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INTRODUCCIÓN
La Moringa oleífera es una planta que presenta un alto contenido de proteínas, minerales, vitaminas y una cantidad excepcional de antioxidantes, que le confieren cualidades sobresalientes en la nutrición y salud humana (García, 2013); (Yang et al., 2018). Esta planta es valorada por sus múltiples aplicaciones, incluyendo sus propiedades antimicrobianas, nutritivas, antioxidantes y terapéuticas. Virtualmente, todas las partes de la planta son aptas para su consumo y poseen un alto y apreciable valor nutricional (dependiendo de factores como la especie, el suelo y el tratamiento hortícola), es por ello que es utilizada como suplemento alimenticio en mujeres embarazadas, niños y adultos (Canett y col., 2014). Posee en sus hojas siete veces más vitamina C que la naranja, cuatro veces más calcio que la leche, tres veces más hierro que la espinaca, tres veces más potasio que el banano y cuatro veces más vitamina A que la zanahoria (Fahey, 2005); (Liñán, 2010); (Bonal y col., 2012).
Las vainas son unas cápsulas de color pardo, de tres lados lineales y pendientes, con surcos longitudinales usualmente de 0,20 a 0,45 m, aunque a veces hasta de 1,20 m de largo, y de 0,02 a 0,025 m de ancho. Un corte transversal permite observar una sección triangular con varias semillas dispuestas a lo largo. Contienen fibras, aminoácidos, vitaminas (A, B, C y E), proteínas, carbohidratos, grasas, entre otras (Pérez et al., 2010); (García, 2013).
Las grandes propiedades nutricionales hacen de las vainas y semillas un buen fortificante para productos lácteos. Ha sido reportado que la harina de trigo adicionada con polvo de semillas de Moringa oleífera puede mejorar marcadamente el contenido de proteínas en panes y galletas (Oyeyinka y Oyeyinka, 2016); (Yang et al., 2018).
Tradicionalmente, las vainas de moringa son utilizadas en mezclas de especias (curries) y sopas en la India, como aromatizantes y espesantes. La pulpa de moringa puede ser extraída eficientemente por medios térmicos, preservada y almacenada, y puede ser usada para el consumo directo, así como, usada como materia prima para valorizar diferentes productos alimenticios (Getachew y Admassu, 2020).
Se reporta el uso de moringa para la producción de etanol (García, 2013), también para la obtención de carbón activado para usos de laboratorio (Alberca y Huanca, 2015) y purificación de aguas residuales (Sánchez y col., 2013); (Arruda et al., 2015); (de Freita et al., 2016).
Por otro lado, en Venezuela hay un excesivo consumo de trigo que vulnera su soberanía alimentaria al hacerla dependiente de importaciones, además del incremento en la desnutrición; por lo que se impone la búsqueda de alternativas que contribuyan al enriquecimiento nutricional de los alimentos que se elaboran con harina de trigo.
Para establecer la factibilidad de uso de una harina como alimento humano es necesario conocer las propiedades que son influenciadas por su composición química e interacciones entre los componentes, cuyo efecto incide en su comportamiento durante el procesamiento. Entre estas propiedades se encuentran la capacidad de fijación de agua y las características de empaste, dadas por el comportamiento reológico establecido mediante perfiles amilográficos durante la cocción, que se encuentran relacionados con los niveles de proteínas, carbohidratos (almidón), lípidos y fibra, principalmente, así como también con la distribución de tamaño de las partículas (Salazar y Marcano, 2011).
Conocida la importancia de la moringa en muchos ámbitos, especialmente en la nutrición, la presente investigación tiene la finalidad de producir una materia prima sustentable para el estado venezolano, al reutilizar un subproducto del proceso de obtención de aceite de semillas de moringa; por lo que el objetivo es evaluar la harina obtenida de las vainas secas de moringa en la elaboración de galletas y tortas.
MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 Obtención de la harina a partir de las vainas secas de la Moringa oleífera
Fueron seleccionadas las vainas secas (desechadas del proceso de obtención de aceite) en sus mejores condiciones considerando color, olor, textura y apariencia. La disminución del tamaño de partícula se realizó en cuatro etapas: primero se cortaron manualmente en trozos cuadrados de 0,01 m de lado, seguidamente se molieron en un molino de cuchilla (marca Dietz - Motoren Gnbh & co.), después se trituraron en un molino de bola (marca Retsch PM100) y finalmente fueron tamizadas en un tamiz series 20, microns 850 (marca U.S. Standard Sieve).
Posteriormente, se secaron en estufa de aire forzado (marca Memmert), estableciéndose tres tiempos de secado (8, 16 y 24 horas) a temperatura constante de 60 ºC, hasta alcanzar un porcentaje de humedad de 14 % de humedad, valor establecido por la Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN 217, 2001). Por último, se determinó el rendimiento en base seca y la harina obtenida se almacenó a temperatura ambiente hasta el momento de su uso.
2.2 Caracterización fisicoquímica y microbiológica de la harina obtenida
Se determinaron las siguientes características fisicoquímicas de la harina obtenida a partir de las vainas secas, las cuales se encuentran establecidas en las normas (COVENIN 217, 2001) para harina de trigo: humedad (COVENIN 1553, 1979), cenizas (COVENIN 1783, 1981), acidez (COVENIN 1787, 1981), pH (COVENIN 1315, 1979), fibra cruda (COVENIN 1789-1981) y proteína (AOAC 2057, 1990) y los parámetros microbiológicos: aerobios mesófilos (COVENIN 902, 1987), coliformes totales y termotolerantes Escherichia coli (COVENIN 1104, 1996), mohos y levaduras (COVENIN 1337, 1987).
2.3 Determinación de los parámetros funcionales de la harina obtenida a partir de las vainas secas de la Moringa oleífera
En esta fase se determinaron los parámetros funcionales que se encuentran establecidos en (Codex Alimentarius 152, 1985) para la harina de trigo, estos se realizaron con el fin de minimizar la cantidad de harina de trigo a utilizar, pero con las propiedades vitamínicas y proteicas que el ser humano necesita:
2.4 Elaboración de las galletas y tortas a base de la harina compuesta
En la galletería existe gran variedad posible de tipos y diversidad de extensores de harina de trigo, que adicionados en proporción adecuada a las formulaciones, pueden mejorar la calidad nutricional, disminuir costos o bien disponer de una materia prima subutilizada (Gutiérrez, 2015).
Las galletas y tortas se elaboraron con tres proporciones (Pn) de harina compuesta por harina de trigo y harina de moringa:
P1: 50 % harina de trigo y 50 % harina de moringa
P2: 70 % harina de trigo y 30 % harina de moringa
P3: 30 % harina de trigo y 70 % de moringa
Estos porcentajes se tomaron en base a los resultados obtenidos por los parámetros funcionales, debido a que la harina obtenida de la cáscara de vainas secas de moringa no cuenta con las características adecuadas que requiere la masa para la elaboración de galletas y tortas; se optó por la adición de harina de trigo para mejorar la elasticidad, consistencia, firmeza y características reológicas de la masa, considerando el aporte nutritivo que esta brinda (Gutiérrez, 2015).
Para la elaboración de las galletas y tortas se utilizó el método tradicional de elaboración (Figura 1 y Figura 2), y las formulaciones se prepararon con los porcentajes de cada ingrediente necesario (harina de trigo, harina de moringa, mantequilla, azúcar, huevo, cacao en polvo y vainilla).
Para las galletas y tortas se realizaron tres mezclas y para cada formulación se tomó una masa de 200 gramos de harina compuesta (trigo - moringa) para las galletas y para las tortas fue de 400 gramos de harina compuesta. Las proporciones de cada ingrediente aparecen en la Tabla 1 y Tabla 2.
Tabla 1 Composición de las galletas elaboradas
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|---|---|---|---|
| Harina de moringa (%) | 23,20 | 13,92 | 32,48 |
| Harina de trigo (%) | 23,20 | 32,48 | 13,92 |
| Azúcar (%) | 25,00 | 25,00 | 25,00 |
| Mantequilla (%) | 23,20 | 23,20 | 23,20 |
| Vainilla (%) | 0,46 | 0,46 | 0,46 |
| Cacao en polvo (%) | 4,94 | 4,94 | 4,94 |
| Total | 100 | 100 | 100 |
G1 (100 g de harina de moringa y 100 g de harina de trigo), G2 (60 g harina de moringa y 140 g harina de trigo), G3 (140 g harina de moringa y 60 g harina de trigo)
Tabla 2 Composición de las tortas elaboradas
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|---|---|---|---|
| Harina de moringa (%) | 23,20 | 13,92 | 32,48 |
| Harina de trigo (%) | 23,20 | 32,48 | 13,92 |
| Azúcar (%) | 25,00 | 25,00 | 25,00 |
| Mantequilla (%) | 23,20 | 23,20 | 23,20 |
| Vainilla (%) | 0,23 | 0,23 | 0,23 |
| Cacao en polvo (%) | 4,94 | 4,94 | 4,94 |
| Huevo (%) | 0,23 | 0,23 | 0,23 |
| Total | 100 | 100 | 100 |
T1 (200 g de harina de moringa y 200 g de harina de trigo), T2 (120 g harina de moringa y 280 g harina de trigo), T3 (280 g harina de moringa y 120 g harina de trigo)
2.5 Evaluación de la calidad de las galletas y tortas obtenidas a partir de la harina compuesta
Para determinar el grado de aceptación de las formulaciones y seleccionar la de mayor agrado, se realizó un análisis sensorial a un grupo de 50 panelistas no entrenados y escogidos al azar, se les dio a probar y evaluar sensorialmente las galletas y tortas para medir el grado de satisfacción, basándose en las características de olor, color, sabor y consistencia, utilizando una escala hedónica de 5 puntos, donde se plasmaron las siguientes alternativas: me gusta mucho (5), me gusta (4), me gusta poco (3), me es indiferente (2) y me desagrada (1).
2.6 Análisis estadístico
Los puntajes numéricos del análisis sensorial de cada muestra de galleta y torta elaborada con distintas proporciones de harina de moringa se tabularon y se procesaron con el Software estadístico Statgraphics Centurion XV. El Análisis de Varianza (ANOVA) permitió determinar si existían diferencias significativas entre los promedios de los puntajes asignados a cada muestra. En caso positivo se utilizó el método LSD (diferencia mínima significativa) para determinar cuáles eran las muestras que difieren entre sí y seleccionar la más aceptada.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El rendimiento obtenido de harina de vainas secas de moringa fue de 96,13 % en base seca, lo que permite afirmar que en el proceso de obtención de la harina se logró aprovechar la mayor cantidad de vainas secas de moringa, verificando que la moringa es un cultivo de alto rendimiento.
3.1 Caracterización de la harina de vainas secas de moringa
En la Tabla 3 se presentan los resultados promedios obtenidos en la evaluación de la harina obtenida de las vainas secas de moringa y de otras harinas.
Tabla 3 Resultados experimentales de las propiedades fisicoquímicas de la harina
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|---|---|---|---|---|---|
| Humedad | 3,84 ± 0,05 | 5,11 | 13 | - | 14,5 |
| Cenizas | 6,15 ± 0,05 | 10,42 | 0,3 | - | 0,85 |
| Acidez | 0,196 ± 0,02 | - | - | - | 0,11 |
| pH | 9,21 ± 0,01 | - | - | 5,6 | - |
| Proteína | 11,20 ± 0,34 | 24,99 | 8 | - | 10 |
| Fibra cruda | 32,63 ± 0,03 | 23,60 | 0,1 | - | 0,3 |
a: (Mendoza, 2017); b: (Gutiérrez, 2015).
El porcentaje de humedad promedio se encuentra por debajo del valor máximo establecido por la norma; este parámetro indica la estabilidad de la harina durante su almacenamiento y la no tendencia al crecimiento de bacterias, ya que si la humedad es superior a 14 %, se puede presentar la proliferación de hongos, bacterias y reacciones enzimáticas indeseables (González, 2008). Cuando se compara con la harina de hojas secas de moringa y con la harina de trigo el valor obtenido es inferior al reportado para las mismas, lo cual favorece a la harina obtenida.
El porcentaje de cenizas es muy elevado al compararse con el exigido por la norma, indicativo de la presencia de material inorgánico no combustible en la muestra, confirmándose el alto contenido de minerales en la harina de vainas secas de moringa (Gutiérrez, 2015). Se puede comprobar que el contenido de minerales es superior en la harina de hojas de moringa y es bajo para la de trigo refinado.
El contenido de proteínas se encuentra por encima del valor máximo exigido por la norma, indicando que este producto es de muy alto valor proteico, lo que representaría una buena fuente de proteínas de origen vegetal para el consumo humano aportando diversos beneficios a la salud, (FAO, 2011). También se observa que la proteína en la harina de hojas secas de moringa es casi el doble que en las vainas secas, pero para el trigo es menor. Este resultado se corresponde con lo reportado por Getachew y Admassu, (2020), cuando estudiaron la sustitución parcial de la harina de trigo en papillas por harina de hojas secas de moringa y avena.
En lo que respecta al contenido de fibra cruda obtenido es muy superior al valor máximo establecido por la norma consultada (para harina de trigo), por lo que se considera beneficiosa para el consumo humano, ya que aportaría una cantidad importante de fibra, ayudando a prevenir o aliviar enfermedades como el estreñimiento y la obesidad.
Además, la inclusión de la fibra en la dieta diaria de los seres humanos desempeña una importante función para la prevención y tratamiento de algunas enfermedades crónicas como son la disminución de la presión arterial, la reducción del riesgo del cáncer colorectal, menor riesgo de enfermedades cardiovasculares y un mejor control de la diabetes mellitus tipo II (FAO, 2011). El contenido de fibra supera al que posee la harina de hojas secas de moringa y de trigo.
En la Tabla 4 se pueden observar los valores obtenidos en cuanto a los análisis microbiológicos realizados a la harina de vainas secas de moringa, y en todos los casos son inferiores a los límites máximos establecidos en las normas (COVENIN 902, 1987); (COVENIN 1104, 1996) para harina de trigo, por lo que se puede decir que la harina está apta para el consumo humano y su procesamiento.
Tabla 4 Propiedades microbiológicas de la harina de moringa
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|---|---|---|---|
| Aerobios mesófilos | <10 UFC/ 100g | 2x106 | 1x107 |
| Moho | <10 UFC/ 100g | 5x102 | 1x104 |
| Levadura | <10 UFC/ 100g | - | - |
| Coliformes totales | <10 UFC/ 100g | - | - |
| Coliformes termotolerantes | <10 UFC/ 100g | - | - |
| <3 NMP/ 100g | 9 | 93 | |
En la Tabla 5 se muestran los parámetros funcionales determinados a la harina de vainas secas de moringa, para predecir el comportamiento de las proteínas, grasas, fibras e hidratos de carbono en sistemas específicos.
La solubilidad en agua está relacionada con la cantidad de sólidos solubles en una muestra seca, los valores obtenidos son elevados al compararse con los reportados por Combariza y Sánchez, (2006) para yuca (7,86 %) y batata (15,94 %). Esta diferencia es debido a la temperatura a la que fue sometida la harina durante el secado, ya que al aumentar la temperatura puede incrementar la solubilidad de varios componentes químicos en la mezcla como el almidón (Rodríguez et al., 2006).
Tabla 5 Parámetros funcionales de la harina de moringa
| Solubilidad en agua (%) | 31,34 | |||
| Capacidad emulsificante (mL/g) |
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| 0,510 | 0,450 | 0,460 | 0,336 | |
| Absorción de agua (%) |
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| 40,82 | 40,04 | 36,00 | 12,13 | |
La capacidad emulsificante indica la facilidad para la incorporación de la grasa favoreciendo la textura, lo que ayuda en una mezcla que normalmente es poco miscible, para la harina de vainas secas de moringa se obtuvo una emulsión estable cuando se está en presencia de un medio ácido.
La absorción en agua indica el grado de gelatinización del almidón existente en la harina y depende de la disponibilidad de los grupos hidroxilos (-OH) para ligarse a las moléculas de agua y de la capacidad de formación de gel de las moléculas (Combariza y Sánchez, 2006). Flores et al., (2002) reportan valores menores a 3 % en la absorción de agua para la harina de maíz, mientras que para la harina de moringa los valores obtenidos son altos a pH 4 (medio ácido) y a medida que el pH va aumentando (medio básico) disminuye la absorción.
3.2 Evaluación sensorial de las galletas y tortas a base de harina de moringa
En la Tabla 6 se muestran los resultados de la evaluación de cada una de las formulaciones de galletas a base de harina compuesta, los resultados indican que la formulación G2 es la más aceptada por los panelistas, ya que la mayoría de ellos seleccionaron la opción “me gusta mucho”.
Tabla 6 Evaluación sensorial de las galletas (G1, G2, G3)
| Me gusta mucho (%) | 42, |
38, |
34, |
26, |
|---|---|---|---|---|
| Me gusta (%) | 34, 34, 24 | 38, 20, 44 | 38, 26, 20 | 28, 22, 18 |
| Me gusta poco (%) | 22, 14, 32 | 16, 20, 24 | 22, 12, 28 | 38, 22, 42 |
| Me es indiferente (%) | 2, 2, 8 | 6, 2, 4 | 6, 4, 16 | 12, 2, 6 |
| Me desagrada (%) | 0, 0, 4 | 2, 0, 4 | 0, 2, 16 | 2, 2, 16 |
En la Tabla 7 se muestran los resultados de la evaluación de cada una de las formulaciones de tortas a base de harina compuesta, los resultados indican que la formulación T2 es la más aceptada por los panelistas, ya que la mayoría de ellos seleccionaron la opción “me gusta mucho”.
Tabla 7 Evaluación sensorial de las tortas (T1, T2 y T3)
| Me gusta mucho (%) | 44, |
36, |
38, |
32, |
|---|---|---|---|---|
| Me gusta (%) | 36, 36, 30 | 38, 30, 20 | 42, 20, 10 | 30, 30, 20 |
| Me gusta poco (%) | 12, 6, 20 | 24, 16, 34 | 14, 16, 38 | 30, 12, 36 |
| Me es indiferente (%) | 4, 2, 8 | 2, 6, 12 | 6, 12, 10 | 4, 0, 18 |
| Me desagrada (%) | 4, 2, 12 | 0, 4, 8 | 0, 4, 24 | 4, 4, 10 |
A los valores obtenidos de la prueba sensorial se le realizó un análisis de varianza ANOVA de múltiple factor, siendo los factores el porcentaje de harina de moringa y los resultados de la evaluación sensorial aplicada, para así determinar cuáles de ellos tuvieron una influencia significativa estadísticamente con un 95 % de confianza en la aceptación de las muestras. En la Tabla 8 se muestran los resultados. La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: uno entre-grupos y otro dentro-de-grupos.
Tabla 8 ANOVA análisis sensorial de las galletas
| Entre grupos | 129,333 | 3 | 43,1111 | 0,4703 | 0,7113 |
| Intra grupos | 733,333 | 8 | 91,6667 | - | - |
| Total (Corr.) | 862,667 | 11 | - | - | - |
* Grados de libertad
Puesto que el Valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las cuatro variables (atributos) con un nivel del 95 % de confianza.
En la Tabla 9 se reportan los resultados obtenidos para el caso de las tortas elaboradas con harina de vainas secas de moringa, y al igual que para las galletas el Valor-P es mayor que 0,05, por lo que no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las cuatro variables (atributos) con un nivel del 95 % de confianza.
Tabla 9 ANOVA análisis sensorial de las tortas
| Entre grupos | 36,0 | 3 | 12,0 | 0,1364 | 0,9355 |
| Intra grupos | 704,0 | 8 | 88,0 | ||
| Total (Corr.) | 740,0 | 11 |
A pesar del resultado estadístico, la mayor aceptabilidad resultó ser la formulación 2 (G2; T2), tanto para galletas y tortas elaboradas con una harina compuesta por 30 % de harina de moringa y 70 % de harina de trigo. Con los valores obtenidos en el análisis sensorial, se demostró la factibilidad de incluir la harina de vainas secas de moringa en la elaboración de productos alimenticios.
CONCLUSIONES
La harina obtenida de las vainas secas de Moringa oleífera tiene un buen rendimiento y posee un alto contenido de fibra, minerales y proteínas, por lo que puede ser utilizada como materia prima dentro de procesos en la industria alimenticia.
Las galletas y las tortas elaboradas con harina de moringa y de trigo en proporción 30 % - 70 % (G2; T2) respectivamente, resultaron con la mayor aceptación, pudiendo ser incluidas dentro del mercado alimenticio, ya que poseen las características principales para la aceptación del consumidor y cumplen con los parámetros físicos, químicos y microbiológicos.
