de varios tipos de alimentos de valor nutritivo superior. Es de
interés indicar que algunas semillas de las Cucurbitáceas, como lo es la pepitoria se utiliza
mucho como saborizante en muchas alimentaciones de frutas y otros alimentos. Es un
área de interés que debería ser estudiada.
8
I.3. OBJETIVOS E HIPOTESIS
I.3.1 Objetivos
I.3.1.1 General
Caracterizar químicamente el fruto de chilacayote y fracciones morfológicas y evaluar su
calidad nutritiva en el desarrollo de productos alimenticios.
I.3.1.2 Específicos
1. Describir cuantitativamente la estructura morfológica de la fruta de la Cucúrbita
ficifolia.
2. Describir la composición química proximal de la pulpa, la semilla y la cáscara de
C. ficifolia así como también la composición química de la fibra dietética.
3. Medir el contenido de aminoácidos de la proteína y ácidos grasos del aceite de la
semilla de C. ficifolia.
4. Evaluación del contenido de minerales (macro y micro) en la pulpa, semilla y
cáscara.
5. Evaluación de la deshidratación de la pulpa a través del uso de Tº, de azúcar y de
dextro-maltosa.
6. Formular harina de pulpa con fuentes de proteína vegetal y/o animal para bebida
nutritiva y como botanas.
7. Evaluar la calidad nutritiva de las diversas formulaciones en animales de
investigación.
8. Evaluar el valor nutritivo del aceite de la semilla.
9. Evaluar la capacidad hipoglicémica de la pulpa.
10. Evaluar en forma preliminar el uso de la cáscara en alimentación animal.
I.3.2 Hipótesis
Con el conocimiento a derivarse de los análisis propuestos en el presente estudio será
posible obtener del chilacayote alimentos complementarios, horchata nutritiva y otros
productos como aceite.
9
I.4. METODOLOGIA
I.4.1. Localización
El Chilacayote no es una verdura cultivada como lo es el maíz, el frijol sino más
bien se cultiva como parte del sistema milpa, que consiste en maíz, frijol y el ayote. De
los campos al cultivo se transporta para su comercialización a mercados locales, a centro
de venta en las carreteras o en mercados populares en las ciudades grandes de Guatemala.
Por consiguiente las muestras del presente estudio se adquirieron en el Departamento de
Sololá, Latitud Norte: 14º 51´14.38¨ N; Latitud Oeste: 91º08´53.79¨ O; con una elevación
de 2579 msnm, de la carretera que une ese departamento con Chimaltenango y la Capital
de Guatemala. Las muestras se obtuvieron principalmente a fin de año, sin embargo
debido a su estabilidad en el almacenamiento, las muestras fueron adquiridas
prácticamente todo el año.
Estas muestras fueron trasladadas al laboratorio del Centro de Estudios en Ciencia
y Tecnología de Alimentos de la Universidad del Valle de Guatemala en donde se llevó a
cabo la investigación.
I.4.2. Las Variables
I.4.2.1. Variables dependientes
Como variables dependientes, se tomaron en consideración, el peso de la fruta, el
contenido de nutrientes, las fracciones morfológicas, el estado de maduración de la fruta
y la viabilidad de complementación con otros nutrientes, además de las condiciones de
procesamiento de la fruta y las variables propias de los métodos utilizados.
I.4.2.2. Variables independientes
Las condiciones climáticas y de suelo resultan ser determinantes en cuanto al
contenido de nutrientes y el porcentaje de las fracciones morfológicas necesarias para
evaluar los rendimientos de la fruta de chilacayote. Otro factor es la humedad de la fruta.
10
I.4.3 Indicadores
La procedencia de la fruta de chilacayote, el estado de maduración y el tiempo de
almacenaje se tomaron como indicadores de calidad de la fruta.
I.4.4 Estrategia metodológica
I.4.4.1 Población y Muestra
Las muestras no proceden de situaciones de cultivos bajo estudio. Son muestras
silvestres altamente consumidas por la población rural que se encuentran en diversas
localidades.
Veintiún muestras de chilacayote fueron recolectadas en las regiones de Sololá (16
muestras: 7 en carretera y 9 proporcionadas por la Sra. De Jarquín), y mercados locales
(5 muestras: 2 en mercado central y 3 provenientes de CENMA). La toma de muestras se
realizó una sola vez en las localidades mencionadas.
I.4.5 El Método
Los métodos utilizados para el cumplimento de los objetivos propuestos, se basan
en el método científico y se han comprobado mediante análisis físicos, químicos y
biológicos.
I.4.5.1 Procedimientos
I.4.5.1.1 Fraccionamiento Físico de la Fruta
Se escogieron frutos de aproximadamente 11 a 15 kg de peso, con dimensiones de
57 a 69 cm de largo por 77 a 82 cm de diámetro externo. La fruta fue limpiada en su parte
externa y luego seccionada por la mitad para extraer con mayor facilidad las semillas
ubicadas en los alveolos de la pulpa. Seguidamente fue seccionada la cáscara con la pulpa
en trozos de 10 cm aproximadamente de los cuales fue retirada la pulpa dejando la cáscara
libre de la misma (ver figura No. 1 y figura No. 2). Se procedió entonces a almacenar las
partes separadas en refrigeración hasta su posterior análisis.
11
Figura No. 2: Fraccionamiento Físico del Chilacayote (Cucúrbita Ficifolia)
Corte del Chilacayote
Cáscara Pulpa Semilla
Desgrasada
Productos Dulce Harina Aceite
Deshidratados Refresco
Harinas Secas
Fuente: De Balsells 1982
I.4.5.1.2 Deshidratación de la Pulpa y la Cáscara para Producción de Harinas
La pulpa y la cáscara, fueron deshidratadas en un horno de aire caliente (NESCO
American Harvest, Garden Master Food Dehydrator and Jerky Maker) a 75-115 °C por el
tiempo necesario hasta completa sequedad, aproximadamente 12-14 horas por kilo de
pulpa o cáscara. Posteriormente fueron molidas (Cyclone Sample Mill; UDY corporation
Fort, Collins, Colorado USA, model 3010-030) hasta un diámetro de partícula
aproximado de 80 mesh y almacenadas en frío hasta su posterior análisis.
I.4.5.1.3 Extracción del Jugo de la Fruta
La extracción del jugo se realizó por decantación del mismo después de un período
de escurrimiento natural del jugo de la pulpa, toda la noche en refrigeración, luego fue
macerada y pasada por un paño para eliminación de las fibras naturales de la fruta. Luego
se procedió a su almacenamiento en congelación, hasta su posterior análisis.
12
Figura No. 3: Distribución de los Cortes de Chilacayote (Cucúrbita Ficifolia)
FRUTA ENTERA
CORTES DE LA FRUTA SEGÚN EL TAMAÑO DE
MUESTRA APROX. 10 cm DE LARGO
ACIDOS SEPARACIÓN DE LA SEMILLA (3-5%)
GRASOS
SEPARACIÓN DE LA CÁSCARA
(21-22 %)
SECADO
PULPA
(72 %)
ESCALDADO
Y SECADO
PRODUCTOS (3 min)
(DULCE, REFRESCO)
MOLIENDA
(Harinas)
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
I.4.5.1.4 Preparación de la Semilla
La semilla fue seccionada en cáscara y almendra (parte oleaginosa de la misma).
La cáscara fue molida hasta obtener una harina de 80 mesh de tamaño de partícula y la
semilla fue triturada hasta obtener una harina oleaginosa de aproximadamente 30 ó 40
mesh de tamaño de partícula. Las harinas fueron almacenadas en frío hasta su posterior
análisis.
I.4.5.1.5 Congelación de la Pulpa
Una parte de la pulpa se congeló a baja temperatura, -35°C, en un ultra congelador
(Forma Scientific, inc. Bio-Freezer; modelo 8342 S/N 82546-100), para evaluar las
13
características de almacenamiento de la fruta y posterior elaboración del refresco y del
dulce.
I.4.5.2 Métodos de Análisis
I.4.5.2.1 Métodos Químicos
Se ha practicado el análisis químico centesimal de cada una de las partes
estructurales del chilacayote en base seca, es decir, -humedad, grasa, proteína, fibra cruda
y carbohidratos. De todos los análisis se han realizado tres réplicas, reportándose el
promedio y la desviación estándar. Los métodos utilizados están basados en los
reportados en la AOAC -(6) como métodos oficiales de laboratorio. La fibra dietética se
ha analizado por el método propuesto por SIGMA (7), por digestión enzimática y el
efecto glicémico ha sido analizado según el método propuesto por Bagins y Martínez (3).
Los ácidos grasos se identificaron por medio de cromatografía líquida (HPLC)
(Cromatógrafo gases–masas marca Agilent; modelo 6850, según condiciones descritas en
AOAC). La evaluación fisicoquímica de los aceites se determinó por la metodología
descrita en la AOAC. El contenido de minerales se obtuvo a través del método de
absorción atómica de la AOAC (6).
I.4.5.2.2 Métodos Biológicos
En cuanto a los métodos biológicos, se utilizaron ratas Wistar de la colonia del
Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá (INCAP) para la determinación de la
eficiencia proteica (PE) de la materia prima y los productos usando el método de NPR
(Net Protein Ratio) y el PER (Índice de Eficiencia Proteica) (8). Para este efecto, se
usaron 8 ratas/grupo experimental alimentadas ad libitum y monitoreadas en su peso y
alimento consumido por un periodo de 28 días. La digestibilidad se obtuvo a través del
análisis de materias fecales recolectadas individualmente por cada rata por período de 4
días.
14
PARTE II
II.1 MARCO TEÓRICO
II.1.1 Generalidades del chilacayote (Cucúrbita ficifolia Bouche)
Uno de los cultivos con mayor número de especies para consumo humano es la
familia de las cucurbitáceas. Dentro de ella, el género Cucúrbita es uno de los más
importantes. Existen cinco especies principales: Cucurbita argyrosperma Huber,C.
ficifolia Bouché, C. moschata (Duchesne ex Lam.) Duchesne ex Poiret, C.
maxima Duchesne ex Poiret, y C. pepo L. Esta familia de de cultivos ha contribuido
enormemente a las dietas rurales de poblaciones americanas por mucho tiempo. Se cree
que, a excepción de la C. máxima, todas las demás especies fueron domesticadas en
Mesoamérica. (Saade et al, 1994).
A la cucúrbita ficifolia se le conoce en varias regiones americanas con diversos
nombres, entre ellos: Auyama (Colombia), Ayote-chilacayote (Guatemala), Blanca
(Bolivia y Perú), Calabaza (Perú y Veracruz), Chilica (Huayacocotla y Veracruz),
Chilacayota (Ixtlan de Juarez), Chilacayota (México), Chilacayote (Yecuatla), Chiverre
(Costa Rica), Cidracayote (Guatemala), Fig Leaf Squash (Estads Unidos), Fig leaved
gourd (Estados Unidos), Lacayo (Bolivia), Lacayota (Bolivia), Tambo (Ecuador), Zapallo
o Zapayo (Venezuela) (CONABIO, PNUD, sin fecha).
II.1.2 Orígenes y Distribución del Cultivo
Inicialmente se había sugerido que el origen de este cultivo se remonta al
continente asiático, pero a mediados del siglo XX se llegó a un consenso de que esta
especie es de origen americano. Todavía hay controversia sobre el centro del origen y su
domesticación. Algunos autores sugieren a Centroamérica y México como lugar de
origen, mientras que otros lo localizan en Sur América, en Los Andes. (Saade et al, 1994)
Algunos estudios de biosistemática no han logrado confirmar el origen mexicano
del cultivo, el cual ha sido sugerido por el nombre en náhuatl del mismo. De igual forma,
15
estos estudios tampoco han confirmado el origen sudamericano, ya que los vestigios
arqueológicos más antiguos de este alimento se han encontrado en Perú. (Saade et al,
1994)
Adicionalmente, el descubrimiento de que la Peponapis atrata no es un
polinizador específico de la C.ficifolia, ha llevado a pensar a los investigadores de que el
ancestro nativo de esta especie aún no se ha descubierto y que podría encontrarse en la
región oriental de Los Andes. Esto tiene implicaciones en los programas de mejora
genética, ya que el uso de especies nativas o cultivadas para la mejora de otras especies de
este género es aún remoto. Estos programas son importantes ya que se han encontrado
variedades resistentes o inmunes a virus que afectan otras especies cultivadas. (Saade et
al, 1994)
Este cultivo se extiende desde el norte de México hasta Argentina y Chile. Su uso en
Europa y Asia, aparentemente comenzó en los siglos XVI y XVII, cuando el fruto se llevó
del viejo mundo hacia la India. Desde entonces, el cultivo se ha expandido a otras partes
del mundo como Alemania, Francia, Japón y Filipinas. (Saade et al, 1994)
Se tiene conocimiento que para la especie C. ficifolia, el número de taxa con los
que puede hibridizar es de 14 (México 9 taxa, Estados Unidos 3 taxa y Sudamérica con 2
taxa) presentándose en a mayoría de los casos, mediana a baja compatibilidad en la
formación de híbridos fértiles (Lira, 1995; Lira, et al., 1998).
II.1.3 Descripción Botánica
El chilacayote es una enredadera perenne de crecimiento rápido. Sus flores son
monoicas y pueden ser femeninas o masculinas, aunque ambos tipos de flores se pueden
encontrar dentro de la misma planta. Las flores masculinas son largamente pedunculadas
y el cáliz es n tubo cortamente acampanado, de hasta 1 cm de largo, hacia el ápice se
divide en lóbulos linear-lanceoladas hasta de 12 mm de largo, la corola amarilla a
anaranjado-pálida, de hasta 12 cm de largo, es un tubo (de un tercio del largo total de la
corola) que hacia el ápice se divide en lóbulos anchos, puntiagudos y con los márgenes
algo enrolladlos hacia adentro; estambres 3 con las anteras lineares y unidas entre sí
formando un cuerpo cónico o cilíndrico. Las flores femeninas son similares, a veces un
16
poco más grandes, con un estilo engrosado y 3 estigmas lobadas, se observa el ovario
ínfero. (Stevens et al, 2001). Las flores son polinizadas por insectos y son auto-
fertilizadas. El fruto puede medir hasta 35 cm de diámetro. (Sin autor, 2012).
Esta planta es resistente a bajas temperaturas pero no tolera las heladas. Tiene
vellosidades suaves, con algunas espinas en las partes vegetativas. Tiene cinco tallos
vigorosos, levemente angulares y hojas con peciolos de 5 a 25 cm. Estas pueden tener o
no tener manchas blancas en la superficie y de 3 a 5 lóbulos, con uno de mayor tamaño en
el centro. Los márgenes son denticulados y las flores son pentámeras e individuales, con
disposición axilar. La flor macho es larga y tiene un cáliz en forma de campana de entre 5
y 10 mm de color amarillo a naranja pálido. Tiene tres estambres. La flor hembra tiene
flores con pedúnculos fuertes de 3 a 5 cm de largo y un ovario multilocular ovoide o
elíptico. La corola es un poco mayor que la de la flor macho y tiene estigmas lobulares.
(Saade et al, 1994)
El fruto es globular con forma ovoide-elíptica y posee tres patrones de color:
Verde claro u oscuro, con o sin líneas blancas longitudinales hacia el ápice.
Con pequeñas manchas blancas y verdes
Blanco o crema
Figura No. 4: Cucúrbitas mesoamericanas: A) Cucurbita argyrosperma; A1) hoja;
A2) fruta; A3) semilla; B) C. pepo; B1) hoja; B2) fruta; B3) semilla; C) C.
moschata; C1) hoja; C2) fruta; C3) semilla; D) C. ficifolia; D1) hoja; D2) fruta; D3)
semilla. Tomado de: http://www.hort.purdue.edu/newcrop/1492/cucurbits.html
17
El fruto es dulce y las semillas son ovaladas-elípticas, planas con tamaños de 15 a
25 x 7 a 12 mm de color café oscuro o negro a blanco cremoso. (Saade et al, 1994). Estas
plantas crecen en suelos arenosos y arcillosos y pueden desarrollarse en suelos
nutricionalmente pobres con un amplio rango de pH. El cultivo prefiere climas húmedos
y mojados. (Sin autor, 2012).
Figura No. 5: Hojas y fruto de Cucúrbita ficifolia. Tomado de
http://www.pfaf.org/user/Plant.aspx?LatinName=Cucurbita+ficifolia
Figura No. 6: Hoja de C. ficifolia. Tomado de:
http://www.pfaf.org/user/Plant.aspx?LatinName=Cucurbita+ficifolia
18
Figura No. 7: Fruto y semillas de C. ficifolia. Tomado de:
http://olharfeliz.typepad.com/kitchen/2010/10/-sauerkraut-pumpkin-cucurbita-
ficifolia.html
Figura No. 8: Flor de C. ficifolia Tomado de:
http://www.conabio.gob.mx/malezasdemexico/cucurbitaceae/cucurbita-
ficifolia/imagenes/flor5.jpg
19
II.1.4 Diversidad Genética
La C.ficifolia es incompatible genéticamente con otras especies del mismo género,
por lo que el inventario genético es limitado a esta especie. (Saade et al, 1994). Se
desconocen los ancestros silvestres de esta especie así como el lugar de su domesticación,
aunque los vestigios arqueológicos apuntan a El Perú (CONABIO, sin fecha).
Entre sus variaciones morfológicas más importantes, se encuentran su coloración y el
tamaño de sus frutos y semillas. Desde el punto de vista agronómico, es posible
identificar algún grado de diversidad de esta especie por dos razones:
1. Se cultiva en un amplio rango geográfico en donde las condiciones son relativamente
uniformes en relación a la altitud, pero diferentes desde el punto de vista de otros
factores ecológicos.
2. Crece sin ninguna diferencia bajo sistemas agrícolas de alta competencia (por ejemplo
campos de maíz con altos porcentajes de precipitación pluvial) y bajo otros menos
competitivos como por ejemplo campos de maíz en época seca o en parcelas con otros
vegetales).
La productividad en relación al número de frutos y la cantidad de semillas por
fruto es otro aspecto que probablemente se ve reflejado en la diversidad genética de esta
especie, la cual no está documentada. Algunas observaciones indican que un fruto de
tamaño medio contiene 500 o más semillas y que cada planta puede producir más de 50
frutos. (Saade et al, 1994)
II.1.5 Ecología y Fitogeografía
La C. ficifolia crece en un amplio rango de altitudes de 1000 a 3000 metros sobre
el nivel del mar en casi todas las regiones montañosas de Latinoamérica. Este cultivo
tiene algunas restricciones de siembra, en comparación con otras variedades como C.
pepo y C. moschata, las cuales pueden sembrarse en rangos más amplios de altitudes que
van de los 0 a los 2300 m. (Saade et al, 1994)
20
II.1.6 Cultivo
Esta planta se cultiva tradicionalmente en sistemas agrícolas de alta precipitación
pluvial, en donde el inicio de la época lluviosa señala el tiempo de siembre, mientras que
la cosecha se realiza a finales de septiembre (fruto joven y flores) a diciembre (fruto
maduro para semillas y pulpa). En algunas regiones de México, se ha encontrado que
además de cultivarse durante la época lluviosa, esta especie también se cultiva durante la
época seca en suelos húmedos (valles o áreas en donde el drenaje es deficiente). En estos
casos, la siembra se realiza en los primeros meses del año y el cultivo se cosecha durante
la época seca (abril) hasta el verano (mayo a julio). Esto ha hecho posible asegurar la
producción casi ininterrumpida a lo largo del año. (Saade et al, 1994)
El cultivo de esta especie (C. ficifolia), se realiza principalmente en el sistema de
agricultura tradicional de temporal en varias regiones de Latinoamérica, para la obtención
de flores, frutos y semillas, casi siempre asociadas a otras especies en agrosistemas,
huertos o monocultivos. (Lira & Montes-Hernández, 1992).
No se tienen datos de que esta especie forme parte en la rotación de cultivares, ya
que por lo regular forma pate de la milpa y siempre está asociada al maíz, frijol y a otras
especies de calabazas. (Lira & Montes-Hernández, 1992; Lira, 1995).
La única forma de propagación es por siembra de semillas, junto con otros cultivos
tradicionales (maíz, frijol y otras cucurbitáceas), o en huertos. El fruto maduro se cosecha
y selecciona para semilla. Se puede almacenar por períodos largos de tiempo de hasta 20
meses. Frecuentemente se ha observado en los techos de las casas de los agricultores para
su secado. (Saade et al, 1994)
Esta planta se cultiva en varios tipos de suelo, de preferencia en aquellos capaces
de retener humedad y que cuenten con un buen drenaje, aunque no soporta suelos
totalmente arcillosos. Es resistente a suelos pobres en nutrientes, muy húmedos y poco
drenados, se adapta tanto en suelo con pH básico, neutro y ácido. (CONABIO, sin fecha).
21
Las tres especies de Cucúrbita, C. argyrosperma, C. moschata y C. pepo, son
complementarias en cuanto a sus áreas de producción, sin embargo, se hace necesario
intensificar la valoración de los cultivares primitivos para la utilización de su
germoplasma en el desarrollo de nuevos cultivares con características de mayor
productividad, valor alimenticio o mayor resistencia a enfermedades como las producidas
por virus. Otra característica que sería deseable ampliar es la incorporación de genes de
algunas especies que difieren en la época de producción, con el fin de disponer de la fruta
en los mercados por más tiempo.
Se hace imprescindible, recolectar el germoplasma de las cuatro especies de
Cucúrbita en sus áreas naturales e incorporar otras variedades presentes en otras áreas
como las de C. moschata que posee cualidades nutritivas de alto valor como su contenido
de carotenos e introducir un programa de mejora genética, esto con miras de expansión en
el mercado local o de la región como para fines de exportación. Esta última actividad
requiere de especies con características favorables de almacenamiento y transporte por lo
que se puede utilizar la diversidad de las especies para producir variedades superiores.
(Archivos Andinos FAO)
Para las especies del género Cucúrbita, un factor muy importante es la
luminosidad especialmente en períodos de crecimiento y floración, en caso contrario,
repercute directamente en la disminución del número de frutos en la cosecha, así mismo la
intensidad lumínica determinará la relación final de flores estaminadas y pistiladas. (Lira
& Montes-Hernández, 1992; Lira, 1995; Comisión para la Investigación y la Defensa de
las Hortalizas).
II.1.6.1 Usos del Cultivo como Alimento
Las partes comestibles del cultivo son el fruto, el aceite y las semillas. El fruto
puede consumirse tierno y ser utilizado como un pepino. El fruto maduro se puede hervir
y consumirse de esta forma. También se pueden preparar dulces de chilacayote, hirviendo
22
la pulpa del fruto con azúcar. Las semillas contienen un alto porcentaje de aceite, rico en
ácido oleico y pueden consumirse tostadas. (Sin nombre, 2012)
Las distintas partes de la planta tienen varios usos alimenticios a lo largo de la
región americana. El fruto verde se hierve y es consumido como un vegetal, mientras que
la pulpa madura se utiliza para preparar dulces y bebidas alcohólicas suaves. En Chiapas,
México, las semillas se utilizan para preparar postres con miel llamadas palanquetas. En
algunas regiones se utilizan los brotes tiernos y las flores se consumen cocidos como
vegetales, mientras que la fruta madura se usa para alimentación de animales domésticos.
(Saade et al, 1994). Los frutos de esta especie se consumen en diversos estados de
madurez fisiológica, para la obtención de la semilla, es necesario que el fruto complete su
desarrollo fisiológico (Lira & Montes-Hernández, 1992).
El mayor valor nutricional más importante se encuentra en las semillas, las cuales
aportan una considerable fuente de aceite y proteína. La pulpa blanca es deficiente en
beta caroteno, y tiene una cantidad moderada de carbohidratos y un bajo contenido de
vitaminas y minerales. (Saade et al, 1994)
Estudios en Chile demostraron que enzimas proteolíticas de la pulpa de la
C.ficifolia pueden ser usadas para tratar aguas residuales del procesamiento industrial de
productos alimenticios del pescado. Esto es de mucho interés dado la reducción de costos
que podría representar a la industria. (Saade et al, 1994)
Cabe mencionar el potencial de este fruto para ser utilizado como forraje para
alimentación animal. En algunos estudios anteriores, tal y como lo cita Ortìz Aguilar,
1986, se menciona la búsqueda de nuevos productos que satisfagan la demanda de
nutrientes en la alimentación animal, y uno de ellos es el fruto de chilacayote deshidratado
para obtener una harina con propiedades interesantes. En el cuadro siguiente, se detalla la
composición química proximal de algunos productos de uso potencial para la industria de
la alimentación animal (INCAP,2006).
23
Tabla No. 3: Composición Química Proximal de Algunos Productos de uso Potencial
en la Alimentación Animal
NUTRIENTE
HARINA DE
CHILACAYOTE
(C.ficifolia)**
FRUTO DEL
CAULOTE (Guazuma
ulmifolia)**
FRUTO DE
CHALUM (Inga
Spuria)**
Materia seca 92.4 94.2 94.8
Extracto
etéreo
5.6 3.8 1.0
Fibra cruda 14.7 29.8 20.9
Proteína 8.0 11.1 11.0
Cenizas 6.0 4.0 3.1
Carbohidratos 58.1 45.5 58.8
**valores expresados en g % Fuente: INCAP, 2006
La relación porcentual enlistada en el cuadro anterior, proporciona la base para un estudio
más detallado de los nutrientes de cada material, y en este caso del chilacayote, que
presenta una combinación de compuestos interesantes. Debido a su diversidad genética,
se hace necesaria una evaluación biológica para determinar la biodisponibilidad de los
nutrientes presentes en la harina del chilacayote para poder ser utilizados como materia
prima potencial en la elaboración de forrajes y concentrados para la alimentación animal.
Así mismo, se considera de gran valor, extender esta evaluación a la cáscara y la semilla
como fuentes de minerales, fibra cruda y aceites.
II.1.6.2 Usos Medicinales
Las semillas completas se utilizan como desparasitantes. Estas se muelen hasta
obtener una harina, la cual es mezclada con agua para lograr una emulsión que puede ser
consumida. (Sin nombre, 2012) Este fruto también es conocido por sus propiedades
hipoglicémicas que puede ayudar en el control de la diabetes mellitus (Román-Ramos et
al 1995 y Acosta-Patiño, 2001).
El jugo liofilizado del fruto disminuye los niveles de glucosa sanguínea, según un
estudio realizado en animales de laboratorio (CONABIO, sin fecha).
24
En un estudio con conejos desarrollado en la Ciudad de México, se determinó que
la cucúrbita ficifolia significativamente redujo el área bajo la curva de un test de
tolerancia a la glucosa y el pico hiperglicémico del mismo, indicando que este cultivo
tiene un efecto anti-hiperglicémico que puede ser beneficioso para la salud humana.
(Roman-Ramos et al, 1995) Estos resultados fueron confirmados por un estudio de
intervención en sujetos humanos llevado a cabo por otro grupo de investigadores en la
Ciudad de México. En este caso, los participantes eran pacientes con diabetes mellitus
tipo 2, y recibieron extractos crudos de chilacayote en dos ocasiones distintas. Los
hallazgos confirmaron los efectos hipoglicémicos de este fruto que se habían encontrado
en modelos animales. (Acosta-Patiño, 2001)
II.1.6.3 Enfermedades Comunes
II.1.6.3.1 Virus
El virus del mosaico amarillo de la calabacita es una de las enfermedades virales
más comunes en este cultivo. Los síntomas en la hoja son mosaico con abollonaduras,
filimorfismo, amarillamiento con necrosis en el limbo y el peciolo. Los frutos también se
ven afectados, ya que presentan abollonaduras, malformaciones y una reducción
significativa en el crecimiento. Los agentes transmisores de este virus son los pulgones y
la mosca blanca (Bemisia tabaci). (CONABIO, sin fecha)
Figura No. 9: Síntomas del virus del mosaico amarillo. Tomado de:
http://vegetablemdonline.ppath.cornell.edu/DiagnosticKeys/CucurLeaf/Virus/Virus_
wntrsq.htm
25
II.1.6.3.2 Bacterias
Una enfermedad bacteriana común, es la causada por la Erwinia carotovora subsp.
carotovora (Jones) Bergey, la cual es una bacteria polífaga que penetra por heridas e
invade tejidos medulares, provocando generalmente podredumbres acuosas y blandas.
Otros síntomas incluyen el aparecimiento de manchas negruzcas y húmedas.
Generalmente la planta muere en caso de infecciones severas. Los frutos también se ven
afectados con zonas de pudrición acuosa. Debido a que esta bacteria tiene una gran
capacidad saprofítica, puede sobrevivir en el suelo. Las condiciones favorables para que la
enfermedad se desarrolle son humedades relativas altas y temperaturas entre 25° y 35°C
(CONABIO, sin fecha)
Figura No. 10: Síntomas de enfermedad con Erwinia. Tomado de:
www.forestryimages.com
II.1.7 Alimentos Complementarios al Chilacayote
II.1.7.1 Los Cereales
Los cereales como el maíz, el arroz y el amaranto que son de uso común en la
región, ofrecen características nutricionales que suplementan de forma adecuada a la
pulpa de chilacayote. Así por ejemplo la harina de arroz blanco, según datos enlistados en
26
la Tabla de Composición de Alimentos del INCAP, aporta 7.20 % de proteína 2.4 % de
fibra dietética y minerales como el magnesio y el potasio con 35 y 75 mg/100 g de
porción comestible respectivamente. El amaranto que aporta un 17 % de proteína y el
maíz no tratado entre un 8-9 %, además aporta minerales como el magnesio (93 mg) y
potasio (315 mg) y ácido fólico (25 mcg).
El amaranto (Amaranthus), también llamado espinaca africana o india, amaranto
(francés), bledo (portugués) entre otras, se consume tanto como hortaliza como cereal. El
amaranto engrano es un aperitivo popular que se vende comúnmente en México y
América del Sur, a veces mezclado con chocolate o arroz inflado y su uso se ha extendido
a Europa y zonas de América del Norte. Se considera un “pseudocereal” debido a que
tiene un sabor y una cocción similares a las de los cereales, no contiene gluten y es bueno
para las enfermedades cardiovasculares, el dolor de estómago y la anemia. (Organización
de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, FAO 2015).
II.1.7.2 La Panela
La panela es un azúcar crudo sin refinar y sin centrifugar, que proviene de la
evaporación de los jugos de la caña de azúcar, es utilizada como edulcorante natural, que
aporta una cantidad apreciable de minerales tales como el K, Mg, Cu, Fe, P y trazas de
Selenio y Flúor (tabla de Composición de Alimentos, INCAP).
A diferencia del azúcar blanco refinado, que se considera que aporta únicamente
energía calórica, la panela al igual que la miel de abeja, tiene efecto expectorante y
balsámico. Su grado de dulzor se reporta a un nivel más bajo que el azúcar refinado ya
que contiene sacarosa en menor porcentaje. (http://www.enbuenasmanos.com), además de
fructosa, glucosa, grasa y compuestos proteicos y vitamínicos.
Siendo además un recurso asequible de los pequeños agricultores, específicamente
Brasil, Guatemala y Colombia, dado que es un subproducto de la caña de azúcar, de
puede contar con este suplemento a lo largo de todo el año, a precios razonables aunque
con algunas fluctuaciones. Sin embargo, la urbanización progresiva, hace que el uso d este
elemento natural decline y se favorezca la preferencia de otros bienes elaborados, siendo
27
su principal competencia como edulcorante, el azúcar refinada. Sin embargo esto resta el
beneficio de la panela como alimento (Rodriguez et al. 2004).
II.1.7.3 La Soya
La soya (Glycine maxx) es una fuente abundante de proteína vegetal que ofrece un
perfil de aminoácidos atractivo como suplemento de otros alimentos deficitarios en ellos.
Por ejemplo, proporciona los 8 aminoácidos esenciales (que el cuerpo no puede sintetizar
por lo que es necesario obtenerlos directamente de los alimentos), estos son: fenilalanina,
isoleucina, leucina, lisina, metionina, threonina, tryptophano y valina. En la
composición química del grano se encuentran proteínas, grasa, lecitina, hidratos de
carbono y vitaminas A, B y C. La proteína es del tipo de las albúminas. Las harinas
obtenidas, según la proporción de proteína que contiene, se clasifican en harinas y
sémolas de soya con 40-60 % de proteína, concentrado proteínico con el 70 % de proteína
como mínimo, proteína aislada con el 90 % de proteína como mínimo. De esta última se
obtiene la proteína se soya texturizada (TPS) y el hidrolizado vegetal de proteína (PVH).
La soya como harina integral contiene saponinas y enzimas (lipoxidasa,
carotenoxidasas, ureasa, tripsina) responsables del gusto amargo y hemoaglutinante que
puede ser eliminada por tostación, lixiviación, tratamiento con vapor y calentamiento en
seco. (A.A.P.P.A, 2004).
II.1.8 Procesos Asociados a la Transformación de la Pulpa de Chilacayote (C.
ficifolia) en Dulce o Refresco Fortificado.
II.1.8.1 Principios de Conservación de los Alimentos
El agua es el componente mayoritario en la mayoría de los alimentos, cerca del 80 % de
su peso representa este líquido vital. Es la responsable de la buena apariencia, textura y
sabor de los alientos. Sin embargo, juega un papel muy importante en el deterioro de los
alimentos, ya que induce reacciones químicas que provocan la descomposición de sus
nutrientes resultando un producto final con crecimiento microbiano. (Fennema, 1985).
28
La velocidad de deterioro de los alimentos es un proceso ligado a la actividad del agua en
los mismos. Este concepto es muy utilizado para lograr la preservación de los alimentos
y se traduce en la mejora de los procesos y el diseño de nuevos productos.
La actividad del agua se refiere entonces, a la relación de la presión parcial de vapor de
agua del alimento dividida por la presión de vapor del agua pura, ambas medidas a la
misma temperatura y su valor numérico varía entere 0 y 1.
Sin embargo aunque la actividad del agua en los alimentos es importante para determinar
su estabilidad, existen otros factores como la interacción del agua con otros componentes
del alimento que afectan también en gran medida la estadidad del mismo por lo que se
introduce el concepto de equilibrio termodinámico en el cual la actividad del agua está
relacionada con el contenido de humedad del alimento por medio de una isoterma de
adsorción. Los productos perecederos, frescos poseen una alta actividad de agua,
normalmente superior a 0.98, mientras que los alimentos secos y estables, tienen una
actividad de agua inferior a 0.6. Los productos con actividad de agua intermedia presentan
estabilidad variable (Chirife y Buera, 1994; Labuza, 1980).
En la preservación de alimentos, se busca la aplicación de métodos que inhiban o den
muerte a la comunidad microbiana de los alimentos y la prevención del establecimiento
de otras comunidades. Estos métodos se basan en la manipulación de de uno o más
factores para impedir el desarrollo microbiano, ejemplo de ellos son: esterilización,
congelación, deshidratación, etc.
Si a estos procesos se les incorpora otros factores de control como la acidificación, la
reducción de la actividad del agua, atmósferas modificadas, conservadores, el proceso
resulta aumentar su efectividad en el campo de la inhibición de los microorganismos.
(Alzamora y col, 2005).
La escogencia del método a aplicar, depende del tipo de alimento, el porcentaje de agua
presente y las condiciones de almacenamiento posterior.
29
En la tabla No. 4 se enlistan los principales métodos de conservación de los alimentos, así
como su acción sobre los microorganismos.
Tabla No. 4: Principales Métodos de Conservación de Alimentos y su Acción sobre
Microorganismos
Fuente: (Della Rocca, 2010)
Método Factor/es Efectos en los microorganismos
Esterilización Tratamiento
térmico
Inactivación de todas las células vegetativas y
esporas de microorganismos patógenos
Pasteurización
Tratamiento
térmico
Inactivación de células vegetativas patógenas y de
la mayoría de no patógenas. Requiere
refrigeración u otro factor para retardar el
crecimiento de los microorganismos vivientes
Radurización,
radicidación
y radapertización
Radiaciones
ionizantes
Inactivación de microorganismos en una extensión
dependiente de la dosis utilizada
Aplicación de
altas
presiones
hidrostáticas
Presión
hidrostática
Inactivación de células vegetativas
Deshidratación
(aw <0,60)
Reducción de
actividad de
agua (aw)
Inhibición del crecimiento de microorganismos e
inactivación de algunas células vegetativas
Aplicación de
pulsos de alto
voltaje
Shock
eléctrico
Inactivación principalmente de al células
vegetativas
Congelación
Baja
temperatura,
reducción de la
actividad
de agua
Inactivación de algunas células vegetativas e
inhibición del crecimiento de las células
sobrevivientes
Refrigeración
Baja
temperatura
Inhibición del crecimiento de mesófilos y
termófilos y disminución de la velocidad de
crecimiento de psicrótrofos
30
Tabla No. 4: Principales Métodos de Conservación de Alimentos y su Acción sobre
Microorganismos (continuación)
Método
Factor/es Efectos en los microorganismos
Atmósferas modificadas
(vacío, nitrógeno y
refrigeración)
Baja concentración
de
oxígeno
Inhibición del crecimiento de
aerobios, retardando la refrigeración el
crecimiento de anaerobios y
acultativos
Atmósferas modificadas
enriquecidas con CO2
Incremento de la
concentración de
CO2
Inhibición del crecimiento de
microorganismos específicos
Acidificación (agregado
de
ácidos o fermentación
láctica o acética)
Reducción de pH
Inhibición del crecimiento de
bacterias patógenas y gramnegativas;
hongos y levaduras son menos
susceptibles
Fermentación alcohólica
Incremento en la
concentración de
etanol
Reducción de la velocidad de
crecimiento de microorganismos
Adición de conservantes
(propionato, benzoato,
sorbato, nitrilos, sulfitos,
antibióticos, nisina,
pimaricina, etc)
Conservante
Inhibición del crecimiento de
microorganismos específicos, en
algunos casos efecto bactericida y
fungicida
Adición de enzimas
(oxidasas, lisozima,
glucosaoxidasa,
catalasa, etc)
Enzimas
Inhibición del crecimiento e
inactivación de microorganismos de
acuerdo a la enzima utilizada
Emulsificación
Control de la
microestructura,
limitación
de nutrientes
Inhibición del crecimiento de
microorganismos
Fuente: (Della Rocca, 2010)
31
II.1.8.2 Deshidratación por Convección con Aire Caliente
El Secado de alimentos por convección, se basa en la transferencia de calor hacia el sólido
de manera directa mediante una corriente de aire caliente, convirtiéndose éste en un
agente transportador del vapor de agua que se está eliminando. Para esto se ha de
mencionar que existen secadores directos e indirectos. Los primeros proporcionan un
calentamiento más uniforme La principal función de este método es la reducción de la
actividad del agua para inhibir el crecimiento de microorganismos e inactivar algunas
células vegetativas. (Della Rocca, 2010)
II.1.8.3 Deshidratación Osmótica
El proceso de deshidratación osmótica consiste en la eliminación parcial del agua de los
tejidos de los alimentos por inmersión en una solución hipertónica, sin dañar el alimento
ni afectar su calidad. (Della Rocca, 2010)
La presión osmótica es la fuerza impulsora para la difusión de la acuosa desde los tejidos
del alimento a la solución hipertónica las cuales pueden ser soluciones acuosas
concentradas de un azúcar, una sal o una mezcla de diversos azúcares y/o sales. También
se emplean alcoholes de alto peso molecular cuando no se desea la apreciar el dulzor en el
alimento.
La magnitud del fenómeno osmótico y la pérdida del agua del alimento, dependen de las
características del alimento, es decir, forma, tamaño, estructura composición y
tratamiento previo (pelado, escaldado, tratamiento de la superficie), también depende de
la solución, tipos de solutos, concentración de los mismos, presión de trabajo y relación
masa de solución a masa del producto.
El proceso de deshidratación osmótica, no pretende la eliminación total del agua presente
en el alimento, ésta solo provee una deshidratación parcial, por lo que se hace necesario
combinarlo con otros procesos como el secado, congelado, liofilizado a fin de
estabilizarlo e inhibir el crecimiento microbiano. El porcentaje de pérdida de agua es de
32
aproximadamente 50-60 % de su contenido inicial, por lo que su volumen inicial, forma y
estructura del alimento, pueden ser modificados.
El proceso de deshidratación osmótica se caracteriza por una etapa transiente antes de
alcanzar el equilibrio (Rahman, 1990).
Producto a Deshidratar
Solución Osmótica
Pérdida de agua
Solutos que ingresan de la solución
al Producto
Solutos solubles que egresan
del producto junto con el agua y van
hacia la solución
Figura No. 11 Flujo de solutos y de agua en el producto alimenticio inmerso en la
Solución hipertónica (Della Rocca, 2010)
Durante el período dinámico, la velocidad de transferencia de masa disminuye hasta llegar
al equilibrio. Cuando éste se alcanza, la velocidad de transporte neto de masa esa nula y es
el final del proceso osmótico. La remoción del agua se realiza por dos mecanismos.: flujo
capilar y difusivo, mientras que le transporte de solutos ya sea de consumo o de
lixiviación se realiza solo por difusión (Della Rocca, 2010)
33
Las ventajas de la aplicación de la deshidratación osmótica son entre otras:
Se trabaja en condiciones energéticas cercanas a la temperatura ambiente sin que
el agua cambie de fase.
Las propiedades organolépticas no cambian significativamente.
Es un proceso tecnológicamente sencillo, no requiere tratamientos químicos.
Es posible trabajas con pequeños volúmenes de producto
Se retiene la mayoría de los nutrientes
Mejora la estabilidad del producto, extendiendo su vida útil.
Disminuyen los costos de empaque y transporte al disminuir el peso por
eliminación parcial del agua.
Se usa como pre tratamiento de muchos procesos para mejorar las propiedades
nutricionales, sensoriales y funcionales del alimento.
Se puede fortificar el producto agregando minerales como calcio y zinc a la
solución para que se parduzca la impregnación del producto) Alzamora y col.
2005).
También se pueden producir alimentos funcionales al agregar probióticos a la
solución. Los tejidos de las frutas se pueden impregnar al vació con diferentes
microorganismos como Sacharomyces cerevisiae, Lactobacillus acidophilus,
Phoma glomerata (Rodriguez, 1998).
Sin embargo, la deshidratación osmótica presenta también algunas desventajas entra las
cuales se puede mencionar:
El aumento del contenido de sal y/o azúcar y la disminución de la acidez del
producto, lo cual puede ser remediado por el recubrimiento del producto con una
membrana semipermeable comestible que reduce la transferencia de solutos pero
incrementa la pérdida del agua.
La solución deshidratante puede reciclarse, pero la contaminación microbiana
puede ir en aumento al reciclar la solución un número mayor de veces. Por lo que
34
para almacenarse se ha de concentrar la solución deshidratante ya sea por
evaporación o por osmosis inversa.
Se ha de tomar en cuenta la ruptura de la estructura celular debido al esfuerzo
osmótico.
Por otro lado, el transporte de más en la deshidratación osmótica, depende de varios
factores:
El tipo de agente osmótico (glucosa, fructosa, dextrosa, maltosa y sus mezclas)
La Concentración de la solución Osmótica: A mayor concentración de la solución
osmótica, aumenta la pérdida de agua y la velocidad de secado
La temperatura de la solución osmótica: ésta por un lado, favorece la agitación de
la solución osmótica, y por otro lado modifica la permeabilidad de la membrana
celular. La temperatura crítica de variación en la permeabilidad celular se estima
entre 50 C -55 C aproximadamente para productos frutihortìcolas.
El PH de la solución: Un aumento de acidez, facilita la pérdida de agua debido a
cambios en las propiedades tisulares. (Moy y col., 1978)
Propiedades del soluto empleado tal como el peso molecular, estado iónico y
solubilidad son factores importantes pues define la máxima concentración del
soluto que puede emplearse en la solución (Li y Ramaswamy, 2005)
Agitación de la solución osmótica; debido a que esta mejora la deshidratación
osmótica, sin embargo existen casos en que puede dañarse el producto por lo ue
debe evitarse.
Geometría y tamaño del producto; este factor es muy importante pues define la
superficie por unidad de volumen expuesta a la difusión.
Relación masa de solución a masa del producto; un incremento en esta relación,
aumenta la pérdida de agua y la ganancia de solutos.
Propiedades fisicoquímicas del alimento: Tanto la composición química
(proteínas, grasas, contenido de sal, etc.,) como la estructura física (porosidad,
35
arreglo de células, orientación de fibras y tipo de piel) y los pre tratamientos como
congelación y escaldado pueden afectar la cinética de la deshidratación osmótica.
Presión de Operación: puesto que la deshidratación osmótica depende tanto de la
difusión como del flujo por capilaridad, la presión de operación influye
directamente sobre el proceso, así, los tratamientos al vacío, aumentan el flujo
capilar donde se observa un incremento en la transferencia de agua sin influir en la
ganancia de solutos (Fito, 1994).
El flujo capilar no se ve afectado por este tratamiento ya que éste depende de la
porosidad del producto (Della Rocca, 2010)
36
PARTE III
III.1 RESULTADOS
III.1.1. Descripción Cuantitativa de la Estructura Morfológica del Chilacayote
(Cucúrbita ficifolia)
Un total de 20 muestras de chilacayote de la especie Cucúrbita ficifolia, fueron
adquiridas en la región de Sololá (16 muestras) y en mercados locales (2 muestras
adquiridas en el mercado central y 2 muestras adquiridas en el CENMA). La escogencia
de las localidades fue al azar, tomando en consideración los puntos de mayor comercio de
esta fruta por los mercados locales. Así mismo para la selección de los frutos, no se
estableció ningún requisito de color, textura o tamaño, esto con el propósito de evaluar las
características del fruto tal y como se encuentra en el mercado.
La Tabla No.5 de esta sección resume las características físicas de la fruta y sus
fracciones físicas para evaluar sus características morfológicas. Se tomó el peso total del
fruto y el de cada una de las secciones morfológicas por separado. El peso por unidad de
chilacayote es muy variable, de 2 a 15 kg, con un peso de pulpa equivalente al 70% del
peso total, una cáscara alrededor del 20% del fruto y semilla de color blanco y negro con
2 a 5% del peso total del fruto. En cuanto la variación en color de la semilla, es genética y
en cuanto es ambiental/cultivo, no se sabe, pero sería de interés práctico conocerlo para
fines de utilización industrial del fruto.
Por otro lado, es de notarse que se establece una marcada variabilidad en cuanto al
peso de las fracciones de chilacayote obtenidas para cada localidad estudiada, esto
resultaría de interés para los genetistas, el lograr variedades más uniformes en cuanto a
cantidad de semillas, peso de pulpa y peso de cáscara del fruto. Sin embargo para fines del
presente estudio, no se hizo una selección muy estricta en cuanto a la procedencia de la
fruta.
37
Tabla No5: Características Físicas de Chilacayote Procedente de Diferentes
Localidades de Guatemala
Sololá, Orilla de
Carretera
Panamericana
Peso Entero,
kg
Peso Cáscara,
kg
Peso Semilla,
kg
Peso Pulpa,
kg
1 5.27 1.45 0.143 3.64
2 4.42 1.81 0.143 2.37
3 4.29 0.91 0.125 3.26
4 5.99 0.97 0.225 4.75
5 9.68 1.99 0.485 8.06
6 10.19 1.99 0.740 7.35
7 7.87 1.72 0.523 5.71
Promedio y
Desviación Estándar 6.82 ± 2.45 1.55 ± 0.45 0.341 ± 0.242 5.02 ± 2.13
Porcentaje 100 22.7 5.0 73.7
Sololá, Sra. De Jarquín
1 3.42 0.435 0.125 2.558
2 3.02 0.556 0.084 2.348
3 8.04 0.117 0.261 5.353
4 6.28 0.484 0.155 4.270
5 8.30 1.140 0.320 5.770
6 8.32 1.038 0.180 5.300
7 5.22 0.730 0.195 3.419
8 7.62 0.975 0.173 4.670
9 8.63 1.027 0.245 5.547
Promedio y
Desviación Estándar 6.539 ± 2.177 0.722 ± 0.347 0.193 ± 0.072 4.359 ± 1.302
Porcentaje 100 11.041 2.95 66.66
Mercado Central
1 5.27 1.45 0.142 3.595
2 4.42 1.81 0.143 2.370
Promedio y
Desviación Estándar 4.85 ± 0.60 1.63 ± 0.25 0.143± 0.001 2.98 ± 0.87
Porcentaje 100 33.7 2.94 61.62
CENMA
1 15.44 2330 0.769 11.81
2 11.80 1593 0.724 10.05
3 10.90 1835 0.642 8.20
Promedio y
Desviación Estándar 12.71 ± 2.57 1.92 ± 0.52 0.712 ± 0.032 10.02 ± 1.24
Porcentaje 100 15.10 % 5.6 % 78.8 %
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
38
La Tabla No. 6 se refiere a la información morfológica de la semilla de chilacayote en la
que se hace una distinción entre el color de la cascarilla de la semilla y sus características
después de aplicárseles el tratamiento térmico de deshidratación. De los resultados
obtenidos se dedujo que no existen diferencias significativas entre el número de semillas,
sus características morfológicas, debida al color de la misma, por lo que este factor no
resultó determinante para los análisis posteriores.
Tabla No. 6: Características Físicas de la Semilla de Chilacayote
Largo de
Semilla
(cm ± 0.10
cm)
Ancho de
Semilla
(cm ± 0.10
cm)
Grosor de
Semilla
(cm ± 0.10 cm)
Número de
Semillas por área
interior del fruto.
Semilla Negra
(deshidratada) 2.00 ± 0.12 1.18 ± 0.07 0.10 ± 0.00 -
Semilla Blanca
(deshidratada) 2.27 ± 0.07 1.23 ± 0.07 0.11 ± 0.01 -
Semilla Negra
(fresca) 2.08 ± 0.11 1.17 ± 0.07 0.20 ± 0.02 403
Semilla Blanca
(fresca) 2.35 ± 0.05 1.41 ± 0.11 0.20 ± 0.02 427
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
III.1.2 Descripción de la Composición Química Proximal del Chilacayote (C.
ficifolia) Fraccionado y Composición Química de la Fibra Dietética
La Tabla No. 7 resume la composición química de las fracciones morfológicas del
chilacayote, cáscara, semilla y pulpa, de tres muestras al azar seleccionadas de la lista de
la tabla No. 5.
Para la obtención de estos resultados, a cada fracción de la fruta se le redujo el porcentaje
de agua hasta alcanzar 1 % para la pulpa, 3 % para la semilla y hasta un 12 % para la
cáscara.
Posteriormente se redujo el tamaño de partícula, haciendo pasar la muestra por un molino
tipo Ciclón hasta alcanzar 60 – 80 mesh.
39
Tabla No. 7: Composición Centesimal de Chilacayote Fraccionado (g/100 gramos de
muestra seca)
Muestra Carbohidrato Proteína Humedad Ceniza Grasa
Cáscara
77.74 ± 0.60 7.89 ± 0.54 7.19 ± 0.39 5.84 ± 0.06 1.34 ± 0.09
70.21 ± 0.30 7.98 ± 0.17 12.15 ± 0.33 7.39 ± 0.05 2.26 ± 0.06
74.13 ± 0.64 9.76 ± 0.72 8.38 ± 0.20 5.99 ± 0.01 1.75 ± 0.05
Semilla
16.60 ± 4.74 29.85 ± 0.75 3.13 ± 0.11 3.99 ± 0.24 47.52 ± 2.50
32.48 ± 5.36 25.04 ± 1.49 3.93 ± 0.01 4.22 ± 0.03 35.61 ± 1.87
8.94 ± 1.39 32.85 ± 0.38 2.54 ± 0.17 3.90 ± 0.07 52.57 ± 3.12
Pulpa
83.09 ± 0.43 4.89 ± 0.27 1.22 ± 0.55 10.80 ± 0.70 0.40 ± 0.02
85.41 ± 0.96 3.90 ± 0.11 1.32 ± 0.51 9.81 ± 0.69 0.47 ± 0.01
81.74 ± 0.49 5.80 ± 0.38 1.85 ± 0.07 10.53 ± 0.07 0.39 ± 0.29
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
En la tabla 7 y 8 se listan los datos para la cáscara. Esta fracción del chilacayote contiene
más proteína que la pulpa, así como más grasa, por lo que se considera una fuente
potencial para el desarrollo de alimentos para ganado como forraje o ensilado. Posee
además una fuente considerable de fibra.
Tabla No. 8: Análisis Centesimal de la Cáscara Deshidratada de Chilacayote en tres
Muestras al Azar
Proteína
(%)
Humedad
(%)
Grasa
(%)
Carbohidrato
(%)
Cenizas
(%)
Fibra
Cruda
(%)
8.64 ± 0.08 7.59 ± 0.01 1.08 ± 0.00 43.03 ± 2.13 7.70 ± 0.13 31.98 ± 2.08
10.25 ± 0.08 7.35 ± 0.11 1.57 ± 0.57 48.39 ± 0.73 6.74 ± 0.02 25.72 ± 0.00
10.26 ± 0.09 6.54 ± 0.00 1.66 ± 0.12 48.40 ± 0.20 7.69 ± 0.04 25.46 ± 0.22
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Con el fin de evaluar la variabilidad entre las semillas de las cucúrbitas, se hizo una
comparación de las características químicas de las semillas de ayote, pepitoria y
chilacayote, mostrándose los resultados en la tabla No. 9. Estos parámetros son de interés
ya que amplían el estudio a otras especies de cucurbitáceas.
40
Cabe destacar que las semillas, por ser fuente de grasa y no de fibra, éste último análisis
no se efectuó para el propósito del presente estudio.
Tabla No. 9: Composición Química de las Semillas de Ayote, Pepitoria y Chilacayote
Muestra de
Semilla
Grasa
(%)
Proteína
(%)
Carbohidratos
Totales
(%)
Humedad
(%)
Cenizas
(%)
ayote 41.28 1.11 37.78 3.32 11.61 2.51 4.89 0.09 4.43 0.02
pepitoria 43.55 2.75 39.69 0.58 7.47 2.75 4.89 0.05 4.53 0.06
chilacayote 45.23 2.50 29.24 0.87 19.34 3.83 3.20 0.09 4.03 0.11
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
III.1.3 Evaluación del Contenido de Ácidos Grasos del Aceite de la Semilla de C.
ficifolia.
La tabla No. 10 presenta información sobre la semilla del chilacayote comparada a
otras semillas de Cucurbitáceas.
El contenido de aceite es de interés ya que tiene una mezcla de ácidos grasos
valorados por el porcentaje de ácido oleico y linoleico.
Se destaca que el perfil de ácidos grasos para todas las semillas de las
cucurbitáceas evaluadas es muy semejante lo que hace atractivo su estudio y aplicación.
Por otro lado, después del proceso de extraído el aceite de la semilla, éste deja una torta
rica en proteína la que puede ser utilizada para el desarrollo de productos que requieran
una fuente proteica importante. De hecho este subproducto se utilizó en el presente
estudio como fuente proteica para el desarrollo de productos del chilacayote, es decir,
como suplemento en la elaboración del dulce. Los resultados de este proceso se presentan
en una sección posterior.
41
Tabla No. 10: Ácidos Grasos en Semillas de Chilacayote (Blanca y Negra), Ayote y
Pepitoria
Muestra A. Palmítico
(% )
A. Esteárico
(% )
A.Oleico
(% )
A. Linoléico
(% )
Semilla Blanca de
Chilacayote 14 10 47 29
Semillas Negra de
Chilacayote 19 6 17 57
Semillas de Ayote 14 8 31 45
Semilla de
Pepitoria 18 11 32 38
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
III.1.4 Evaluación del Contenido de Minerales (macro y micro) de la Pulpa, Semilla
y Cáscara.
La Tabla No. 11 ofrece datos sobre el contenido de minerales. Tanto la pulpa como la
cáscara son fracciones ricas en carbohidratos y fibra dietética, mientras que la semilla es
rica en aceite y proteína.
Con respecto a los minerales las semillas, estas son fuente atractiva de este nutriente,
sobre todo en su contenido de potasio y magnesio.
Tabla No. 11: Contenido de Minerales en Muestras de Chilacayote
Fraccionado y en Semillas de Ayote y Pepitoria (mg/100g de muestra seca)
Zn Fe Ca Na K Mg Mn
Pulpa 1.1 2.8 143.9 9.4 1957.1 1345.3 32.8
Cáscara 6.6 8.0 198.4 40.5 1512.0 1454.7 49.2
Semilla de
chilacayote 8.8 8.8 50.5 22.6 11451.3 1668.3 201.6
Semilla de ayote 10.7 5.8 26.7 23.2 10641.3 1575.6 164.0
Semilla de
pepitoria 7.2 8.4 27.4 23.6 11616.0 1668.6 160.8
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
42
III.1.5 Evaluación de la Deshidratación de la Pulpa a Través del uso de Tº, de
Azúcar y de Dextro-maltosa
III.1.5.1 Evaluación de de la Deshidratación de la Pulpa a Través del uso de
Temperatura
La pulpa del chilacayote es un tejido vegetal con niveles de agua del 80% que
debe ser eliminada para el desarrollo de productos alimenticios secos.
Para evaluar el efecto de la temperatura sobre el secado de la pulpa, se transformó
la fruta entera en trozos de aproximadamente 10± 0.01 cm de largo por 10± 0.01 cm de
largo, con un grosor de 1±0.01 cm aproximadamente. La fruta fue colocada en bandejas a
un cm de separación entre cada trozo y se procedió a la eliminación del agua contenida en
la fruta mediante un horno convencional a 60 ºC.
La deshidratación fue efectiva, sin embargo, el producto seco tomó una coloración
amarillo pálido por el efecto del calor de convección sobre los azúcares del fruto.
La Tabla No. 12 muestra la composición química proximal de dos muestras de
pulpa de chilacayote (para esta experiencia se escogió un fruto conteniendo semilla negra
y otro conteniendo semilla blanca, las cuales fueron separadas de la pulpa previo a aplicar
el proceso) habiendo eliminado la totalidad de agua, esta vez, por medio del proceso de
deshidratación con aire caliente, como un proceso alternativo a la deshidratación por
convección, a un rango de temperatura entre 75 – 115oC por un período de tiempo entre
8 – 10 hrs. En esta tabla se ha incluido información de otra fuente para fines
comparativos. Se adicionó también una variante en las muertas, se les aplicó el proceso
de escaldado y es notable que el proceso de escaldado, favorezca la disponibilidad de
nutrientes en la pulpa de chilacayote.
También es de notar que la pulpa procedente del fruto que contiene semilla blanca,
observa mayores cantidades porcentuales de nutrientes que la pulpa procedente del fruto
que contiene semilla negra. Sin embargo este aspecto queda fuera de los objetivos de este
estudio, por lo que será objeto de estudios posteriores.
43
Así mismo para ampliar el criterio de evaluación del efecto del secado con aire
caliente, se hizo también el estudio de la fracción de la cáscara y la semilla, los resultados
se enlistan en las tablas No. 13 y No. 14.
Tabla No. 12: Composición Química de la Pulpa de Chilacayote Secado con Aire
Caliente (70 – 115o C)
Muestra Cenizas
(%)
Proteína
(%)
Humedad
(%)
Grasa
(%)
Fibra
Dietética
(%)
Pulpa de Chilacayote
maduro escaldado* 13.48 7.31 6.20 1.28 -
Pulpa de Chilacayote
cruda para elaboración
de dietas*
7.13 4.66 0.5 0.39 -
Pulpa de Chilacayote
tierno** - 0.80 - 0.10 0.30
Pulpa de Chilacayote
maduro** - 0.80 - 0.10 -
*Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
**Fuente: (13)
En este caso, tanto en la cáscara como en la semilla no se presentó ningún
cambio de coloración durante el proceso de deshidratado, por lo que este proceso resultó
de alta eficiencia para estas dos fracciones, obteniéndose semilla deshidratada que
posteriormente se utilizó como fuente proteica y cáscara deshidratada que posteriormente
se utilizó, para ser evaluada como fuente potencial para alimentación animal.
Tabla No. 13: Composición Química de la Cáscara de Chilacayote Secado
Con Aire Caliente (70 – 115o C)
Muestra Proteína
(%)
Cenizas
(%)
Humedad
(%)
Grasa
(%)
Cáscara de chilacayote
(semilla negra) 18.05 7.32 5.75 4.38
Cáscara de chilacayote
(semilla blanca) 8.98 6.71 6.56 3.07
Mezcla 9.75 7.88 7.85 3.20
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
44
Tabla No. 14: Composición Química de la Semilla de Chilacayote (blanca y negra),
deshidratada con Aire Caliente (75-115⁰ C)
Pulpa de Chilacayote
(Semilla Negra)
Pulpa de Chilacayote
(Semilla Blanca)
Humedad 9.25 ± 0.00 12.19 ± 0.00
Cenizas 8.55 ± 0.04 13.28 ± 0.07
Proteína 5.87 ± 0.48 10.81 ± 0.24
Grasa 0.40 ± 0.00 1.63 ± 0.00
Fibra Cruda 7.40 ± 0.00 7.68 ± 0.10
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
III.1.5.2 Evaluación de de la Deshidratación de la Pulpa a Través del uso de
Azúcar y Dextro-maltosa
En busca de una solución alternativa al emparedamiento de la pulpa, se llevó a
cabo un ensayos de deshidratación, utilizando la técnica de deshidratado por osmosis que
consiste en la inmersión de la pulpa envuelta en una membrana semipermeable en una
solución de dextrosa y/o sacarosa.
Para la realización de este ensayo, se fraccionó la pulpa en trozos de 10±0.01 cm
de largo por 2±0.01 cm de ancho y 2 ±0.01 mm de espesor. Cada trozo se envolvió en
una membrana semipermeable sellada en ambos extremos y se introdujo en una solución
osmótica de dextrosa o sacarosa.
Se utilizaron tres niveles de concentración para la solución osmótica, 35, 45 y 60
grados Brix, tanto de dextrosa como de sacarosa y se logró una inmersión de hasta por
120 minutos haciendo una comparación entre la evolución del proceso y el tiempo
establecido para la deshidratación para ambas soluciones.
La Tabla No. 15 muestra el resumen de los resultados de las dos pruebas, una
eliminó alrededor del 60% de la humedad y la segunda eliminó hasta un 70% de la
humedad. El método es eficiente y relativamente rápido dando un producto atractivo y de
45
calidad en el desarrollo de productos. El problema fue la limitación de equipo para
producir harinas deshidratadas a gran escala para el desarrollo de productos.
La apariencia de la fruta deshidratada por este proceso fue cristalina y translúcida
lo cual es deseable para este tipo de fruta.
Tabla No. 15: Variación del Peso de la Pulpa del Chilacayote Secado por
Deshidratación Osmótica, Utilizando Soluciones de Azucares a
Diferentes Grados Brix
Tiempo, Minutos 35o Brix 45
o Brix 60
o Brix
Peso de Pulpa de Chilacayote luego de Inmersión (g)- Dextrosa
0 8.0344 8.3983 6.1537
30 6.9528 6.9142 4.5542
60 6.3268 6.1645 3.6902
90 5.9720 5.5734 3.2472
120 5.6745 5.1427 3.0995
Tiempo, Minutos 35o Brix 45
o Brix 60
o Brix
Peso de Pulpa de Chilacayote luego de Inmersión (g)- Sacarosa
0 4.7194 5.7921 4.4383
30 3.3257 4.0740 2.7954
60 2.7082 3.3475 2.1943
90 2.4490 2.9060 1.7020
120 2.3536 2.7499 1.6100
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Las gráficas No. 1 y No. 2, muestran el progreso de la deshidratación de la pulpa
de chilacayote utilizando dextrosa o sacarosa como medios de intercambio. Las curvas
responden al tipo exponencial negativo en ambos casos.
Las variables identificadas son la humedad, expresada en el gráfico como pérdida
de masa de pulpa y el tiempo de inmersión en la solución de dextrosa/sacarosa,
observándose mejores resultados a concentraciones de 45 grados Brix para ambos
ensayos.
46
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Tabla No. 16 Resumen de Información para cada curva con Diferentes ºBrix
ºBrix Pendiente (K) Intercepto (Ko)
R2
35 -0,0187 4,2328 0,8261
45 -0,0242 5,2244 0,8557
60 -0,0225 3,8980 0,8508
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
47
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Tabla No.17 Resumen de Información para cada curva con Diferentes ºBrix
ºBrix pendiente (K) Intercepto (Ko)
R2
35 -0,019 7,7322 0,9266
45 -0,0262 8,0090 0,9385
60 -0,0247 5,6320 0,8717
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
48
III.1.6 Formulación de una Harina de Pulpa con Fuentes de Proteína Vegetal y/o
Animal para Bebida Nutritiva y como Botanas
III.1.6.1 Refresco Nutritivo
Como ya fuera indicado en la sección de revisión de literatura, del chilacayote
como producto agrícola, se elaboraron dos productos que son dos formas de consumo
tradicionales en la región y cuyo aporte al individuo es principalmente calórico. Uno de
los productos es una bebida o refresco elaborada de la pulpa del chilacayote y la otra es la
pulpa en conserva con azúcar o panela. El mejoramiento de la calidad nutritiva de estas
dos formas de consumo del chilacayote fue el objetivo en el presente estudio.
La Tabla No. 18 presenta algunos datos sobre la composición química de la
materia prima utilizada para preparar el refresco, se hace notar que a excepción de la fibra
cruda todos los valores encontrados, son bajos por lo que el refresco per se no representa
una fuente importante de nutrientes. Sobre esta base, tanto la pulpa como la cáscara del
chilacayote se sometieron a una evaluación biológica utilizando caseína como suplemento
para agregarle valor nutricional a la pulpa y a la cáscara de chilacayote.
Tabla No. 18: Composición Química del Refresco de Chilacayote (Base Húmeda)
Nutriente Pulpa Licuada Pulpa Molida
Humedad (%) 82.71 ± 0.27 87.04 ± 0.04
Cenizas (%) 0.22 ± 0.00 0.27 ± 0.00
Proteína (%) 0.17 ± 0.02 0.16 ± 0.03
Grasa (%) 0.38 ± 0.00 1.60 ± 0.00
Fibra Cruda (%) 2.75 ± 0.00 3.81 ± 0.00
Calcio, mg (%) 10.03 ± 1.10 10.46 ± 1.05
Hierro, mg (%) 0.33 ± 0.01 0.58 ± 0.06
Densidad, g/ml 1.07 ± 0.01 1.09 ± 0.01
Índice de Absorción de Agua 6.01 ± 0.10 7.02 ± 0.03
Índice de Sólidos Solubles, % 15.87 ± 0.01 13.42 ± 0.01
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Los resultados de esta experiencia se muestran en la sección II.1.7. Se obtuvieron
valores como PER (Protein Efficiency Ratio), aumento en peso, alimento ingerido por los
49
animales de experimentación, que delimitan la calidad de la proteína utilizada como base
de suplementación. La digestibilidad de la pulpa fue de 78.9% en promedio y de la
cáscara fue de 71.9% en promedio.
Con el propósito de mejorar el contenido nutricional del refresco, se evaluaron los
efectos nutricionales de la adición de la pulpa de chilacayote a tres cereales: maíz, arroz y
amaranto. Además el contenido proteico y calidad de la proteína se logró obtener con el
agregado de harina de soya y la de ajonjolí como se muestra en la sección III.1.7. En esta
sección se resume la composición química de las dietas con énfasis en los contenidos de
fibra dietética y los datos de evaluación biológica que demuestran valores de calidad
proteica aceptables. La cáscara del chilacayote presenta los resultados más bajos, sin
embargo las ratas se veían particularmente bien en apariencia.
III.1.6.2. Dulce de Chilacayote
El otro alimento que se elabora de la pulpa del chilacayote es el dulce en conserva
con azúcar según el procedimiento indicado en la figura No.1. Para agregarle valor a este
proceso tradicional, se sustituyó el azúcar por panela comercial y se utilizó como fuente
proteica un aislado de soya que aporta 74 % de proteína y la harina de semillas tanto de
chilacayote como de otras cucurbitáceas y ajonjolí.
Las características químicas de algunos materiales utilizados para la elaboración
del dulce se muestran en la tabla No. 19. En ella se detalla el contenido de nutrientes de
la panela, la semilla de ajonjolí y la semilla de ayote. Esta tabla contiene datos extraídos
tanto de la Tabla de Composición de Alimentos elaborada en el Instituto de Nutrición de
Centroamérica y Panamá (INCAP) como del proceso experimental del proyecto.
Se resalta el aporte en potasio y magnesio de las semillas estudiadas, el perfil de
ácidos grasos de las mismas y el contenido de proteína, siendo esta la base utilizada para
la suplementación de la pulpa de chilacayote.
50
Una vez evaluada la materia prima, se procedió a la elaboración del dulce
siguiendo el esquema presentado en la figura No. 1, es decir, una vez seccionada la pulpa
de chilacayote, se remojó por un período de 8 horas en una solución de cal al 1% para
después lavar la fruta y cocinarla con panela por 8 -10 horas.
El producto obtenido, se deshidrató por el método de deshidratación por aire
caliente y posteriormente se trituró hasta obtener una harina con un tamaño de partícula de
80 mesh para fines de evaluación. Estas muestras se mantuvieron en refrigeración a 4 º C
hasta su análisis.
Tabla No. 19: Características Química de la Panela, Semilla de Ajonjolí y Semilla de
Ayote (por 100 g de porción comestible)
Proteína
(g)
Grasa
(g)
Minerales (mg) Ácidos grasos (%)
Fibra
Dietética Mg Na K Zn Satu
rados
Mono
Insatu
rados
Poli
Insatu
rados
Panela* 0.4 0.5 29 39 346 0.18 - - - -
Ajonjolí* 17.6 52.2 351 11 468 7.7 6.9 18.8 21.8 11.8
Ayote
Cruda* 30.3 45.8 535 18 807 7.5 8.7 14.3 20.9
3.9
Ayote** 37.8 41.3 1576 23.2 1064 10.7 22 31 45 -
* Fuente: Tabla de Composición de Alimentos de Centro América INCAP. (1996)
**Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Los resultados de la caracterización química del dulce de chilacayote se muestran
como un cuadro comparativo en la tabla No. 20. En esta tabla se muestra el aporte
nutricional de cada material por separado, pulpa y panela, y el resultado de la integración
de los dos elementos. Se observa una ganancia en minerales en el dulce provenientes
tanto de la pulpa como de la panela.
51
Datos químicos adicionales sobre el dulce de chilacayote se presentan en la Tabla
No. 21 en la que se presenta la composición química del dulce haciendo uso de un
suplemento proteico de alto valor, el aislado de soya, que cuenta con un 74 % de
proteína.
En este estudio, se realizó la suplementación a dos niveles de proteína de soya, al
cinco porciento y al cuarenta y cuatro por ciento, mostrándose los resultados en la misma
tabla.
Tabla No. 20: Cuadro Comparativo de la Composición Química de la Pulpa
deshidratada de chilacayote, el Dulce de Chilacayote Deshidratado y la Panela
Nutriente Pulpa de
Chilacayote
Dulce
Deshidratado Panela
Proteína % 4.80±0.00 1.16 ± 0.0 0.40±0.00*
Grasa % 0.39±0.00 0.29 ± 0.0 0.50±0.00*
Humedad % 1.50±0.00 4.00 ± 0.0 1.91±0.00
Ceniza & 10.40±0.00 2.42 ± 0.0 1.95±0.00
Fibra Cruda % 6.53±0.40 0.03 ± 0.0 0.00±0.00
Zn, mg % 1.10 ± 0.05 1.80 ± 0.0 0.54 ± 0.00
Fe, mg % 2.8 ± 0.00 7.80 ± 1.30 2.90 ± 0.30
Ca, mg/100 g 143.9 ± 0.13 5.10 ± 0.50 1.07 ± 0.20
Na, mg/100 g 9.00 ± 0.05 28.00 ± 2.40 17.00 ± 0.20
K, mg/100 g 1957.00 ± 9.00 11708 ± 58.000 10030.00 ± 72.00
Mg, mg/100 g 1345.00 ± 13.00 1401 ± 42.0 1074.00 ± 1.30
Mn, mg/100 g 33.0± 3.00 157 ± 2.10 95.00 ± 2.00
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008; *Fuente: Tabla de Composición de Alimentos
INCAP (1996)
Como una segunda propuesta, en busca de agregarle valor proteico al dulce, se
agregó harina deshidratada de semillas de cucurbitáceas para suplementar el dulce.
Se utilizaron semillas de ayote, pepitoria, chilacayote y el ajonjolí se utilizó como
punto de comparación. El contenido de minerales de estos productos, se detalla en la
Tabla No. 22. Estos datos son la base para la evaluación biológica del dulce de
chilacayote, la que se presenta en una sección posterior.
52
Tabla No. 21: Composición Química del Dulce de Chilacayote Deshidratado y
Extendido con Diferentes Fuentes Proteicas
Muestra Proteína
(%)
Grasa
(%)
Humedad
(%)
Cenizas
(%)
Carbohidrta
tos totales
(%)
Dulce deshidratado 1.16 0.00 0.29 0.00 4.00 0.00 2.43 0.00 92.12 0.00
Dulce con torta de
semilla de ajonjolí 3.53 0.00 5.16 0.00 4.60 0.00 2.27 0.00 84.44 0.00
Dulce con torta de
semilla de pepitoria 2.77 0.02 2.85 0.02 2.86 0.08 1.77 0.02 89.75 0.00
Dulce con torta de
semilla de ayote 3.04 0.13 2.92 0.09 2.60 0.04 1.76 0.02 89.68 0.00
Dulce con torta de
semilla de
chilacayote 2.59 0.00 2.74 0.16 2.83 0.02 1.78 0.02 90.06 0.00
Dulce con 5 % de
aislado de soya 3.19 0.12 0.21 0.00 2.83 0.01 1.71 0.01 92.06 0.00
Dulce con 44% de
aislado de soya 25.00 0.00 0.13 0.01 8.06 0.98 3.10 0.08 63.71 0.00
Aislado de soya 74.00 0.74 0.93 0.72 8.16 0.27 5.66 0.05 11.25 0.00
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Es de notar que la cantidad de proteína en el dulce suplementado con el 44 % de
aislado de soya presenta un valor muy alto por lo que se optó por utilizar la proporción
del 5 %.
Todas las semillas de cucurbitáceas y la semilla de ajonjolí, aportan hasta un 2 %
de proteína al dulce deshidratado per se, elaborado con panela, mismo nivel que aporta el
5% de aislado de soya.
El aporte de grasa también es casi de un 3 % a excepción de ajonjolí que es de un
5 % lo que implica un aumento en la cantidad de ácidos grasos. Los niveles de ceniza que
aportan los minerales al dulce, se mantienen en un 2 % aproximado, mientras que el
contenido de carbohidratos totales se eleva hasta un 92 % en el dulce conteniendo torta de
semilla de chilacayote.
53
Tabla No. 22: Contenido de Minerales en Dulce de Chilacayote Extendido con
Diferentes Fuentes Proteicas (mg/100 g de muestra)
Zn Fe Ca Na K Mg Mn
Pulpa de
Chilacayote
(control)
1.1
0.05 2.8 0.0
143.9
0.13 9 0.05
1957
9.31
1345
13.02 33 3.02
Panela
(control) 0.54
0.0 2.9 0.3 1.07 0.2 17 0.2
10030
72.4
1074
1.30 91 2.0
Dulce
Deshidratado
sin extender
1.80
0.0 7.8 1.3 5.10 0.5 28 2.4
11708
57.7
1401
42.2 157 2.1
Dulce con
semilla de
pepitoria
0.97
0.1
4.21
1.03
497
54.97
115
35.97
353
12.65 25 0.16
1.16
0.06
Dulce con
semilla de
ayote
0.87
0.10
3.51
0.09
698
421.82
103
10.58
332
14.87 24 0.06
1.00
0.01
Dulce con
semilla de
chilacayote
0.68
0.06
3.27
0.57
585
12.50
121
14.74
333
23.13 25 0.03
1.07
0.08
Dulce con
semilla de
ajonjolí
0.31
0.01
3.68
1.56
431
67.75
87
16.94
198
21.17 24 0.90
0.53
0.02
Dulce con
aislado de
soya al 5 %
0.33
0.43
4.85
3.44
303
99.61
118
14.91
294
15.10 24 0.51
0.95
0.10
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
III.1.7 Evaluación de la Calidad Nutritiva de las Diversas Formulaciones en
Animales de Investigación
La evaluación de la calidad nutritiva, de los productos elaborados con pulpa de
chilacayote, refresco y dulce, se realizó tomando como base la evaluación de las materias
primas, la pulpa y la cáscara, para el diseño de las dietas de los productos finales. La
distribución de los ingredientes de las dietas de trabajo, se presenta en la tabla No. 23 en
la que se desglosa la composición porcentual de los elementos que construyen las dietas
de la materia prima. La cantidad de proteína en dieta es muy alta debido a la adición de
caseína, utilizada como fuente proteica.
54
Para estas evaluaciones, se alimentaron ad libitum, dos grupos de ratas de raza
Wistar, de ocho ratas por grupo, por un período de 28 días, durante los cuales se les
monitoreó el peso, el alimento consumido, para posteriormente determinar la eficiencia
proteica (PER) de la dieta. La tabla No. 24 resume el resultado de la evaluación
biológica.
Tabla No. 23: Dietas de Trabajo para Evaluar la Eficiencia Proteica (PER) de la
Pulpa y la Cáscara de Chilacayote
Ingredientes Pulpa Cáscara
Harina de Pulpa (g) 78 -
Harina de Cáscara (g) - 78
Caseína (g) 12 12
Minerales (g) 4 4
Vitaminas (g) 1 1
Aceite (ml) 5 5
Total 100 100
Proteína en la Dieta (%) 16.38 ± 0.32 16.72 ± 1.21
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Tabla No. 24: Eficiencia Proteica (PER) de Dietas Elaboradas con de Pulpa y
Cáscara de Chilacayote
Producto
Aumento en
Peso
(g)
Alimento
Consumido (g)
Proteína
Ingerida
(g)
Índice de
Eficiencia
Proteica (PER)
Pulpa 111 ± 13.7 382 ± 32.9 49 ± 4.3 2.28 ± 0.15
Cáscara 79 ± 34.9 336 ± 31.5 45 ± 17.4 1.55 ± 0.21
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Se resalta en los resultados de la tabla No. 24, el bajo peso alcanzado por las ratas
en las dietas elaboradas con cáscara de chilacayote, esto se presupone que es debido al
alto contenido en fibra de la misma.
Partiendo de estos datos se elaboraron las dietas de trabajo para la evaluación biológica
del efecto suplementario de la pulpa de chilacayote a los cereales como el maíz, el arroz y
55
el amaranto. La tabla No. 25, resume, las dietas de trabajo para evaluar el efecto
suplementario de la pulpa de chilacayote a estos cereales. Como fuente proteica de
suplementación se utilizó proteína de soya y ajonjolí y como fuente de fibra se utilizó
harina de olote.
Tabla No. 25: Dietas de Trabajo para Evaluar el Efecto Suplementario de la Pulpa
de Chilacayote a los Cereales
Ingredientes 1 2 3 4
Harina de maíz (g) 525 - - -
Harina de arroz (g) - 525 - -
Harina de chilacayote (g) 525 525 525 -
Harina de amaranto (g) - - 525 -
Proteína de soya (g) 300 300 300 -
Ajonjolí (g) 150 150 150 -
Leche descremada (g) - - - 930
Minerales (g) 120 120 120 120
Vitaminas (g) 30 30 30 30
Aceite (ml) 150 150 150 150
Harina de olote (g) - - - 150
Almidón de maíz 1200 1200 1200 1620
Total 3000 3000 3000 3000
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
El resultado de la composición química de estas dietas, se detalla en la tabla No.
26, de los datos obtenidos se hace énfasis en el contenido de proteína que reporta la
mezcla, esta se delimita en un intervalo de 13.9 a 18 % favoreciéndose la mezcla
chilacayote más amaranto con el contenido más alto. Cabe mencionar también el aporte
de fibra de esta mezcla con amaranto que aumenta en 1 % con respecto a la pulpa molida.
El fraccionamiento de estos valores se encuentra enlistado en la tabla No. 27.
Llama la atención el contenido en fibra dietética de la mezcla con amaranto y arroz que
muestra valores relativamente altos con respecto al maíz.
56
Tabla No. 26: Composición Química de Dietas Elaboradas con Pulpa de Chilacayote
y Cereales
Muestra Humedad
(%)
Cenizas
(%)
Proteína
(%)
Grasa
(%)
Fibra Cruda
(%)
Chilacayote +
Maíz 3.97 ± 0.08 5.61 ± 0.07 13.92 ± 0.44 7.66 ± 0.01 2.14 ± 0.09
Chilacayote +
Amaranto 3.27 ± 0.09 6.74 ± 0.05 18.12 ± 0.34 9.77 ± 0.25 4.16 ± 0.04
Chilacayote +
Arroz 3.87 ± 0.18 5.55 ± 0.05 13.92 ± 0.44 6.39 ± 0.28 2.04 ± 0.04
Cáscara de
Chilacayote 3.09 ± 0.13 6.16 ± 0.04 3.97 ± 0.08 6.23 ± 0.15 9.47 ± 0.23
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Tabla No. 27. Fraccionamiento de Fibra en Muestras de Dietas Elaboradas con
Pulpa de Chilacayote y Cereales
Muestra
Fibra
Detergente
Acido
(%)
Fibra
Detergente
Neutro
(%)
Fibra Dietética
(%)
Lignina
(%)
1Dieta
Chilacayote +
Maíz
3.19 ± 0.05 36.53 ± 0.20 2.85 ± 0.17 0.41 ± 0.05
Dieta
Chilacayote +
Amaranto
7.23 ± 0.10 24.84 ± 0.84 11.45 ± 0.43 1.56 ± 0.05
Dieta
Chilacayote +
Arroz
2.67 ± 0.01 61.45 ± 0.79 9.95 ± 0.43 0.83 ± 0.07
Dieta Cáscara
de Chilacayote 14.88 ± 0.42 14.43 ± 0.79 17.71 ± 0.56 5.77 ± 0.19
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
De la evaluación biológica de estas mezclas de chilacayote con cereales, se obtuvo
la información detallada en la tabla No. 28. Se evaluó la eficiencia proteica (PER) de las
57
dietas mediante la información recolectada durante los 28 días de experimentación, es decir, el
resultado del monitoreo de aumento en peso, el alimento ingerido y la proteína ingerida por las
ratas. Estos parámetros relacionados mediante una relación numérica, repitan el valor en
eficiencia proteica (PER) la cual se hizo comparar con una dieta control basal y una dieta
libre de nitrógeno.
Tabla No. 28: Eficiencia Proteica (PER) y Digestibilidad de Dietas Elaboradas con Pulpa
o Cáscara de Chilacayote
Dieta
Aumento en
Peso
(g)
Alimento
Ingerido
(g)
Proteína
Ingerida
(g)
PER
Pulpa de
chilacayote con
maíz
89.00 11.28 346.88 23.83 50.82 3.49 1.75 0.39
Pulpa de
chilacayote con
arroz
99.50 12.66 359.88 21.66 49.23 20.96 2.01 0.09
Pulpa de
chilacayote con
amaranto
110.00 17.39 339.25 32.06 60.45 5.71 1.81 0.13
Cáscara de
chilacayote 115.00 33.43 398.75 64.63 67.51 10.94 1.67 0.19
Dieta control 125.88 19.04 410.75 34.13 56.19 4.67 2.24 0.13
DLNP* -14.25 3.11 89.63 6.63 0.00 0.00 0.00 0.00
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008; *DLN= Dieta Libre de Nitrógeno III.1.8 Evaluación del Valor Nutritivo del Aceite de la Semilla
Uno de los principales objetivos del presente estudio fue el de evaluar la calidad
nutricional de las semillas de chilacayote y otras cucurbitáceas, para ello se separó la
semilla de su cascarilla y se llevó hasta una promedio humedad de 3 %, para después
obtener una harina con un tamaño de partícula de 60-80 mesh. Esta harina fue tratada
58
mediante el procedimiento del método soxleht para la extracción de los aceites naturales
de la semilla.
Para fines de comparación, se evaluaron química y biológicamente tres semillas
oleaginosas, chilacayote, pepitoria y ajonjolí.
La Tabla No. 29 recoge los resultados de las evaluaciones de las características
fisicoquímicas de los tres aceites vegetales, de chilacayote, pepitoria y de la de ajonjolí.
El índice de refracción es muy similar en las tres fuentes de aceite, no así el índice de
yodo, presentándose un valor más alto en el aceite de chilacayote. Sin embargo éste
último, mostró el índice de enturbiamiento más bajo. El punto de humo fue similar entre
los tres aceites.
Para la evaluación nutricional de los aceites estudiados, se determinaron dos
niveles, 5 y 10%, para el diseño de las dietas de trabajo utilizando harina de soya al 30%
como fuente proteica. La Tabla 30 presenta la distribución de los ingredientes para estas
dietas.
Tabla No. 29: Caracterización fisicoquímica química del aceite de semilla de
chilacayote y otras semillas Oleaginosas
Aceite
Indice de
refracción
20 A °C
Indice de
Yodo
Punto de
enturbiamiento
°C
Punto de
Humo
°C
Aceite de semilla de
chilacayote 1.470.00 2071.68 3.00.00 122.53.54
Aceite de semilla de
pepitoria 1.470.00 1442.37 6.00.00 1251.41
Aceite de semilla de
ajonjolí 1.460.00 1650.77 6.50.71 1382.83
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Como subproducto de la extracción del aceite de las semillas, se obtuvo una torta
de alto valor nutritivo que fue necesario evaluarla nutricionalmente para establecer sus
propiedades suplementaras. Este material, fue mezclada con otros ingredientes a un nivel
del 18% para aportar 16% de proteína dietaría. La harina de soya se utilizó como proteína
59
de referencia. Para el estudio biológico se utilizaron, al igual que en las evaluaciones
anteriores, 8 Wistar ratas por grupo de un total de de 11 grupos, que fueron alimentadas
ad líbitum pesándolas cada 8 días. El contenido de proteína en las dietas se presenta en la
Tabla 31 y los resultados de la evaluación biológica se describen en la Tabla 32. Se
presenta el alimento en peso y la eficiencia proteica (PER), del aceite y de la torta.
La calidad del aceite fue aceptable, no afectando la calidad de la proteína de la
dieta. La calidad de las tortas fue también aceptable siendo similar a la calidad de la
proteína de referencia. Sin embargo llama la atención de la torta de la semilla de la
pepitoria dio una calidad alta y la cual sería de interés estudiar con más detalles.
Tabla No. 30: Dietas de Trabajo Elaboradas con Aceite o Harina Desengrasada de
Semillas Oleaginosas o Con Dulce de Chilacayote Extendido con una Fuente
Proteica (g)
INGREDIENTES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Aceite semilla de
chilacayote 75 . . 150 . . . . . . .
Aceite semilla de
ajonjolí . 75 . . 150 . . . . . .
Aceite semilla de
pepitoria . . 75 . . 150 . . . . .
Torta semilla de
chilacayote . . . . . . 240 . . . .
Torta semilla de
ajonjolí . . . . . . . 262 . . .
Torta semilla de
pepitoria . . . . . . . . 266 . .
Dulce de
chilacayote* . . . . . . . . . 1215 .
Dieta control . . . . . . . . . . 915
Harina de soya 450 450 450 450 450 450 . . . . .
Minerales 60 60 60 60 60 60 60 60 60 120 120
Vitaminas 15 15 15 15 15 15 15 15 15 30 30
Aceite . . . . . . 75 75 75 150 150
Almidón de Maíz 900 900 900 825 825 825 1110 1088 1084 1485 1785
TOTAL 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 3000 3000
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
*extendido con 5 % de aislado de soya
**harina desengrasada
60
Tabla No. 31: Contenido Proteico en Dietas Elaboradas con Aceite o Harina
Desengrasada de Semillas Oleaginosas o con Dulce de Chilacayote Extendido con
una Fuente Proteica
Dieta Proteína
(%)
Humedad
(%)
aceite semilla de chilacayote 24.98 0.22 8.91 0.10
aceite semilla de ajonjolí 25.55 0.60 9.10 0.08
aceite semilla de pepitoria 25.09 0.11 9.06 0.12
aceite semilla de chilacayote 26.12 0.01 8.82 0.04
aceite semilla de ajonjolí 25.79 0.51 8.93 0.16
aceite semilla de pepitoria 25.89 0.03 9.09 0.06
torta semilla de chilacayote 11.58 0.39 9.33 0.20
torta semilla de ajonjolí 11.49 0.07 9.36 0.07
torta semilla de pepitoria 11.96 0.11 8.87 0.15
dulce de chilacayote* 10.97 0.25 7.55 0.24
dieta control 12.24 1.34 6.61 0.02
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008; *extendido con 5 % de aislado de soya
Los niveles de proteína en dieta para los ensayos con aceite de semillas de
cucurbitáceas se mantuvo en un 25 % aproximadamente, producto de la adición de harina
de soya, que aportó un 40 % de proteína adicional a la dieta, por lo que los niveles de 5 y
10 % no afecta la calidad proteica de las dietas, sin embargo, para las dietas elaboradas
con torta de semillas, y el dulce suplementado, se obtuvieron niveles de 12 % aproximado
de proteína en dieta, el mismo que para la dieta control.
De los resultados de la tabla No. 32, se infiere que tanto el aumento en peso como
el alimento ingerido y la proteína ingerida, se mantiene en un mismo nivel para las dietas
elaboradas con un 5 % de aceite de cucurbitáceas como para las dietas elaboradas con un
10 % de aceite de cucurbitáceas, mientras que para las dietas elaboradas con torta de
semillas de cucurbitáceas, estos parámetros se ven diferenciados por una baja en el
aumento en peso para las dietas conteniendo semilla de ajonjolí,
61
Tabla No. 32: Eficiencia Proteica en Dietas Elaboradas con Aceite o Harina
Desengrasada de Semillas Oleaginosas o con Dulce de Chilacayote Extendido con
una Fuente Proteica
Dieta Aumento en
Peso (g)
Alimento
Ingerido (g)
Proteína
Ingerida (g) PER
aceite semilla de
chilacayote 106 10.89 297 12.62 74.25 3.15 1.43 0.11
aceite semilla de
ajonjolí 111 13.68 293 17.52 74.93 4.48 1.48 0.18
aceite semilla de
pepitoria 108 21.38 296 31.15 74.24 7.82 1.45 0.15
aceite semilla de
chilacayote 104 18.79 277 27.16 72.22 7.09 1.43 0.16
aceite semilla de
ajonjolí 106 17.69 288 24.43 74.18 6.30 1.42 0.14
aceite semilla de
pepitoria 109 16.77 286 29.01 74.05 7.51 1.47 0.11
torta semilla de
chilacayote 62 9.73 274 27.18 31.71 3.15 1.95 0.16
torta semilla de
ajonjolí 33 5.25 202 18.08 23.18 2.08 1.42 0.13
torta semilla de
pepitoria 63 13.16 218 42.81 26.04 5.12 2.41 0.19
dulce de
chilacayote* 32 4.31 226 14.74 24.75 1.62 1.29 0.15
dieta control 101 9.72 270 26.81 68.99 6.85 3.04 0.14
DLN** 14.25 3.11 89.63 6.63 0.00 0.00 0.00 0.00
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
*dulce de chilacayote extendido con aislado de soya
**DLN=dieta libre de nitrógeno
Sin embargo se observa un aumento considerable en el valor de la eficiencia
proteica para las dietas elaboradas con torta se semillas de cucurbitáceas, obteniendo
mejores resultados con la semilla de pepitoria lo que la potencia a ser utilizada como
fuente proteica para suplementar otros alimentos.
Los valores de las eficiencias proteicas para las dietas conteniendo semillas de
cucurbitáceas se mantienen uniformes en un rango de 1.42 a 1.48 tanto para las dietas
con 5 % de aceite como para las dietas con 10 % de aceite.
62
III.1.9 Evaluación de la Capacidad Hipoglucémica de la Pulpa
Para la evaluación hipoglucémica de los productos de chilacayote, se
seleccionaron la pulpa sin ningún tratamiento, el jugo de la pulpa, el dulce sin
suplementación con soya y el dulce con suplementación con soya.
Fuente: Proyecto chilacayote 023-2008
El análisis se realizó a dos niveles de PH, 4 y 8, para establecer el efecto de este
sobre la retención de glucosa de los productos seleccionados.
La gráfica No. 3 establece la tendencia de la capacidad de retención de glucosa a
los dos valores de PH en estudio.
La gráfica No. 4 y la gráfica No. 5 muestran la tendencia de retención de glucosa
para el jugo, y la pulpa a los mismos niveles de PH con el agregado del proceso de
cocción de la pulpa a dos horas y a cuatro horas.
63
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
64
III.1.10 Evaluación en Forma Preliminar del Uso de la Cáscara en Alimentación
Animal
El diseño de las dietas para alimentación animal se detalla en la tabla No. 33, esta
dieta contiene la cáscara de chilacayote suplementada con caseína como fuente proteica.
Tabla No. 33 Dietas de Trabajo para la Evaluación Biológica de la Cáscara de
Chilacayote
Ingredientes Dieta 1 (control) Dieta 2
Harina de Cáscara (g) - 78
Caseína (g) 12 12
Minerales (g) 4 4
Vitaminas (g) 1 1
Aceite (ml) 5 5
Total 100 100
Proteína en la Dieta (%) 16.38 ± 0.32 16.72 ± 1.21
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
El resultado de esta evaluación se presenta en la tabla No. 34, en ella se presenta el
aumento en peso como resultado de la ingesta de la dieta por ratas de raza Wistar, bajo las
mismas condiciones descritas en las evaluaciones anteriores.
Tabla No. 34 Eficiencia Proteica (PER) y Digestibilidad de Dietas Elaboradas con
Cáscara de Chilacayote
Dieta Aumento en
Peso (g)
Alimento
Ingerido (g)
Proteína
Ingerida (g) PER
Cáscara de
chilacayote 115 33.43 398.75 6 4.63 67.51 10.94 1.67 0.19
Dieta control 125.88 19.04 410.75 34.13 56.19 4.67 2.24 0.13
DLN -14.25 3.11 89.63 6.63 0.00 0.00 0.00 0.00
Fuente: Proyecto FODECYT 023-2008
65
La composición química de las dietas con cáscara de chilacayote se muestra en la
tabla No. 35. En esta tabla se define la cantidad de nutrientes que aporta la dieta en
cuanto a proteína, grasa y fibra, siendo el componente mayoritario la fibra cruda.
Tabla No. 35 Composición Química de Dietas Elaboradas con Cáscara de
Chilacayote
Cáscara de
Chilacayote 3.09 ± 0.13 6.16 ± 0.04 3.97 ± 0.08 6.23 ± 0.15 9.47 ± 0.23
La tabla No. 36 especifica el fraccionamiento de este componente natural de la
cáscara de chilacayote. Un dato importante es el contenido de lignina que aporta esta
facción del chilacayote que es un porcentaje my alto con respecto al contenido de fibra
cruda total en la cáscara.
Tabla No. 36. Fraccionamiento de Fibra en Muestras de Dietas Elaboradas con
Cáscara de Chilacayote
Muestra
Fibra
Detergente
Acido
(%)
Fibra
Detergente
Neutro
(%)
Fibra Dietética
(%)
Lignina
(%)
Dieta Cáscara
de Chilacayote 14.88 ± 0.42 14.43 ± 0.79 17.71 ± 0.56 5.77 ± 0.19
Muestra Humedad
(%)
Cenizas
(%)
Proteína
(%)
Grasa
(%)
Fibra Cruda
(%)
66
III.2 DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Las Cucurbitáceas son especies que posiblemente principiaron su existencia con el
hombre por diversas razones en América Latina. Sin embargo, su desarrollo genético es
relativamente bajo y su producción no es del todo grande y Guatemala no es la excepción
de esta característica. Es difícil decir por qué, no ha habido una investigación
agrícola/genética similar a la de los granos y leguminosas con respecto a esta fruta, que
por su baja utilización y aporte de productos la han hecho muy poco atractiva.
Sin embargo, el interés en su mejoramiento genético y aumento de producción
puede ocurrir si se demuestra que producen materiales que dan un valor agregado como
podría ser productos comestibles de la pulpa, que tengan algún valor funcional. La
literatura sugiere esta posibilidad (De Balsells C.F.V., 1982). De igual manera, se sugiere
para la semilla por su contribución en aceite y de proteína.
El trabajo de investigación que se ha logrado en este estudio, fue el de hacer de
conocimiento general, el valor nutricional de la pulpa en el desarrollo de alimentos y del
aceite con respecto a su valor nutritivo y clase de ácidos grasos, dando a la vez una harina
de alto contenido de proteína. Además se encontró que el jugo de la pulpa tiene un efecto
glucogénico (gráficas 3, 4 y 5).
III.2.1 Descripción Cuantitativa de la Estructura Morfológica del Chilacayote
(Cucúrbita ficifolia)
En cuanto a la estructura morfológica de la Cucúrbita ficifolia, se puede afirmar
que el tamaño de la fruta es sumamente variable, sin embargo es compatible con los
valores promedio encontrados en la literatura. En un caso la unidad pesaba hasta 15.0 kg
con un contenido de semilla equivalente al 3.0% - 5.0 % del peso total del fruto en base
fresca (1.1% en base seca). La cantidad de semilla encontrada en el chilacayote, es
similar al contenido de semilla de otras Cucurbitáceas como la pepitoria.
De interés fue en estos estudios encontrar que, algunas muestras de chilacayote
contenían semilla con cascara blanca, mientras que otras contenían semilla con cáscara
negra, lo cual se estima a que es de orden genético y estado de madurez del fruto tal y
67
como expresa Saade et al. Sin embargo, el largo, ancho, grosor y el número de semillas
por área interior del fruto, permanecen casi invariables. La semilla del chilacayote es
aplanada aunque se puede ver el volumen ocupado por la semilla. Las dimensiones de la
semilla se encuentran en un rango entre 20 a 23 mm x 11 a 14 mm, los cuales se
encuentran dentro del promedio reportado por el mismo autor.
La otra fracción morfológica del chilacayote que bien puede darle valor agregado
es la pulpa que representa un poco más del 70% del peso total del fruto y es una fracción
relativamente alta en carbohidratos. Esta fracción podría ser importante en el desarrollo de
productos a los cuales es importante la adición proteica. Sin embargo, una de las
desventajas que muestra la pulpa es su alto contenido de agua que representa alrededor del
80% del peso total de la pulpa, no obstante, esta cantidad de agua va acompañada de
otros nutrientes, por ejemplo fibra dietética, la cual es un factor importante en el efecto
glicémico que produce (gráficas 3, 4 y 5).
III.2.2 Descripción de la Composición Química Proximal del Chilacayote (C.
ficifolia) Fraccionado y Composición Química de la Fibra Dietética
Las tres fracciones morfológicas, la cascara, la pulpa y la semilla, muestran
diferente composición química, siendo la semilla la que contiene altos niveles de grasa y
proteína, dos componentes químicos de interés nutricional. Por otro lado la cáscara y la
pulpa se caracterizan por un alto contenido de carbohidratos (tabla No. 7).
El contenido de grasa, proteína y minerales de la semilla de chilacayote es muy
similar al contenido de estos nutrientes en la pepitoria y semilla de ayote (tabla No. 9) lo
que la hace atractiva industrial y comercialmente. El contenido de aceite es del orden del
45% en comparación al contenido de aceite de la semilla de ayote y pepitoria con valores
del 4 % y 1 % más bajo que la semilla de chilacayote. Por otro lado, el contenido de
proteína de la semilla de chilacayote es de 29%, siendo este el valor más bajo de las
cucurbitáceas, sin embargo se considera un valor elevado y puede ser considerado como
suplemento proteico.
68
En otro orden, se encontró una diferencia bastante marcada entre la cantidad de
proteína de la pulpa madura y la pulpa tierna, ambas deshidratadas con aire caliente, la
primera muestra niveles de proteína de 7.3% y la segunda niveles del 0.80 % (tabla No.
12) con pequeñas cantidades de grasa, por lo que se decidió elaborar los productos con
pulpa madura. Lo fuerte de esta fracción es el contenido de carbohidratos y sus
respectivos componentes.
Con respecto a la cáscara, esta fracción es variable en su contenido de proteína y
de otros componentes químicos (tabla No. 8), esto es debido a la cantidad de pulpa
adherida a ella después del fraccionamiento del fruto. Sin embargo los resultados en
composición centesimal (tabla 7 y 8) y su evaluación nutricional reflejan su potencial
para ser utilizado como forraje para alimento animal.
Lo que se ha de resaltar en cuanto a la caracterización química de la tres
fracciones morfológicas estudiadas, es que cualquiera de ellas representa una base
apropiada para la suplementación con otros nutrientes para obtener productos aptos para
el consumo humano o animal.
III.2.3 Evaluación del Contenido de Ácidos Grasos del Aceite de la Semilla de C.
ficifolia
La semilla del chilacayote resulta de gran valor por su alto contenido de aceite
(45%). El resultado del análisis de la metilación del aceite de tres semillas de
cucurbitáceas, chilacayote, ayote y pepitoria, reporta valores elevados en ácido oleico y
linoleico, lo que los hace aceites de interés nutricional (tabla No.10) para ser utilizados
como fuente de ácidos grasos insaturados suplementarios. Así mismo, el contenido de
proteína (30%) del residuo (torta) proveniente de la extracción del aceite de la semilla
resulta ser un subproducto de importancia nutricional que puede ser utilizado como
suplemento proteico.
69
III.2.4 Evaluación del Contenido de Minerales (macro y micro) de la Pulpa, Semilla
y Cáscara.
Otro aspecto de composición química que se enfatizó en este trabajo fue el
contenido de minerales en la fracción de cenizas de la pulpa, semilla y cáscara de
chilacayote. Todas las partes de la fruta de chilacayote contienen niveles aceptables de
elementos minerales. Llama la atención los niveles de potasio (K) y magnesio (Mg). Las
semillas de chilacayote se asemejan al contenido de minerales al de otras Cucurbitáceas
(tabla No. 11).
III.2.5 Evaluación de la Deshidratación de la Pulpa a Través del uso de Tº, de
Azúcar y de Dextro-maltosa
III.2.5.1 Evaluación de la Deshidratación de la Pulpa a Través del uso de
Temperatura
La pulpa de fruta deshidratada, es uno de los productos de consumo humano más
populares, como consecuencia de alargar la vida útil de las frutas y vegetales con un alto
contenido de humedad. El chilacayote presenta esta característica, por lo que se ha
aplicado tanto a la pulpa como a la semilla y a la cáscara, el proceso de deshidratación
para fines de conservación y obtener snacks de fruta deshidratada.
En primer lugar, se aplicó el deshidratado a rodajas de pulpa de 2.00 ± 0.01 cm de
espesor aproximadamente, también se aplicó a la semilla sin cascarilla y a la cáscara y se
usó calor seco a una temperatura de 60 ºC por un período de tiempo de 6 a 8 horas.
La desventaja de este proceso es que indujo un pardeamiento de la pulpa en
lugar de obtenerse un color blanco limpio, la cáscara y la semilla no observaron este
fenómeno de pardeamiento. Este fenómeno se debe al alto contenido de azúcares
presentes en la pulpa del fruto.
70
Para minimizar este efecto, se utilizó el proceso de deshidratación de las muestras
con aire caliente en un rango de temperatura entre los 75˚C y 115˚C, hasta completa
eliminación del agua. Este proceso dio productos con una humedad entre 9 y 12 %, con
un contenido de proteína entre el 5.9-10.8 % y fibra cruda entre 7.4-7.7% para la semilla
(tabla No. 14), para la cáscara se obtuvieron valores entre 9 y 18 % para la proteína y
entre 3 y 4 -% para la grasa, mientras que la pulpa presenta valores entre 4 y 7 % para la
proteína y o.39 a 1.28 % para la pulpa, eliminándose por completo el efecto de
pardeamiento por calor.
III.2.5.2 Evaluación de la Deshidratación de la Pulpa a Través del uso de
Azúcar y Dextro-maltosa
En busca de un proceso de deshidratación más efectivo, se sometieron a prueba
rodajas de pulpa de ½ ± 0.01cm de espesor aproximadamente y 10 ± 0.01cm de largo por
3.00 ± 0.01 cm de ancho, a la deshidratación con soluciones de sacarosa y dextrosa a
concentraciones de 35, 45 y 60° Brix. Los tiempos de deshidratación llegaron hasta 120
minutos dando un producto blanco y traslucido pero de rendimientos bajos (tabla No. 15).
Con este proceso, se logró eliminar hasta un 70 % de humedad, sin embargo es
preciso recordar que el proceso de deshidratación por ósmosis es un proceso parcial de
eliminación de humedad, por lo que se hace necesario la eliminación residual de humedad
por el método de deshidratación con aire caliente, que resulta ser más efectivo para
eliminar el pardeamiento por calor.
Los mejores resultados se verifican a concentraciones de 45 grados Brix para
ambos ensayos, es decir, con sacarosa y con dextrosa.
La desventaja de este proceso es el bajo rendimiento debido a la limitación del
equipo para producir a gran escala.
71
III.2.6 Formulación de una Harina de Pulpa con Fuentes de Proteína Vegetal y/o
Animal para Bebida Nutritiva y como Botanas
III.2.6.1 Refresco Nutritivo
El refresco de chilacayote per se, elaborado en base al procedimiento descrito en la
sección de antecedentes, aporta una cantidad mínima de nutrientes que pueden ser
potenciados mediante la suplementación con fuentes proteicas de alto valor nutritivo.
Por esta razón, la determinación de la composición química del refresco sin suplemento se
hizo necesaria para establecer las proporciones de suplementación.
La tabla No. 18 muestra los valores obtenidos al determinar el contenido de
nutrientes del refrescó sin suplementación. Se utilizaron dos procesos de elaboración, el
primero con pulpa licuada, es decir, se fraccionó la pulpa y se hizo pasar por una
licuadora en fresco para luego proceder a la cocción y el agregado de especias y azúcar
para obtener el refresco, y el otro proceso consistió en utilizar la harina de pulpa, es decir,
la pulpa deshidratada y molida para ser reconstituida con agua y posteriormente cocinada
con especies y azúcar para obtener el refresco. Se observa que el proceso con pulpa
molida obtuvo mejores resultados por lo que se seleccionó este proceso para los efectos de
suplementación.
Se evaluó entonces el efecto de suplementación de la pulpa de chilacayote a tres
cereales, maíz, arroz y amaranto. Estos cereales fueron seleccionados puesto que son los
de mayor consumo por los habitantes de la región.
Se hizo énfasis en los contenidos de fibra dietética y los datos de la evaluación
biológica que determina la eficiencia de la proteína de los productos resultantes.
La utilización de harina de soya y harina de ajonjolí como fuentes de proteína produjo
productos muy atractivos de alto valor nutricional.
72
III.2.6.2. Dulce de Chilacayote
El presente estudio sugirió la utilización de la panela en sustitución de azúcar. La
panela es un azúcar cruda sin refinar y sin centrifugar con un alto contenido de melaza, es
llamada también azúcar ecológica y resulta de la evaporación de los jugos de la caña de
azúcar (http://www.ccbolgroup.com). A diferencia del azúcar refinada, que se considera
que tiene valor nutritivo de cero por estar compuesta solo de sacarosa y promueve la
obesidad, la diabetes tipo II, la producción de colesterol y la caries, en la panela se
encuentran cantidades apreciables de minerales entre los principales están K, Mg, Cu, Fe,
P, como también trazas de Flúor y Selenio. Estas sales minerales resultan ser 5 veces
mayores que el azúcar moscabado y 50 veces más que el azúcar refinado
(http://www.enbuenasmanos.com). Entre otras propiedades y usos de la panela, están: es
un edulcorante que se posiciona dentro del intervalo de dulzor de los azucares, a un nivel
más bajo que el azúcar refinada, ya que contiene un 75 a 85% de sacarosa por lo que se
utiliza en jugos, tés, infusiones, chocolate, conservas y galletas entre otros. Al igual que
la miel de abeja, tiene un efecto balsámico y expectorante en casos de resfriado.
Proporciona un aporte inmediato de energía, entre 310 y 350 cal/100g, tras un esfuerzo
agotador (http://www.enbuenasmanos.com)
Por estas razones el uso de la panela, tienen un significado positivo en la
combinación con la pulpa del chilacayote además de proporcionar una consistencia
atractiva.
El dulce elaborado, fue deshidratado y analizado químicamente (tabla 19). Por
otro lado, una vez cubiertas las necesidades de energía, se decidió incrementar el valor
nutritivo de la pulpa con la adición de un suplemento proteico que cubriera la carencia de
proteína en la pulpa. Para esto se utilizo un aislado de proteína de soya con el 78%
aproximado de proteína la cual aumento el nivel de la misma de un 1.2% en la pulpa sola
a un 25% en la pulpa ya suplementada. Otras fuentes de proteína evaluadas en su calidad
proteica suplementaria fueron las semillas desgrasadas que aportan de un 29 a un 38% de
proteína. El dulce se sometió a un análisis químico así como a una evaluación biológica.
73
III.2.7 Evaluación de la Calidad Nutritiva de las Diversas Formulaciones en
Animales de Investigación
El índice de calidad proteínica dado por el NPR (Net Protein Retention) o el PER
(Protein Eficiencia Ratio) son la base para la evaluación de la calidad nutritiva de los
productos elaborados con pulpa de chilacayote, refresco y dulce y cáscara para ser
utilizada como forraje.
Para las evaluaciones de la calidad nutritiva, se alimentaron ad libitum, grupos de
ratas de raza Wistar de ocho ratas por grupo, por un periodo de 28 días, durante los cuales
se procedió al control del peso se las ratas y el alimento consumido que, mediante una
relación matemática se obtiene el valor de la eficiencia proteica (PER).
Las primeras evaluaciones del valor nutricional de las fracciones de chilacayote
estudiadas se basaron en el diseño de dietas utilizando únicamente las harinas de pulpa y
cáscara de chilacayote sin ninguna suplementación para partir de esta base para la
suplementación posterior.
Los resultados obtenidos son satisfactorios con valores de eficiencia proteica
(PER) muy cercanos superiores a los valores reportados para evaluaciones proteicas de
alta calidad. Por ejemplo, para la pulpa, se obtuvo un PER de 2.28 y para la cáscara un
valor de PER de 1.55. En la tabla No.28 se establece el valor de PER para una dieta
control utilizando caseína como fuente proteica de alta calidad y no supera los 2.24 por lo
que se afirma que una dieta con base de pulpa o cáscara de chilacayote es adecuada para
ser utilizadas como fuentes alimentarias suplementarias.
Por otro lado, sobre la base de los resultados obtenidos con harina de pulpa o
cáscara de chilacayote per se, se elaboraron dietas de trabajo para la evaluación biológica
del efecto suplementario de la pulpa de chilacayote a los cereales como el maíz, el arroz y
el amaranto, cabe mencionar que la selección de estos cereales fue por ser estos los más
comunes en la dieta basal de los habitantes en Guatemala.
Los resultados obtenidos fueron muy satisfactorios pues los valores de eficiencia
proteica se mantienen en un rango de 1.75 a 2.01 muy cercano al valor de la dieta control
74
de 2.24. Esto demuestra que el efecto suplementario de la pulpa a estos cereales es
efectivo y los productos elaborados con estas mezclas incrementan el valor a la pulpa.
III.1.8 Evaluación del Valor Nutritivo del Aceite de la Semilla
La evaluación de las características fisicoquímicas del aceite de las semillas de
cucurbitáceas se realizó en base a las características que se observa en cualquier aceite
comestible.
Se evaluaron los índices de refracción, índice de yodo, índice de enturbiamiento y
el punto de humo, para luego hacer una comparación entre los aceites estudiados. La tabla
No. 29 establece la diferencia entre estos valores para los tres aceites estudiados, cabe
mencionar que todos se encuentran dentro de los rangos esperados, sin embargo es
necesario profundizar en estos estudios para asegurar su uso como aceite comestible.
Para enfatizar el uso potencial de estos aceites para el consumo humano, se
evaluaron estos aceites junto a la torta (subproducto de la extracción del aceite) en
animales de experimentación. Se utilizó el mismo diseño experimental anteriormente
descrito, y aaunque se observan valores un poco más altos en lo que respecta a la proteína
de control, el aceite mostro lo esperado con respecto a su aporte energético y los valores
de PER obtenidos.
III.1.9 Evaluación de la Capacidad Hipoglucémica de la Pulpa
El efecto sobre la capacidad hipoglicémica del jugo y la pulpa de chilacayote
(tabla de gráficas 1, 2 y 3), es un punto que amerita estudios posteriores ya que los
resultados reportaron evidencian satisfactorias en cuanto a su capacidad de retención de
glucosa.
75
III.1.10 Evaluación en Forma Preliminar del Uso de la Cascara en Alimentación
Animal
Como punto de análisis final se puede afirmar, con la certeza que dan los
resultados obtenidos en las evaluaciones químicas y biológicas de este recurso poco
utilizado, que la cáscara de chilacayote transformada en harina mediante los procesos de
secado y molienda, es una fuente potencial para el desarrollo de productos para
alimentación animal. El diseño de las dietas suplementadas con una fuente proteica como
es la caseína es la adecuada para alcanzar los propósitos del presente estudio.
76
PARTE IV
IV.1 CONCLUSIONES
1. En la actualidad, el chilacayote ofrece dos importantes fracciones morfológicas como
son la pulpa (±68.2-72%), la semilla (±3.5-5%) y la cáscara (±21-27.5%).
2. Los resultados del análisis de la composición química centesimal de las fracciones del
chilacayote en tres muestras al azar, establece que no existe uniformidad entre los
valores encontrados para cada muestra analizada, así para la cáscara, se obtuvo un
rango de valores de 7 a 9 % para la proteína, de 5 a 7 % para las cenizas, de 1 a 2 %
para la grasa y de 70 a 78 % para los carbohidratos. Para la pulpa se obtuvieron
valores de 4-6% de proteína, de 10 – 11 % de cenizas, de 0.39-0.47 % de grasa y de
82-85 % de carbohidratos. Para las semillas, de 25 a 33 % de proteína, de 3.90-4.22%
de cenizas, de 36-53 % de grasa y de 9-32 % de carbohidratos.
3. La presente investigación ha sugerido que este recurso, el chilacayote, al igual que
otras cucurbitáceas, ofrece el aceite de la semilla que contiene un patrón de ácidos
grasos ricos en ácido oleico (17-47 %) y ácido linoleico (29-57 %) de buen valor
nutritivo.
4. Todas las fracciones del chilacayote, es decir, pulpa, semilla y cáscara, contienen
relativamente niveles aceptables de elementos minerales (tabla 5). Llama la atención
los niveles de potasio (K) y magnesio (Mg). Las semillas de chilacayote se asemejan
al contenido de minerales al de otras Cucurbitáceas.
5. En el proceso de deshidratación de la pulpa de chilacayote utilizando dextrosa y
sacarosa como medios de intercambio, se identificaron las variables humedad,
expresada en el gráfico como pérdida de masa de pulpa y tiempo de inmersión en
soluciones de dextrosa/sacarosa, observándose mejores resultados a concentraciones
de 45 grados Brix para ambos ensayos.
6. Una mezcla para refresco o atol elaborado con la pulpa de chilacayote y
suplementado con arroz, maíz o amaranto, dio un alimento complementario
relativamente bueno con valor nutritivo. La suplementación con aislado de soya al 5
% del dulce de chilacayote elaborado con panela, eleva el contenido de proteína en
más de cien por ciento. Para esto se utilizo un aislado de proteína de soya con el 90%
77
aproximado de proteína la cual aumento el nivel de la misma de un 1.2%, en la pulpa
sola, a un 25% en la pulpa ya suplementada.
7. La pulpa deshidratada así como la cáscara deshidratada del chilacayote, da una harina
que mezclada con maíz, soya y ajonjolí en una proporción de 35:35:20:10 da origen a
un alimento complementario de valor relativamente alto.
8. La semilla de chilacayote puede llegar a contener grandes cantidades de ácido oleico
(47 %) y linoleico (57%) que junto a otras semillas oleaginosas, reportan valores de
eficiencia proteica (PER) entre 1,42-1.48 con respecto a una dieta control con valores
de PER de 2.24 - 3.04. Adí mismo, la suplementación del dulce de chilacayote con la
proteína (± 29 %) resultante del residuo (torta) de la extracción del aceite de la
semilla es de alto valor y puede ser utilizada como suplemento al dulce o al atol
elaborados con la pulpa.
9. Los dos subproductos de pulpa, el jugo y el dulce de chilacayote, mostraron gran
capacidad de retener la glucosa in vitro, lo cual es de interés como alimento
glucogénico, obteniéndose mejores resultados a PH 8 para la pulpa cruda, y a PH 8
para la pulpa y el jugo cocinados por 2 horas. La adición de 5 % de soya al dulce de
chilacayote como suplemento, disminuye en un 43 % la retención de la glucosa in
vitro.
10. La cáscara deshidratada del chilacayote, da una harina que mezclada con maíz, soya y
ajonjolí en una proporción de 35:35:20:10 da origen a un alimento de valor
relativamente alto que puede ser utilizado como alimento para animales.
78
IV.2 RECOMENDACIONES
1. Ampliar el conocimiento sobre la semilla del chilacayote para aumentar su
cantidad en la fruta y conocer con más amplitud su valor proteico.
2. Ampliar más el conocimiento sobre la biodisponibilidad del dulce de chilacayote
suplementado con aislado de soya.
3. Estudiar in vivo el efecto glicémico del jugo de la pulpa del chilacayote y de la
pulpa, encontrando métodos prácticos para fomentar su consumo en poblaciones
con el problema que sufren de diabetes.
79
IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Universidad de San Carlos de Guatemala. Colección Manuales Vol. No. 6. (12)
82
PARTE V V.1 INFORME FINANCIERO
AD-R-0013
Nombre del Proyecto:
Numero del Proyecto: 023-2008
Investigador Principal y/o Responsable del Proyecto: DR. RICARDO BRESSANIMonto Autorizado: Q357,720.00
Plazo en meses 24 MESES
Fecha de Inicio y Finalización: 01/08/2009 al 31/07/2011
Menos (-) Mas (+)
1 Servicios no personales 2011
181
Estudios, investigaciones y proyectos de
factibilidad 115,800.00Q 87,785.00Q 28,015.00Q 28,230.00Q
181
Estudios, investigaciones y proyectos de
factibilidad (Evaluación Externa de Impacto) 8,000.00Q 8,000.00Q
189 Otros estudios y/o servicios 36,400.00Q 36,400.00Q
2 MATERIALES Y SUMINISTROS
211 Alimentos para personas 3,500.00Q 3,284.27Q 215.73Q 2,147.12Q
212 Alimentos para animales 8,000.00Q 512.00Q 7,488.00Q 512.00Q
214
Productos agroforestales, madera, corcho y
sus manufacturas 5,000.00Q 5,000.00Q
249 Otros productos de papel o cartón
261 Elementos y compuestos químicos 30,000.00Q 4,500.00Q 21,689.62Q 3,810.38Q 9,775.39Q
266 Productos medicinales y farmacéuticos 1,000.00Q 535.75Q 464.25Q 220.75Q
3
PROPIEDAD, PLANTA, EQUIPO E
INTANGIBLES
321 Maquinaria y equipo de producción 122,000.00Q 122,000.00Q
GASTOS DE ADMÓN. (10%) 32,520.00Q 32,520.00Q -Q
357,720.00Q 4,500.00Q 4,500.00Q 146,326.64Q 211,393.36Q 40,885.26Q
MONTO AUTORIZADO 357,720.00Q Disponibilidad 209,893.36Q
(-) EJECUTADO 146,326.64Q
SUBTOTAL 211,393.36Q
(-) CAJA CHICA 1,500.00Q 09/02/2011
TOTAL POR EJECUTAR 209,893.36Q
DÉCIMA OCTAVA CONVOCATORIA
LINEA FODECYT
"Caracterización química y nutricional de la semilla, pulpa y cáscara del Chilacayote
(Cucúrbita Ficifolia) y aplicaciones en el desarrollo de productos"
PRÓRROGA AL 30/11/2011
TRANSFERENCIA En Ejecuciòn
Ejecutado Pendiente de
Ejecutar
Grupo Renglon Nombre del Gasto Asignacion
Presupuestaria
