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UNIVERSIDAD CENTRAL DE ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA Efecto de la escarificación en los contenidos de proteína, hierro y zinc en quinua (Chenopodium quinoa W.) Trabajo de investigación previo a la obtención del título de Ingeniera agrónoma AUTOR: Cabrera Mayanquer Gissella Tatiana TUTOR: Ing. Agr. Nicola Antonio Mastrocola Racines, M. Sc. Quito, 2020
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UNIVERSIDAD CENTRAL DE ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
Efecto de la escarificación en los contenidos de proteína, hierro y zinc en
quinua (Chenopodium quinoa W.)
Trabajo de investigación previo a la obtención del título de
Ingeniera agrónoma
AUTOR: Cabrera Mayanquer Gissella Tatiana
TUTOR: Ing. Agr. Nicola Antonio Mastrocola Racines, M. Sc.
Quito, 2020
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DERECHOS DE AUTOR
Yo Gissella Tatiana Cabrera Mayanquer en calidad de autor y titular de los
derechos morales y patrimoniales del trabajo de titulación EFECTO DE LA
ESCARIFICACIÓN EN LOS CONTENIDOS DE PROTEÍNA, HIERRO Y ZINC EN
QUINUA (Chenopodium quinoa W.), de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO
ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,
CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos a favor de la Universidad Central
del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no
comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservamos a
mi/nuestro favor todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la
normativa citada.
Así mismo, autorizo/autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que
realice la digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio
virtual, de conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de
Educación Superior.
El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su
forma de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la
responsabilidad por cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta
causa y liberando a la Universidad de toda responsabilidad.
________________________________
Gissella Tatiana Cabrera Mayanquer CC. 1724644180 Dirección electrónica: [email protected]
iii
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de tutor del trabajo de titulación, presentado por Gissella Tatiana
Cabrera Mayanquer, para optar por el Grado de Ingeniera Agrónoma; cuyo título
es: ESCARIFICACIÓN EN LOS CONTENIDOS DE PROTEÍNA, HIERRO Y ZINC
EN QUINUA (Chenopodium quinoa W.), considero que dicho trabajo reúne los
requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y
evaluación por parte del tribunal examinador que se asigne.
En la ciudad de Quito a los 16 días del mes de enero de 2020
------------------------------------
Ing. Agr. Nicola Mastrocola, M. Sc.
DOCENTE-TUTOR
iv
EFECTO DE LA ESCARIFICACIÓN EN LOS CONTENIDOS DE PROTEÍNA,
HIERRO Y ZINC EN QUINUA (Chenopodium quinoa W.)
APROBADO POR
MASTROCOLA RACINES NICOLA ANTONIO -----------------------------------
TUTOR
LARA VALDEZ NELLY VIOLETA
TRIBUNAL LECTOR – EVALUADOR -----------------------------------
RUIZ GUERRA EDGAR PATRICIO
TRIBUNAL LECTOR – EVALUADOR -----------------------------------
2020
v
DEDICATORIA
El presente trabajo lo dedico en primer lugar a Dios, por ser mi guía constante y el
ancla de mi paciencia y perseverancia para culminar este proyecto.
Con profundo amor, admiración y respeto a mi madre Genoveva Cabrera por
siempre apoyarme, motivarme y darme las fuerzas para lograr mis objetivos, tú
eres mi mayor motivación, gracias por extenderme tus manos y brindarme tu
apoyo incondicional.
A mis hermanas Andreita y Sandri por ser el trípode que me sostiene, son mi
fuerza y equilibrio, gracias por toda su ayuda y sus palabras de aliento que han
sido como agua en el desierto, les amo infinitamente
Mis sobrinos Joaquín y Daniel, dos ángeles que Dios puso en mi camino, por su
amor puro y sincero.
A Jairo por su amor y entrega incondicional, gracias por todo el amor y la
motivación, gracias por ser mi luz.
A mis amigas y amigos que me ayudaron de diferentes formas
desinteresadamente y han sido el motor para impulsar mis emprendimientos,
gracias por su granito de arena siempre estarán en mi corazón y mis
pensamientos.
vi
AGRADECIMIENTO
A mi hermosa familia, mamá y hermanas por su apoyo, amor y protección.
A mis ángeles Joaquín y Daniel, por llenarme de amor y paciencia, siempre serán
mi motivación.
A la Universidad Central del Ecuador y la Facultad de Ciencias Agrícolas por
formarme ética y profesionalmente.
Al Dr. Arnulfo Portilla, por ser mi mentor, un gran ejemplo de ser humano y
profesional, gracias por su colaboración incondicional.
Gracias a la Ing. Elena Villacrés del Departamento de Nutrición y calidad de
alimentos del INIAP por su apoyo y colaboración en el proceso de este proyecto.
A mi tutor y tribunal lector, por la ayuda brindada para que este trabajo culmine de
la mejor manera.
vii
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DERECHOS DE AUTOR ................................................................................................... ii
APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................................. iii
DEDICATORIA .................................................................................................................. v
AGRADECIMIENTO ......................................................................................................... vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS .............................................................................................. vii
LISTA DE GRÁFICOS ..................................................................................................... xii
LISTA DE ANEXOS ........................................................................................................ xiii
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 1
2. REVISIÓN DE LITERATURA ....................................................................................... 2
2.1. Origen ................................................................................................................... 2
2.2 Antecedentes de la quinua en Ecuador .................................................................. 3
2.3 Clasificación taxonómica ......................................................................................... 4
2.3.1 Descripción botánica de la planta ......................................................................... 5
2.4. El grano de Quinua ................................................................................................ 7
2.5. Características nutricionales .................................................................................. 9
2.5.1 Hidratos de carbono. ....................................................................................... 9
2.5.2 Fibra. ............................................................................................................... 9
2.5.3 Lípidos. ........................................................................................................... 9
2.5.4 Proteínas. ........................................................................................................ 9
2.5.5 Vitaminas. ......................................................................................................10
2.5.6 Minerales. ......................................................................................................10
2.6 Composición del grano de quinua ..........................................................................10
2.7. Proteínas ...............................................................................................................11
2.7.1. Índice de calidad proteica ..................................................................................13
2.8. Importancia de minerales esenciales en la alimentación .......................................14
2.9. Elementos anti nutricionales ..................................................................................15
2.10. Saponinas ...........................................................................................................16
2.10.1. Efectos biológicos de las saponinas de quinua ................................................17
viii
2.10.2. Actividad membranolítica, hipocolesterolémica, antiadipogénica y anti
nutricional ....................................................................................................................17
2.10.3. Actividad hemolítica .........................................................................................18
2.10.4. Actividad anti-inflamatoria ................................................................................18
2.10.5. Actividad antifúngica ........................................................................................19
2.11. Extracción de saponinas .....................................................................................19
2.11.1. Lavado por agitación y turbulencia ..................................................................20
2.11.2. Método de fricción o escarificado ....................................................................20
2.11.3. Método químico ...............................................................................................21
2.12. Requisitos de calidad de quinua en el Ecuador ...................................................21
2.13. Producción de quinua en Ecuador .......................................................................21
2.14. Sistemas de producción de quinua. .....................................................................22
2.15. Potencial industrial de la quinua ..........................................................................24
2.16. Usos no tradicionales ..........................................................................................24
2.17. La quinua como parte del desarrollo comunitario y seguridad alimentaria en
Ecuador ........................................................................................................................25
2.18. Variedades de quinua ..........................................................................................26
2.18.1. Variedad INIAP TUNKAHUAN ........................................................................26
2.18.2. Variedad INIAP PATA DE VENADO ................................................................28
3. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................31
3.1. Ubicación ..............................................................................................................31
3.2. Material Experimental ............................................................................................31
3.3. Equipos .................................................................................................................32
3.4. Reactivos ..............................................................................................................33
3.4.1. Factores en Estudio ...........................................................................................33
3.4.2. Tratamientos en estudio ....................................................................................34
3.4.3 Unidad Experimental ..........................................................................................35
3.5 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS ...............................................................................36
3.5.1 Diseño Experimental ..........................................................................................36
3.5.2 Análisis de varianza............................................................................................36
4. Variables y métodos de evaluación. .............................................................................37
4.1 Procesos para la desaponificación y análisis del grano de quinua..........................37
4.1.1 Normalización de la humedad ............................................................................37
ix
4.2 Escarificación .........................................................................................................37
4.2.1 Contenido de proteína (%) antes y después del proceso de escarificación. .......38
4.2.2 Contenido de hierro (%) y zinc (%) antes y después del proceso de
escarificación. .............................................................................................................39
4.2.3 Contenido de saponina (%) antes y después del proceso de escarificado. .........40
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.....................................................................................44
5.1 Pérdida de peso por escarificado del grano de quinua. ..........................................44
5.2 Contenido de proteína (g) en el residuo de la escarificación ..............................47
5.3 Contenido de zinc en el residuo producto de la escarificación. ..........................52
5.4 Contenido de hierro en el residuo de la escarificación .......................................55
5.5 Contenido de saponina en el grano de quinua ...................................................58
6. Conclusiones ..............................................................................................................61
7. Recomendaciones .......................................................................................................63
8. RESUMEN ...................................................................................................................64
9. REFERENCIAS ...........................................................................................................66
ANEXO ............................................................................................................................72
Anexo 4 CONTENIDO DE ZINC EN EL GRANO DE QUINUA ESCARIFICADO Y SIN
ESCARIFICAR .............................................................................................................75
Anexo 5. CONTENIDO DE HIERRO EN EL GRANO DE QUINUA ESCARIFICADO Y
SIN ESCARIFICAR ......................................................................................................76
x
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Clasificación taxonómica de Quinua (Chenopodium quinoa Willd.): ............... 5
Tabla 2 Contenído de aminoácidos en el grano de quinua .............................................. 11
Tabla 3 Comparación del contenido de aminoácidos esenciales del grano de quinua
con las necesidades de los mismos para preescolares y adultos. ............................... 12
Tabla 4 Cantidad calculada de proteína de quinua g/kg, necesaria para satisfacer
los requerimientos de aminoácidos esenciales en pre escolares (2-5 años de edad)
y Adultos........................................................................................................................................ 13
Tabla 5 Alimentos tradicionales y no tradicionales elaborados con quinua .............. 25
Tabla 6 Características morfológicas de la variedad INIAP Tunkahuan. ................... 27
Tabla 7 Características nutricionales y de calidad de grano variedad Tunkahuan
(grano amargo sin procesar).................................................................................................... 28
Tabla 8 Características morfológicas de la variedad INIAP-PATA DE VENADO. ....... 29
Tabla 9 Características nutricionales de la variedad INIAP-PATA DE VENADO. ....... 30
Tabla 10 Tratamientos previos a la evaluación de la influencia del estudio: efecto de
la escarificación en los contenidos de proteína, hierro, zinc y saponina en quinua
(Chenopodium quinoa Willd.). ................................................................................................. 35
Tabla 11 Esquema del análisis de varianza del efecto de la escarificación en los
contenidos de proteína, hierro y zinc en quinua (Chenopodium quinoa Willd.). ....... 36
Tabla 12 Curva de calibración ................................................................................................. 43
Tabla 13 Análisis de varianza del porcentaje de residuo extraído del grano de
quinua en el estudio ................................................................................................................... 44
Tabla 14 Promedio de residuo perdido (g) / 100 g de muestra ....................................... 45
Tabla 15 Prueba de Tukey al 5 % para el factor variedad en la cantidad de residuo
extraído del grano de quinua ................................................................................................... 46
Tabla 16 Prueba de Tukey al 5% para el factor tiempo en la cantidad de residuo
extraído del grano de quinua ................................................................................................... 46
Tabla 17Prueba de Tukey al 5% para el factor temperatura en la cantidad de residuo
extraído del grano de quinua ................................................................................................... 47
Tabla 18 Análisis de varianza para el porcentaje de pérdida de proteína en el
proceso de escarificado del grano de quinua ..................................................................... 48
Tabla 19 Contenido de proteína en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/
100 g grano) .................................................................................................................................. 49
Tabla 20 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor variedades en la
pérdida de proteína del grano de quinua .............................................................................. 50
xi
Tabla 21 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la pérdida de
proteína del grano de quinua ................................................................................................... 51
Tabla 22Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor temperatura en la
pérdida de proteína del grano de quinua. ............................................................................. 52
Tabla 23 Análisis de varianza para el porcentaje de zinc perdido en el proceso de
escarificado del grano de quinua en el estudio .................................................................. 53
Tabla 24 Contenido de Zn en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/ 100 g
grano). ............................................................................................................................................ 53
Tabla 25Prueba de significancia Tukey al 5% para el factor variedades en la pérdida
de zinc del grano de quinua ..................................................................................................... 54
Tabla 26Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la pérdida de
zinc del grano de quinua ........................................................................................................... 55
Tabla 27 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor temperatura en la
pérdida de zinc del grano de quinua ...................................................................................... 55
Tabla 28Análisis de varianza para el porcentaje de hierro perdido en el proceso de
escarificado del grano de quinua en el estudio .................................................................. 56
Tabla 29 Contenido de Fe en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/ 100 g
grano). ............................................................................................................................................ 56
Tabla 30 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor variedades en la
pérdida de hierro del grano de quinua .................................................................................. 57
Tabla 31Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la pérdida de
hierro del grano de quinua por el proceso de escarificación ......................................... 57
Tabla 32 Análisis de varianza para el porcentaje de saponina extraída del grano
de quinua mediante escarificado. ........................................................................................... 58
Tabla 33 Contenido de Saponina en el grano sin escarificar y grano escarificado
(g/ 100 g grano) ............................................................................................................................ 59
Tabla 34 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la extracción
de saponina del grano de quinua ........................................................................................... 59
Tabla 35 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor temperatura en la
extracción de saponina del grano de quinua por el método de escarificación ......... 60
xii
LISTA DE GRÁFICOS
Figura 1 Sección longitudinal media del grano de quinua (Chenopodium quinoa
Willd.). .............................................................................................................................. 8
Figura 2 Estructura general de saponina, en la que se manifiesta el enlace
glucósido entre aglicona y un glucósido. Fuente: (Ahumada, Ortega, Chito, &
Benítez, 2016) .................................................................................................................17
Figura 3 Producción, Rendimiento y área cosechada de quinua (Chenopodium
quinoa Willd.) .................................................................................................................26
Figura 4 Relación de saponina con la absorbancia determinada a 454nm ...............43
Figura 5 Residuo extraído del grano de quinua en el estudio ....................................45
Figura 6 Cantidad de proteína (g) en el grano escarificado ........................................49
xiii
LISTA DE ANEXOS
ANEXO 1. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE PÉRDIDA DE HUMEDAD EN
QUINUA ÍNTEGRA, DURANTE EL PROCESO DE EXPERIMENTACIÓN. ....................72
ANEXO 2 RESULTADOS DE LA CANTIDAD DE RESIDUOS (G) RESULTANTES DE
LA ESCARIFICACIÓN EN LAS TRES REPETICIONES. ...............................................73
ANEXO 3. VALORES (G) DE LA CANTIDAD DE PROTEÍNA EN EL GRANO
ESCARIFICADO, SE MUESTRAN LAS TRES REPETICIONES. ...................................74
ANEXO 4 CONTENIDO DE ZINC EN EL GRANO DE QUINUA ESCARIFICADO Y SIN
ESCARIFICAR ................................................................................................................75
ANEXO 5. CONTENIDO DE HIERRO EN EL GRANO DE QUINUA ESCARIFICADO Y
SIN ESCARIFICAR .........................................................................................................76
ANEXO 6. CONTENIDO DE SAPONINA EN EL GRANO DE QUINUA EN EL GRANO
ESCARIFICADO Y SIN ESCARIFICAR ..........................................................................77
ANEXO 9. CURVA DE CALIBRACIÓN DE SAPONINA ................................................80
ANEXO 10. BARRIDO ESPECTRAL DE SAPONINA (MUESTRA DE LA VARIEDAD
INIAP TUNKAHUAN) ......................................................................................................81
ANEXO 11. BARRIDO ESPECTRAL DE SAPONINA ESTANDAR (2.5 MG/ML) ..........82
xiv
TÍTULO: Efecto de la escarificación en los contenidos de proteína, hierro y zinc en
quinua (Chenopodium quinoa W.)
Autor: Gissella Tatiana Cabrera Mayanquer
Tutor: Ing. Agr. Nicola Mastrocola, M. Sc.
RESUMEN
La quinua es un grano andino de alto valor nutricional que contiene proteínas,
aminoácidos y minerales. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de
escarificación sobre los contenidos de proteína, hierro y zinc en dos variedades
de quinua INIAP Tunkahuan e INIAP Pata de Venado a dos temperaturas 30 ºC y
45 ºC con dos tiempos 30 s y 45 s. en consecuencia, el contenido de proteína
perdida en INIAP Tunkahuan fue de 15,5 % a 45 ºC y un tiempo de 45 s, en el
contenido de zinc la mayor pérdida se registró en la variedad INIAP Tunkahuan,
con 21.01 % a 45 ºC y un tiempo de 45 s. Finalmente, la pérdida de hierro más
alta se reportó para la variedad INIAP Pata de Venado hasta 60,94 % a 45 ºC; el
contenido más alto de saponina extraída se presentó en el factor tiempo a 45 s
con un promedio de 37,89 % en la variedad INIAP Tunkahuan.
PALABRAS CLAVE: QUINUA / ESCARIFICACIÓN / HIERRO / ZINC /
PROTEÍNA.
xv
Author: Gissella Tatiana Cabrera Mayanquer
Advisor: Ing. Agr. Nicola Mastrocola, M. Sc..
ABSTRACT
Quinoa is an Andean grain on high nutritional value that contains proteins, amino acids
and minerals. The objective of this research was to evaluate the effect of scarification on
the protein, iron and zinc contents on two varieties of INIAP Tuncahuan quinoa and INIAP
deer leg at two temperatures 30 °C and 45 °C with two times 30 s and 45 s. Consequently,
the protein content lost in INIAP Tuncahuan was 15.5% at 45 ° C and a time of 45 s, in the
zinc content the highest loss was recorded in the INIAP Tuncahuan variety, with 21.01% at
45 ° C and a time of 45 s. Finally, the highest iron loss was reported for the INIAP deer leg
variety up to 60.94% at 45°C; the highest content at saponin extracted was presented in
the time factor at 45 s with an average of 37.89% in the INIAP Tuncahuan variety.
KEYWORDS: QUINUA / SCARIFICATION / IRON /ZINC / PROTEIN.
TITLE: Effect of scarification process on the contents of protein, iron and zinc in
quinoa (Chenopodium quinoa Willd.)
1
1. INTRODUCCIÓN
La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es un grano andino que se caracteriza por
contener proteínas de alto valor biológico y un alto valor nutricional, este alimento
es valorado por su naturaleza química, la quinua proporciona altos niveles de
fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina
según el patrón establecido por la Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación (FAO). La quinua cuenta con más de tres mil
variedades o eco tipos tanto cultivadas como silvestres que se resumen en cinco
categorías básicas según el gradiente altitudinal: eco tipos de nivel del mar, del
altiplano, de valles interandinos, de los salares y de las Yungas. (Bojanic, 2011)
Los países andinos han conservado a través de los años distintas especies
vegetales, siendo este el caso de la quinua que durante mucho tiempo, formó
parte de la base alimenticia de muchos pueblos indígenas, la importancia de la
quinua se debe principalmente a que es un grano que posee características
excepcionales con posibilidades de manejo tradicional y orgánico, lo que permite
ser un cultivo en expansión; la quinua es un alimento que posee en su
composición aminoácidos esenciales y se identifica como uno de los cultivos que
contribuyen con la seguridad alimentaria. (BAZILE D.et al (editores), 2013)
La desaponificación por escarificación también se conoce como método seco y
consiste en someter el grano a un proceso de fricción para eliminar las capas
periféricas del mismo en forma de polvo. (Jacobsen, Sven ; Sherwood Stephen,
2002). Lo cual genera desprendimiento de elementos nutricionales como proteína,
hierro y zinc.
Por lo expuesto, esta investigación evaluó el efecto de escarificación sobre los
contenidos de proteína, hierro y zinc en dos variedades de quinua INIAP
TUNKAHUAN e INIAP PATA DE VENADO, a dos temperaturas 30 ºC y 45 ºC con
dos tiempos 30 s y 45 s.
Específicamente se propuso determinar la influencia del tiempo y la temperatura
de escarificación sobre los contenidos de proteína hierro y zinc en quinua y
establecer la pérdida en porcentaje de los mismos, bajo la hipótesis de que el
contenido de proteína restante después del proceso de escarificación de las
variedades de quinua INIAP Tunkahuan e INIAP Pata de Venado son diferentes
2
entre tratamientos con respecto al contenido de proteína, hierro y zinc del grano
íntegro.
2. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Origen
La quinua fue domesticada y sembrada durante miles de años en zonas que van:
desde el nivel del mar o costa (0 a 500 m.s.n.m.), la yunga (500 hasta 2500
m.s.n.m); sierra media- zona quechua o valles interandinos (2500 – 3500
m.s.n.m.) y hasta la sierra alta, Suni o Altiplano (3500 a 4000 m.s.n.m.), dando
lugar al surgimiento de diversos tipos de quinuas llamados eco tipos y de los
cuales deben ser elegidas las variedades a sembrar para lograr una buena
productividad y calidad de granos. (FAO, Universidad Nacional Agraria La Molina,
Gómez Pando , & Aguilar Castellanos, 2016).
La quinua fue cultivada y usada por las civilizaciones prehispánica y desplazada
por los cereales a la llegada de los españoles, para entonces la quinua tenía una
tecnología apropiada y amplia distribución en el territorio Inca e inclusive fuera de
él. El primer español en enunciar el cultivo de quinua fue Pedro de Valdivia quien
al observar los cultivos alrededor de Concepción (Quito), mencionando que los
indios siembran quinua y otras plantas para su alimentación. Posteriormente
Cieza de León en 1560 alude que la quinua se cultivaba en las tierras altas de
Pasto y Quito destacando que en dichas tierras frias se siembra poco maíz y
abundante quinua (Mario, 2014, pág. 4)
El origen de Chenopodium quinoa es ininteligible ya que se encuentran
implicadas muchas posibilidades, Wilson y Heiser 1979 citado por (Jacobsen,
Sven ; Sherwood Stephen, 2002) sugiere la participación de dos especies
diploides en el origen de Ch. quinoa, lo cual significa que la quinua sería un
anfidiploide con herencia disómica, resultando su pariente silvestre más cercano
Ch hiricinum y de Ch. nuttalliae el silvestre Ch. berlandieri respectivamente.
La quinua adopta diferentes nombres en la zona andina, los cuales varían entre
localidades y un país a otro, de la misma forma recibe nombres fuera del área
andina, el cual varía en distintos idiomas. En Perú: Quinua, Jiura, Quiuna; en
3
Colombia: Quinua, Supha, Uba, Luba, Ubalá, Juba, Uca; en Ecuador: Quinua,
Juba, Subacguque, Ubaque, Ubate; en Bolivia: Quinua, Jupha, Jiura; en Chile:
Quinua, Quingua, Dahule; en Argentina: Quinua, Quiuna. En los diferentes
idiomas: Inglés: Quinoa, Quinua, Kinoa, SWet quinoa, Peruvian rice, Petty rice;
Frances: Anserine quinoa, Riz de peruo, Petit riz de Peruno, Quinoa; Italiano:
Quinua, Chinua; China: Han; Azteca: Huatzontle. (Mujica, Jacobsen, Izquierdo, &
Jean, 2001)revisar cita
La quinua ha sido cultivada en la región Andina por diversas culturas y ha sido útil
en la nutrición de los habitantes de toda la zona es por esto que esta región se
considerada el centro de origen de numerosas especies nativas como la quinua,
la misma que durante muchos años fue uno de los principales alimentos, a través
del tiempo los cambios de hábito alimenticio de la población y la preferencia de
alimentos de origen orgánico y nutritivo han promovido al cultivo de quinua,
revalorando y dando paso a un incremento en la producción de este alimento de
gran valor nutricional por su alto contenido de aminoácidos esenciales, vitaminas
y minerales. (Bojanic, 2011)
2.2 Antecedentes de la quinua en Ecuador
(Peralta, Eduardo, 2009), en su obra La quinua en Ecuador “Estado del arte” cita
a Estrella 1998, quien menciona sobre el cultivo de quinua en el Ecuador que, las
características alimenticias y medicinales fueron apreciadas por poblaciones
autóctonas como los Cañaris quienes cultivaban esta especie antes de la llegada
de los Españoles, a fines del siglo XVI seguía siendo uno de los alimentos
preferidos.
En su artículo “La Quinua en el Ecuador” (Peralta & Mazón, Estado del arte de la
quinua en el mundo, 2014) mencionan que por alrededor de 7 000 años la quinua
ha sido cultivada en la región apreciada por su valor nutritivo y adaptabilidad a
condiciones ambientales difíciles. Señalan también que la superficie de quinua ha
sido significativamente escasa debido a su bajo consumo per cápita. Estos
autores también citan a Cieza quien recorrió en el año 1548 la sierra ecuatoriana
y encontró evidencias del cultivo de quinua y el valor alimenticio que tenía para la
población de esta época. Citando también a Tapia 1954 quien a su vez cita a
Vidal cuya mención relata que: “Los Chibchas y otras tribus de la meseta Cundi-
4
boyacense (Colombia) cultivaron intensamente la quinua y sugiere que los
antiguos habitantes de Cuyumbe (Huila, Colombia) ayudaron a la dispersión de la
quinua hacia el sur de la actual Colombia”, por tanto eso explica su distribución en
Ecuador a lo largo de la región Sierra.
Esto muestra el interés de la población, especialmente de la región Sierra, por
cultivar quinua no solo para su consumo sino también para su comercialización, lo
que encauzó posteriormente la inquietud por establecer procesos de
investigación para obtener fuentes de proteína que coadyuven a la alimentación
de la población. (Bojanic, 2011)
2.3 Clasificación taxonómica
La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) fue descrita por primera vez en sus
aspectos botánicos por Wildenow en 1778, como una especie nativa de
Sudamérica, cuyo centro de origen, según Buskasov, se encuentra en los andes
de Bolivia y Perú, citado por (Cardenas, 1969) esto a su vez fue confirmado por
(Gandarillas 1979) , quien manifiesta que el área de dispersión geográfica es
bastante amplia, no solo por su importancia social y económica, sino porque allí
se encuentra la mayor diversidad de eco tipos tanto cultivados técnicamente como
en estado silvestre. (Bojanic, 2011)
En el estudio “Ancestral cultivo andino, alimento del presente y futuro“ (Mujica,
Jacobsen, Izquierdo, & Jean, 2001) se hace referencia a (Giusti, 1970) en su obra
“El género Chenopodium en la Argentina” , en la que indica que: La quinua es
una planta de la familia Chenopodiacea, el género Chenopodium es el principal
dentro de la familia Chenopodiacea y tiene amplia distribución, con alrededor de
250 especies, este género también incluyen especies silvestres de extensa
distribución mundial: Ch. album, Ch. hiricinum, Ch. murale, Ch. graveolens, Ch.
petiolare entre otro
5
Tabla 1 Clasificación taxonómica de quinua (Chenopodium quinoa Willd.):
Reino Plantae
División Magnoliphyta
Clase Magnolipsida
Subclase Caryophyllidae
Orden Caryophyllales
Familia Amaranthaceae
Género Chenopodium
Especie Chenopodium quinoa Willd.
Fuente; (Cronquist, 1981)
2.3.1 Descripción botánica de la planta
En base a la investigación realizada por (Mujica A. , Genetic Resourses of Quinoa
(Chenopodium quinoa Willd.), 1996), La quinua es una planta herbácea anual, de
amplia dispersión geográfica, presenta características propias en su morfología,
coloración y comportamiento en las distintas zonas agroecológicas donde es
cultivada, presenta una gran diversificación y flexibilidad para adaptarse a
diferentes entornos ambientales, muy tolerante a los factores abióticos adversos
como son sequía, helada, salinidad de suelos y otros.
Su período vegetativo varía desde los 90 hasta los 240 días, crece con
precipitaciones desde 200 a 2600 mm anuales, se adapta a suelos ácidos de pH
4.5 hasta alcalinos con pH de 9.0, sus semillas germinan hasta con 56 mm/cm de
concentración salina, se ajusta a los diferentes tipos de suelos desde los
arenosos e inclusive los arcillosos, la coloración de la planta es asimismo variable
con los genotipos y etapas fenológicas, desde el verde hasta el rojo, cruzando por
el púrpura oscuro, amarillento, anaranjado, granate y demás gamas que se
pueden diversificar. (BAZILE D.et al (editores), 2013)
6
Raíz
Es pivotante, vigorosa, profunda, ramificada y fibrosa, se puede diferenciar
fácilmente la raíz principal de las secundarias, el color de la raíz varía
dependiendo del tipo de suelo donde crece, al germinar lo primero en
desarrollarse es la radícula, que crece y da lugar a la raíz llegando en casos de
sequía a crecer hasta los 1,80 cm de profundidad, no es común observar vuelcos
por efecto de los vientos, exceso de humedad, la profundidad de la raíz guarda
una estrecha relación con la altura de la planta (Mujica A. , Potencialidades y
perspectivas de la Quinua en los países andinos, 2010),
Tallo
El tallo es cilíndrico en el área del cuello de la planta y anguloso a partir de las
ramificaciones, el grosor varía entre el ápice donde es más grueso y también
varía en cuanto al color y las ramificaciones dependiendo de los genotipos y las
zonas donde se desarrolle la planta, así mismo depende de estos factores la
coloración del tallo que puede variar desde el verde al rojo, en ocasiones presenta
estrías y axilas pigmentadas de color rojo o purpura. (Mujica Sánchez, 1988)El
tallo tiene una epidermis cutinizada, corteza firme, con membranas celulósicas, en
el interior contiene una medula, que al alcanzar la madurez desaparece,
quedando seca, esponjosa y vacía, este tallo gracias a su contenido de pectina y
celulosa se pude usar en la fabricación de papel y cartón. El diámetro del tallo
puede variar con los genotipos, distanciamiento de siembra, fertilización,
condiciones de cultivo, teniendo un diámetro estimado de 1 a 8 cm. (Mujica
Sánchez, 1988)
Hojas
Las hojas son de forma romboidal o lanceolada, un tanto gruesas, cubierta por
cristales de oxalato de calcio, de colores variados entre el rojo y el purpura
cristalino, tanto en el haz como en el envés, las hojas son muy higroscópicas, las
cuales captan la humedad atmosférica y controlan la excesiva transpiración por
humedecimiento de las células, así también reflejan los rayos luminosos
disminuyendo la radiación directa sobre las hojas. Las hojas presentan bordes
7
dentados los cuales varían en número dependiendo de los diferentes genotipos,
que pueden llegar a ser hasta 25, la coloración de las hojas es variable desde el
verde al rojo con distintas tonalidades, puede medir hasta 15 cm de largo por 12
cm de ancho con nervaduras pronunciadas y visibles que nacen del peciolo.
(Cornejo, 1976)
En algunas de las zonas del área andina se utilizan las hojas tiernas de la planta
de quinua previas a la floración como hortaliza para la alimentación humana, ya
que contiene vitaminas, minerales y proteínas. (SESAN, Secretaria de Seguridad
Alimentaria y Nutricional, 2013)
Inflorescencia
Es una panoja típica constituida por un eje central, secundarios, terciarios y
pedicelos que sostiene a los glomérulos, la longitud de la panoja depende de los
genotipos, variedad, lugar donde se desarrolla y condiciones de fertilidad de
suelos logrando un tamaño de hasta 30 a 80 cm de largo por 5 a 30 cm de
diámetro, el número de glomérulos por panoja varía de 80 a 120 y el número de
semillas por panoja es de 100 a 300, hallando panojas grandes que alcanzan
inclusive 500 gramos de semilla por inflorescencia (Mujica, Jacobsen, Izquierdo, &
Jean, 2001)
Flores
Las flores de la quinua son incompletas lo que significa que son sin pétalos y
pueden ser pistiladas o femeninas y hermafroditas, en una misma inflorescencia
se pueden encontrar estos tipos de flores siendo las flores hermafroditas las que
predominan; la forma de fecundación de la quinua es autógama con polinización
cruzada. Las flores son pequeñas y alcanzan un tamaño máximo de 3 mm en el
caso de las hermafroditas y las flores pistiladas son aún más pequeñas. (BAZILE
D.et al (editores), 2013)
2.4. El grano de Quinua
El grano de quinua es de forma lenticular, cónica o esferoidal, el cual posee tres
partes bien definidas que son: epispermo, embrión y perisperma. Como se
evidencia en la (Figura 1) (Mujica A. , Potencialidades y perspectivas de la Quinua
en los países andinos, 2010)
8
- El epispermo está formada por cuatro capas: una externa de
superficie rugosa, quebradiza en la cual se encuentra la saponina
que le da el sabor amargo al grano. La segunda capa es muy
delgada y lisa, la cual se observa solo cuando la capa externa es
translucida; la tercera capa es de coloración amarillenta, delgada y
opaca y la cuarta capa está determinada por un solo estrato de
células.
- El embrión está formado por dos cotiledones y la radícula la cual
constituye el 30% del volumen total del grano, en la cual se envuelve
al polispermo como un anillo, es de color amarillento, en él se
encuentra la mayor cantidad de proteína entre el 35 al 40%.
- El polispermo es el principal tejido de almacenamiento, está
constituido en su gran mayoría por granos de almidón, es de color
blanquecino y representa el 60% de la superficie de la semilla, en él
se encuentra el 6.3 al 8.3% de la proteína total del grano.
Figura 1 Sección longitudinal media del grano de quinua (Chenopodium quinoa Willd).
Tomado de Annals of Botany. Articulo No. bo980704 Autor: Prego 1998.
En el grano de quinua, el pericarpio constituido por cuatro capas, una de ellas de
superficie rugosa, la cual se desprende fácilmente al frotarla, en ella se ubica la
saponina, la cual da el sabor amargo al grano y cuya adherencia a la semilla es
variable, dependiendo del genotipo. (Mujica A. , Genetic Resourses of Quinoa
(Chenopodium quinoa Willd.), 1996)
9
2.5. Características nutricionales
En la quinua se encuentran las proteínas que contienen todos los aminoácidos
esenciales, es una buena fuente de lípidos e hidratos de carbono, debido a que el
embrión ocupa una mayor proporción de la semilla en comparación con los
cereales comunes. No contiene gluten y puede ser consumida por personas con
enfermedad celiaca. Es rica en hierro y magnesio y proporciona fibra, vitamina E,
cobre y fosforo, vitaminas B, potasio y zinc. (Abugoch, 2009) citado por (Guevara,
2018)
2.5.1 Hidratos de carbono. La quinua contiene carbohidratos
como almidón de 58.1% a 64.2% de materia seca, siendo el
11% amilosa, azúcar en un 3%, está compuesta de maltosa,
D-galactosa y D-ribosa y bajos contenidos de fructosa y
glucosa. (Abugoch James, 2009)
2.5.2 Fibra. La fibra en el grano de quinua representa el 6% del
peso total del grano, comportándose como un alimento
esencial en el organismo. (FAO, Universidad Nacional Agraria
La Molina, Gómez Pando , & Aguilar Castellanos, 2016)
2.5.3 Lípidos. La quinua es rica en ácidos grasos esenciales como
los ácidos linoleico y alfa-linoleico y en mayor proporción en
alfa y g-tocoferol. (Navruz-Varli, 2016)
2.5.4 Proteínas. En la quinua se encuentran aminoácidos
esenciales como son: lisina, isoleucina, leucina, fenilalanina,
tirosina, treonina, triptófano, valina, histidina y metionina, que
suministran un valor similar al proporcionado por la proteína
de la caseína encontrada en la leche. Así como los
aminoácidos difieren en la variedad y el tratamiento dado a
los granos de quinua, aumentando paulatinamente en la
cocción. En el grano de quinua se encuentra una cantidad de
proteína de 34.-40% y en el perisperma se encuentran entre
el 6.3 al 8.3% de la proteína total del grano. El contenido de
proteínas en la quinua varía entre 2,8 g/100 g de porción
10
comestible en quinua cocida y de 19.5 g/100g en la sémola
de quinua. (Abugoch James, 2009)
2.5.5 Vitaminas. La quinua contiene vitaminas esenciales para el
ser humano, en 100 gramos contiene: 0,4 mg de tiamina, 78.1
mg de ácido fólico, 16,4 mg de vitamina C, además contiene
0.20 mg de vitamina B6, 23,5 g de ácido fólico y 7,1 g de
biotina. (Cerón, Guerra, Legarda, Enriquez, & Portilla, 2016)
2.5.6 Minerales. La quinua en comparación con otros cereales es
una buena fuente de minerales como calcio, fosforo,
magnesio, hierro y zinc; presentando un contenido alto de
hierro. En la etapa de pulido y lavado de las semillas de
quinua se presenta una disminución del contenido de mineral,
en un 12-15% de concentración de hierro, zinc y potasio y
una pérdida de 27% de cobre y 3% de pérdida de magnesio.
(Jancurová & Dandár, 2009)
La presencia de minerales en el grano de quinua después de la remoción de
cubierta, redujo de manera significativa, los contenidos de calcio, sodio, potasio,
manganeso, mientras que los demás minerales no fueron afectados, estos datos
(Stikic et al. 2012) citados por (Padron, Oropeza, & Montes, 2015).
2.6 Composición del grano de quinua
La quinua contiene proteínas de alto valor biológico (aminoácidos esenciales
disponibles al organismo animal para satisfacer su requerimiento durante una
situación biológica) en la Tabla 2 se aprecia el contenido de aminoácidos del
grano de quinua, respecto al grano de trigo y arroz. Uno de los principales méritos
de la quinua es que tanto el grano como las hojas y las inflorescencias son
fuentes de proteína de buena calidad. La calidad nutricional del grano es
importante por su contenido proteico, debido a su alto contenido en aminoácidos
lisina y azufrados.
11
Tabla 2 Contenído de aminoácidos en el grano de quinua
Quinua Arroz Trigo
Ácido aspártico 7.8 8.0 4.7
Treonina 3.4 3.2 2.9
Serina 3.9 4.5 4.6
Ácido glutámico 13.2 16.8 31.3
Prolina 3.4 4.0 10.4
Glicina 5.0 4.1 6.1
Alanina 4.1 5.2 3.5
Valina 4.2 5.1 4.6
Isoleucina 3.4 3.5 4.3
Leucina 6.1 7.5 6.7
Triosina 2.5 2.6 3.7
Fenilalanina 3.7 4.8 4.9
Lisina 5.6 3.2 2.8
Histidina 2.7 2.2 2.0
Arginina 8.1 6.3 4.8
Metionina 3.1 3.6 1.3
Cistina 1.7 2.5 2.2
Triptofano 1.1 1.1 1.2
% N del grano 2.05 1.52 2.24
Fuente: (Riva de Carrasco, Chiristian Enzima, 2008)
Elaborado por:
2.7. Proteínas
El contenido de proteínas de quinua varía entre 2,8g/100 g de porción comestible
en quinua cocida y de 19,5g/100 g en la harina de quinua; la calidad de la
proteína de quinua es comparable con la proteína proveniente del huevo y la
leche, la quinua posee ocho aminoácidos esenciales. (Repo-CarrascoR,
Espinoza, C; Jacobsen,E, 2003)
12
La calidad nutricional de una proteína depende de la concentración de
aminoácidos esenciales y la digestibilidad de la proteína, en consecuencia si al
evaluar estos dos factores están menos del 100% esto significa que se deberá
corregir el aporte de proteína, aumentando su cantidad. La relación de eficiencia
de proteína (PER) evalúa la cantidad de la proteína y mide la ganancia de peso
corporal con relación a la cantidad de la proteína consumida. (Universidad
nacional de Cajamarca; Centro internacional de la papa; Agencia Zuiza para el
desarrollo., 2003)
Tabla 3 Comparación del contenido de aminoácidos esenciales del grano de quinua con las necesidades para preescolares y adultos.
Aminoácidos esenciales mg/kg/día
Contenído aminoácidos en Quinua (mg/g)
Necesidades aminoácidos (adultos)
(mg/dia)
Necesidades aminoácidos
preescolares (2-5años) (mg/dia)
Isoleucina 70,6 13 28
Leucina 68,4 19 66
Lisina 74,1 16 58
Metionina+Cistina 22 17 25 Fenilalanina+ Tirosina 52,5 19 63
Treonina 45,2 9 34
Triptofano 13,1 5 11
Valina 34 13 35
Histidina 28,2 16 19
Total 407,6 127 339
Fuente: (OMS; FAO ; UNU, 1985) Necesidades de Energía y de Proteínas. Serie Inf. Técn. Nº
724. OMS, Ginebra. 1985. (16
Elaborado por: la autora
13
Tabla 4 Cantidad calculada de proteína de quinua g/kg, necesaria para satisfacer los requerimientos de aminoácidos esenciales en pre escolares (2-5 años de edad) y Adultos
Aminoácidos mg/kg/día
Cantidad proteína requerida para
satisfacer requerimientos
adultos (g/kg/día)
Cantidad proteína requerida para
satisfacer requerimientos
preescolares(g/kg/día)
Isoleucina 0,18 0.40
Leucina 0,28 0,97
Lisina 0,22 0,78
Metionina+Cistina 0,77 1,14
Fenilalanina+ Tirosina
0,36 1,2
Treonina 0,2 0.75
Triptofano 0,38 0,85
Valina 0,38 1,03
Histidina 0,57 0,67
Requerimiento/edad g/kg
0,57 1,1
Índice de calidad de proteína *
97,40% 91,67%
Fuente: (Romo , Rosero , Florero, & Ceron, 2006, pág. 122)
Elaborado por: la autora
*Índice de calidad de proteína= Requerimiento de la proteína X edad X 100 de
proteína. Requerimientos del AA más limitante en sujetos de la misma edad.
2.7.1. Índice de calidad proteica
Es la relación de los requerimientos de proteína con el aminoácido limitante en
sujetos de la misma edad. La mayor parte de los lípidos de la quinua se encuentra
en el embrión; la composición de sus ácidos grasos se asemeja a la de la soya,
con alta proporción de linoleico y linolénico. El aceite del grano de la quinua
demuestra gran estabilidad frente a la rancidez, la cual se atribuye a las altas
14
concentraciones de tocoferol (vitamina E) que actúa como un antioxidante natural,
El grano de la quinua tiene casi todos los minerales en un nivel superior a los
cereales, su contenido de hierro, que es dos veces más alto que el del trigo, tres
veces más alto que el del arroz y llega casi al nivel del fríjol, la quinua supera los
cereales en el contenido de las vitaminas B2, E y A, mientras el contenido de B3
es menor. (Romo , Rosero , Florero, & Ceron, 2006)
2.8. Importancia de minerales esenciales en la alimentación
Los minerales son, tan importantes como las vitaminas para lograr el
mantenimiento de cuerpo en perfecto estado de salud, las principales fuentes de
minerales para nuestro organismo son los alimentos, teniendo en cuenta esto es
necesario señalar las características de algunos de ellos, los cuales se
encuentran presentes en la quinua:
- Hierro: este elemento es uno de los principales componentes de los
glóbulos rojos en la sangre. Es esencial para transportar el oxígeno
a las células y para el funcionamiento de todas las células del
cuerpo. El hierro es esencial en los alimentos, debido a que forma
parte de los pigmentos y de las enzimas peroxidasas, catalasas,
hidrolasas y flavínicas. Las oscilaciones del aporte diario dependen
de la biodisponibilidad del hierro y de la forma en la que se
encuentre en los alimentos: forma hemínica (carnes) cuya tasa de
absorción es de 20 a 30%; la forma no hemínica (cereales, leche y
hortalizas) con una tasa de 1 a 1.5%.Latinreco a partir de varios
autores representa que: La quinua aporta hierro no hemínico en un
promedio de 12 mg/100 g de materia seca y su contenido depende
de la variedad. (Mujica, Jacobsen, Izquierdo, & Jean, 2001)
- Zinc: Es un componente esencial de más de 80 metaloenzimas,
incluyendo anhidrasa carbónica (requerida para el transporte de
dióxido de carbono en la sangre y para la secreción de HCI en el
estómago), y muchos más. El zinc juega un papel vital en el
metabolismo de los lípidos, proteínas y carbohidratos, ya que es un
componente activo o cofactor de importantes sistemas enzimáticos;
siendo particularmente activo en la síntesis y metabolismo de los
15
ácidos nucleicos (ARN) y proteínas. Aunque no ha sido probado, se
ha sugerido que el zinc juega un papel importante en la acción de
hormonas, tales como la insulina, glucagón, corticotropina, FSH y
LH. (Quenta & Verapinto, 2017)
- Magnesio: El magnesio es un componente esencial de huesos,
cartílago y del exoesqueleto de crustáceos. Es un activador de
varios sistemas enzimáticos claves, incluyendo cinasa (p. Ej. enzima
que catalizan la transferencia del fosfato terminal del ATP al azúcar
o algún otro receptor), mutasas (reacciones de transfosforilación). A
través de su papel en la activación enzimática, el magnesio (al igual
que el calcio) estimula el músculo y la irritabilidad nerviosa
(contracciones), está involucrada en la regulación del balance ácido-
base intracelular y juega un papel importante en el metabolismo de
carbohidratos, proteínas y lípidos. (Jancurová & Dandár, 2009)
- Calcio: Es esencial para construir y mantener huesos y dientes
sanos. Interviene en la contracción muscular, la coagulación de la
sangre, el transporte de oxígeno y otras importantes funciones
reguladoras. (Jacobsen, Sven ; Sherwood Stephen, 2002)
- Fósforo: Actúa de forma conjunta con el calcio en la constitución del
tejido óseo y dental, forma parte de las fosfoproteínas y ácidos
nucleicos; siendo responsable del almacenamiento de energía, en
promedio se reporta 261 mg/100 g de porción de grano comestible.
(Quenta & Verapinto, 2017)
2.9. Elementos anti nutricionales
El grano de quinua, específicamente el pericarpio, contiene una sustancia llamada
saponina, un compuesto químico de sabor amargo cuyo contenido depende
considerablemente de la variedad de la quinua y varía aproximadamente entre
0.1% y 5%. Las saponinas son compuestos que se encuentran en muchas plantas
cuyo rol biológico no se ha logrado comprender plenamente, pero se puede
asegurar que es un mecanismo de defensa de las plantas frente a patógenos y
herbívoros, especialmente debido a su sabor amargo.
16
Las saponinas deben su nombre a la característica distintiva de formar espuma,
su nombre probablemente proviene de la planta Saponaria, cuyas raíces se han
usado históricamente para formar jabón (del latín sapo= jabón). Químicamente
son glucósidos con una aglicona (porción libre de glucósido) poli cíclica que
puede ocurrir en la forma de un esteroide o colina triterpenoide ligada a través del
carbono C3. (BAZILE D.et al (editores), 2013)
La característica más sobresaliente de las saponinas es su capacidad para formar
espuma y también se distingue su sabor amargo lo cual conlleva a la reducción de
sus características organolépticas. En su texto (BAZILE D.et al (editores), 2013)
señalan a Francis et al. (2002) quien reviso las características aquí expuestas y
para resaltar la actividad hemolítica, antimicrobial, fungicida, alelopática,
insecticida y molusquicida de las saponinas, además de efectos como
coadyuvante para vacunas.
2.10. Saponinas
Las saponinas son metabolitos secundarios que constituyen una gran familia de
compuestos estructuralmente formados por un anillo terpenoide o esteroidal,
conocidos como aglicona o sapogenina sustituidos por oligosacáridos a través de
enlaces glucósidos que confieren un carácter anfifílico (moléculas que poseen un
extremo hidrofílico, es decir que es soluble en agua) (véase figura 2), de acuerdo
con el número de sustituciones, se pueden encontrar agliconas mono, di o
tridesmosídicas. (Ahumada, Ortega, Chito, & Benítez, 2016)
17
Figura 2 Estructura general de saponina, en la que se manifiesta el enlace glucósido entre aglicona y un glucósido.
Fuente: (Ahumada, Ortega, Chito, & Benítez, 2016)
Las saponinas además poseen una alta actividad superficial debido a la
combinación estructural de un grupo polar (azúcar) y uno no polar (esteroide o
triterpeno), esta propiedad faculta su uso como detergente natural, agente
estabilizante y emulsificador en distintos productos de limpieza y cosméticos.
(Repo-CarrascoR, Espinoza, C; Jacobsen,E, 2003)
Las saponinas no resisten cambios bruscos de pH, valores muy ácidos o básicos
generan la ruptura de los enlaces o-glucósidos, la cual es una característica
empleada para cuantificación y elucidación estructural. Respecto a la estabilidad
térmica de las saponinas resisten temperaturas superiores a 150 ºC e inferiores a
400 ºC, temperatura. (Jacobsen, Sven ; Sherwood Stephen, 2002)
2.10.1. Efectos biológicos de las saponinas de quinua
Existe un abanico de propiedades biológicas reportadas y asociadas a estos
compuestos, entre las que se resaltan su capacidad antitumoral, fungicida,
molusquicida, su actividad hemolítica y antiinflamatoria. (Ahumada, Ortega, Chito,
& Benítez, 2016)
2.10.2. Actividad membranolítica, hipocolesterolémica, antiadipogénica y
anti nutricional
Las investigaciones realizadas in vitro en ratas dan evidencia de la propiedad
membranolítica de las saponinas que actúan sobre las células del intestino
delgado incrementando la permeabilidad de la mucosa, provocando un aumento
de la exfoliación de las células intestinales, en consecuencia se da un incremento
en la perdida de colesterol por secreción fecal de ácidos biliares y esteroides
neutros causada por la capacidad de las saponinas de unirse al colesterol de la
bilis, provocando una lisis celular e impidiendo su reabsorción. (Ahumada, Ortega,
Chito, & Benítez, 2016)
Las semillas de quinua en un estudio realizado por (Pawel Pasko,Pawel
Zagrodzki, Heryk Barton, Joanna Chlopicka, 2010), en el cual comprobaron que
18
las semillas de quinua favorecieron considerablemente la disminución del
colesterol total en un 26%, LDL (lipoproteína de baja densidad) o colesterol malo
en un 57%, los triglicéridos en un 11%, así también los niveles de glucosa en un
10%, y de este modo inhibieron la disminución del HDL (lipoproteína de alta
densidad) o colesterol bueno. Este experimento se llevó a cabo en ratas wistar
macho alimentadas con altas dosis de fructosa con el objetivo de inducir la
oxidación, evidenciando que las semillas son capaces de reducir en gran parte los
efectos adversos de la fructosa sobre el perfil lipídico y el nivel de glucosa, esto
puede deberse a la combinación de las saponinas con la fibra y el escualeno
(compuesto triterpeno alifático) contenido en las semillas, el cual se reporta como
un inhibidor de una enzima reductasa llamada 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima
pieza clave en la biosíntesis del colesterol, demostrando entonces la disminución
de los niveles de colesterol plasmático, y posteriormente en el hígado actuando
en la regulación que ejerce la quinua en la síntesis y el metabolismo del
colesterol.
2.10.3. Actividad hemolítica
Una de las técnicas usadas para comprobar la presencia de saponinas en un
extracto vegetal, está basado en la incubación del extracto con glóbulos rojos
para luego verificar el grado de hemolisis de la muestra. Esto se comprueba
debido a la capacidad de las saponinas para fijar los esteroles de la membrana,
luego como resultado de esta acción la membrana estalla, provocando un
aumento en la permeabilidad y posterior pérdida de hemoglobina. Los resultados
del efecto de las saponinas en la hemolisis de los eritrocitos humanos, indican
que estos una vez lisados no vuelven a sellarse, por lo tanto el daño en la bicapa
lipídica (capa que permite a las células regular las concentraciones de electrolitos
y pH) es irreversible. Esto se atribuye al carácter afifílico de las estructuras de las
saponinas. (G.M.Woldemichael, 2001)
2.10.4. Actividad anti-inflamatoria
El tipo de saponinas triterpénicas se ha evaluado como adyuvantes (Sustancia
que se usa para ayudar a reforzar la respuesta inmunitaria a una vacuna de modo
que se necesite menos cantidad de vacuna) inmunológicos o dicho de otra forma
19
agentes que realzan las respuestas inmunes específicas, estas se han evaluado
en ratones sobre la respuesta inmune celular y humoral, a los cuales se ha
inmunizado subcutáneamente con ovoalbúmina, llegando a concluir que puede
ser usado como coadyuvante en vacunas y uno de los retos presentes es detectar
esta propiedad específica para cada una de las saponinas de la quinua por
separado, esto permitirá determinar si los derivados del ácido oleanólico pudiesen
estar involucrados en las respuestas Th1(respuesta de inmunización celular ) que
se describe como la respuesta inmune antiviral. (Troisi, 2013)
2.10.5. Actividad antifúngica
El oligosacárido en C-3 juega un papel muy importante en las funciones de
permeabilización y fúngica de las saponinas, éstas inhiben el crecimiento de
Candida albicans un hongo que usualmente se encuentra en la cavidad oral, en el
tracto gastrointestinal y la zona intima femenina, las saponinas ocasionan la
perdida de actividad antifúngica causada por la variación de las unidades de
carbohidratos enlazados aciglicosídicamente, lo cual se ha probado con
saponinas crudas. Ensayos probados para Botritis cinerea con extractos de
saponina tratados con álcali (óxido o hidróxido metálico soluble en agua que tiene
reacción básica) han demostrado que la integridad de la membrana fúngica sufrió
una ruptura, lo que infiere en que probablemente se promueve la formación de
derivados de saponinas con carácter hidrofóbico, lo que facilitaría una mayor
afinidad con esteroles presentes en las membranas celulares y por ende mayor
actividad. (M. Anisimov, 1980)
2.11. Extracción de saponinas
Los métodos de eliminación de saponinas podrían clasificarse en métodos
húmedos, métodos secos y métodos combinados.
El lavado o método húmedo demanda un alto consumo de agua
aproximadamente de 10 a 14 m3 por cada tonelada de grano de quinua; el
método seco consiste en la eliminación del pericarpio por abrasión, pudiendo ser
al ambiente o con calor seco; y en el método combinado primero se reutiliza el
escarificado del grano y luego un lavado con agua para eliminar el resto de
saponinas que quedaron del escarificado. (Prado, 2018)
20
2.11.1. Lavado por agitación y turbulencia
Es un método en el que se emplean mallas metálicas accionadas manuales o
mecánicas en las cuales se retienen las impurezas. Para esto, la quinua sufre un
proceso de remojo por 30 minutos a temperatura ambiente, con la finalidad de
eliminar las saponinas de modo que al contacto con el agua los cristales de la
misma se disuelven, y estas se disolverán posteriormente en el lavado. (Corzo,
2008)
El lavado se realiza con un equipo que tiene camisa de calentamiento a vapor y
un agitador similar a una turbina de lámpara plana, los granos de quinua son
sometidos a un proceso de fricción húmeda, por la descarga turbulenta de agua
caliente se provoca una fricción intensa entre los granos y las paredes, lo que
condesciende en la eliminación de las capas externas del grano y los compuestos
responsables del sabor amargo, después el grano es deshidratado y empacado.
(Corzo, 2008)
2.11.2. Método de fricción o escarificado
Este método consiste en la separación del pericarpio y los segmentos
secundarios del grano de quinua, que le confiere el sabor amargo, el efecto de
este proceso es in grano con aspecto más liso y limpio. Esta fase se realiza a
través de medios mecánicos abrasivos dependiendo las características de los
equipos usados, así como (Nieto, 1992):
- Acción combinada de paletas o tambores giratorios y un tamiz
estacionario, lo que permite un constante raspado de los granos
contra las paredes de las mallas; el polvillo desprendido de los
granos pasa a través de la malla y es separado por la gravedad o a
través del uso de succionadores de agua.
- Uso de maquina flanqueador y piladora de arroz de conos
concéntricos esmerilados y regulados que tamizara los granos de
quinua para posteriormente ser cernidos y empacados.
21
2.11.3. Método químico
El método químico consiste en someter los granos de quinua a una solución de
hidróxido de sodio al 10% a 100 ºC por 1.5 minutos, para posteriormente lavar,
secar y comercializar. (IICA., 2015)
2.12. Requisitos de calidad de quinua en el Ecuador
Según la norma (INEN, 1988) la norma técnica obligatoria en cuanto a sabor
define que se debe realizar previamente la prueba de la espuma, lo cual arrojara
un resultado cuya valoración se da por la altura que se forma al colocar de 0.50 a
0.02 g de grano de quinua y se aplica la siguiente ecuación:
Ps =(0.646 x h)
𝑚 ∗ 10
Donde:
Ps= el contenido de saponinas de la quinua, en porcentaje de masa;
h= altura de la espuma en cm;
m= masa de la muestra, en g.
Posterior a este resultado se considera como quinua dulce aquella cuyo resultado
en altura de espuma sea de 1.0 cm o menor y como quinua amarga, aquella cuya
altura de espuma sea superior a 1.0cm.
En términos generales se podría afirmar que los granos de quinua que salen de la
trilladora, no deberían ser consumidos directamente, ni ser utilizados para la
elaboración de alimentos, tanto por las impurezas asociadas, y cuanto por poseer
un sabor amargo, por lo tanto estos granos deben pasar por un proceso de
limpieza y desamargado, esto quiere decir eliminación de compuestos químicos
en los cuales se encuentra de forma preponderante las saponinas. (Prado, 2018)
2.13. Producción de quinua en Ecuador
En Ecuador el cultivo de quinua ha sido constante aunque no siempre
preponderante, se ha constatado que forma parte de la alimentación nacional,
por ello ha sido considerado un cultivo secundario. En 1990 la empresa
INAGROFA (Industrial Agropecuaria F.A) comenzó a producir y comercializar
22
quinua convencional para mercados nacionales y regionales, y orgánica para
Europa y Estados Unidos. En 1999, ERPE (Escuelas Radiofónicas Populares del
Ecuador), comenzó a promover la producción orgánica de quinua para la
exportación a los Estados Unidos. En 2002, se estima una producción en Ecuador
de 2000 ha, de las cuales 500 ha están destinadas a la exportación como quinua
orgánica certificada. (Jacobsen, Sven ; Sherwood Stephen, 2002).
Con base a la encuesta de superficie y producción agropecuaria continua 2016
del INEC (Instituto de Estadísticas y Censos), informa que para la quinua, se
registraron una superficie de 2 765 ha*año-1 sembradas, habiendo sido
cosechadas 2 214 ha*año-1 con una producción de grano de quinua, total de 39
030 kg/m2. El promedio de área cosechada, según datos de la FAO durante el
periodo 2015 - 2017 es de 3 414 Has y el promedio de producción de quinua
durante este periodo es de 59 650 kg/m2. Las provincias con mayor número de
UPAs con quinua para el 2016 son Carchi, Chimborazo, Cotopaxi e Imbabura;
pero la principal provincia productora es Chimborazo, en donde se obtuvo cerca
del 28% de la producción total (INEC, 2017).
2.14. Sistemas de producción de quinua.
El sistema tradicional consiste en sembrar quinua en asociación con otros
cultivos, principalmente con maíz, papa o haba, en líneas cruzadas por la parcela
de estos cultivos o en los contornos de las mismas, o también en parcelas muy
pequeñas de monocultivo (menores a 100 m2). La quinua se produce sin aplicar
fertilizantes ni plaguicidas. La presencia de plagas o enfermedades es
insignificante, en parte debido a la presencia de otros cultivos en la misma
parcela. El manejo agronómico se limita a una o dos deshierbas. Para la cosecha,
se cortan las panojas y se trilla el grano en forma manual, para luego hacer una
limpieza y secado previo al almacenamiento. En algunos casos, luego de la siega
de las plantas, los agricultores dejan secar la quinua en patios, cobertizos o junto
a cercas o tapiales, para luego proceder a la trilla, que se realiza golpeando el
grano sobre tendales, mediante el pisoteo de animales o con trilladoras
estacionarias. (Jacobsen, Sven ; Sherwood Stephen, 2002)
Bajo el sistema semi-intensivo de producción, la quinua se siembra en lotes de
monocultivo con extensiones de 100 a 5.000 m2, en los que generalmente aplican
23
labores culturales más intensas, deshierba, aporque, fertilización y a veces
controles fitosanitarios. Las parcelas sembradas con quinua en este sistema
frecuentemente se rotan con papa. Si la papa ha sido fertilizada, no se aplica
fertilizante a la quinua para aprovechar el residuo de fertilizante del cultivo
anterior. La cosecha se hace de forma manual y la trilla empleando trilladoras
estacionarias en el campo. Luego se realiza un secado y clasificado de granos
para el almacenamiento y venta en mercados locales. (Jacobsen, Sven ;
Sherwood Stephen, 2002)
Según (Peralta, Eduardo, 2009) en los sistemas de producción señala:
generalmente la quinua está formando parte de cultivos asociados o múltiples; en
muy pocas ocasiones se encuentra como monocultivo, las asociaciones más
frecuentes son con maíz (58.7%), con papa, oca, melloco, en menor porcentaje,
los sistemas múltiples en los que se encuentran más de dos cultivos representan
el 21%, mientras que los monocultivos apenas el 10%, este último es muy
frecuente en el Cantón Otavalo. Con respecto a rotaciones muy pocos lo
practican, pero el 70.6% no la efectúan. La preparación del terreno generalmente
consta de arada, cruza/rastra y surcada, utilizando tractor o yunta. La época de
siembra difiere de acuerdo con la zona y está relacionada con la época lluviosa,
en el norte comprende los meses de junio-julio, en el centro y sur entre los meses
de octubre y noviembre, y la cosecha se realiza a los 7-8 meses después de la
siembra por tratarse de cultivares tardíos. Las labores culturales como deshierba,
aporque, raleo, fertilización y riego no son realizados para el cultivo, pero se
beneficia indirectamente cuando estos son aplicados al cultivo principal. No
efectúan ningún control de plagas y/o enfermedades.
La cosecha comprende: corte (a mano utilizando una hoz), secado de gavillas,
trilla manual, secado de grano y venteado, así obtienen un producto limpio el que
posteriormente es lavado con abundante agua para eliminar la saponina, el grano
que obtienen se usas generalmente para alimentación humana; y, a veces, animal
o en forma medicinal, etc. Los rendimientos a nivel de productor van de 300 a
1000 kg/ha, como se ve, éstos son bajos pero considerados aceptables, debido a
que están afectados por múltiples factores. La totalidad de la producción se
destina únicamente al autoconsumo y en raras ocasiones intercambian o venden
24
en los mercados. (FAO, Universidad Nacional Agraria La Molina, Gómez Pando ,
& Aguilar Castellanos, 2016)
2.15. Potencial industrial de la quinua
En el mercado se encuentran diversos productos derivados de la quinua como las
harinas, insuflados, harinas, fideos, hojuelas, granolas, barras energéticas etc; sin
embargo los productos más elaborados cuya producción requiere el uso de
tecnologías más avanzadas, aún no han sido explotadas, así como: el aceite de
quinua, extracto de saponina, concentrados proteicos, leche de quinua, extracción
de colorantes de las hojas y semillas, etc.; estos productos son el potencial
económico de la quinua porque permite darle uso a sus características
fisicoquímicas, reconociendo sus beneficios más allá de la industria alimentaria y
con productos a la industria química, farmacéutica y cosmética.
2.16. Usos no tradicionales
La quinua se consume de diferentes formas no tradicionales así como: buñuelos,
panqueques tawas, jugo, ají, néctar. Estos productos se convierten en alternativas
para incrementar el consumo de quinua mediante la incorporación de ingredientes
nutritivos a los productos en base de harina de trigo. a gran capacidad
adaptativa, según el diccionario de la (Real Academia Española, 2014). Define
adaptativa como el conjunto de cambios y modificaciones de un organismo
viviente para ajustarse a un ambiente, en consecuencia estas características
permiten integrar la quinua dentro de la gastronomía internacional y crear menús
altamente nutritivos. (Bojanic, 2011).
25
Tabla 5 Alimentos tradicionales y no tradicionales elaborados con quinua
2.17. La quinua como parte del desarrollo comunitario y seguridad
alimentaria en Ecuador
La Agencia Española de Cooperación Internacional Para el Desarrollo(AECID), en
trabajo conjunto con las organizaciones Maquita y Manos unidas, desarrollaron el
programa con enfoque de género, que promueve el trabajo de la mujer y les da
las herramientas necesarias para que emprendan su labor, en este proyecto
ubicado en la zona de Palmira, provincia de Chimborazo trabajan
aproximadamente 300 mujeres, este proyecto comenzó hace ocho años con una
inversión de 9,5 millones de euros de la Cooperación Española.
Este tipo de proyectos también se ha extendido hacia las provincias de Pichincha,
y uno de los objetivos es que se incrementen los niveles de producción y
productividad de cultivos de quinua y cereales, para la seguridad alimentaria
(Salgado Viscarra, 2014)
Durante los años 2013-2014 el Programa Mundial de Alimentos (PMA) y el
ministerio de agricultura, ganadería y pesca (MAGAP) desarrollaron el programa
26
Nacional de Quinua cuyo principal objetivo fue incluir la quinua en el desayuno
escolar y según estadísticas del Banco Central los principales destinos de la
Quinua son: Estados Unidos, Canadá, España, Alemania y Francia (Salgado
Viscarra, 2014)
Figura 3 Producción, Rendimiento y área cosechada de quinua (Chenopodium quinoa Willd.)
Fuente: FAOSTAT 2019. Elaborado por: Gissella Cabrera.
2.18. Variedades de quinua
En Ecuador la selección de material genético encaminado al mejoramiento dio
inicio en la década de los 80. Subsiguientemente, el instituto nacional de
investigación agropecuaria (INIAP), realizó programas de selección rescatando
tres variedades, Ecuador posee también variedades que son de grano mediano a
grande y con particularidades como resistencia a mildiu y alto rendimiento entre
las cuales se encuentran Tunkahuan, Ingapirca, Cochasqui, Imbaya, Chaucha,
Tanlahua, Piartal. (Nieto, 1992)
Según (Peralta, Eduardo, 2009) la variedad Tunkahuan está vigente y es una de
las variedades más cultivadas de la serranía ecuatoriana, alude también que en el
año 2004 se entregó a los agricultores la variedad Pata de Venado.
2.18.1. Variedad INIAP TUNKAHUAN
La variedad Tunkahuan fue obtenida por selección de una población de
germoplasma recolectada en la provincia del Carchi en 1985. En 1986 se
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
2015 2016 2017
PRODUCCIÓN (t) RENDIMIENTO (tn*ha-1) AREA COSECHADA Ha
27
identificó como línea promisoria y se introdujo al Banco de Germoplasma del
Departamento Nacional de Recursos Filogenéticos del INIAP con el código de
ECU0621. Del año 1992 hasta el año 1996 fue evaluada en diferentes ambientes
de la sierra ecuatoriana por el programa de Cultivos Andinos, demostrando su
gran adaptabilidad en áreas comprendidas entre 2400 y 3200 metros de altura.
Fue liberada oficialmente como variedad mejorada en 1992. (Peralta, "INIAP
TUNKAHUAN" Variedad mejorada de Quinua, 2010). Véase en características
morfológicas, nutricionales y de calidad (Tablas 6 y 7).
Tabla 6 Características morfológicas de la variedad INIAP Tunkahuan.
Carácter INIAP-Tunkahuan
Habito de crecimiento Erecto
Tipo de raíz Pivotante – desarrollada
Forma del tallo Redondo con aristas
Tipo de ramificación Sencilla a semi ramificado
Color de tallo juvenil Verde claro
Forma de la hoja Triangular
Tamaño de hoja Grande
Borde de la hoja Ondulado y dentado
Axila de la hoja No pigmentada
Presencia de estrías Si
Color de la planta joven Verde
Color de la panoja en flor Rosado
Color de la panoja adulta Rosado – amarilla
Tamaño de la panoja (cm) 20 a 60
Tipo de panoja Glomerular
Pedicelos Largos
Tamaño del grano Mediano a pequeño (2,1 mm)
Forma del grano Redondo aplanado
Fuente: “INIAP-INGAPIRCA E INIAP-TUNKAHUAN Dos variedades de bajo contenido de saponina”. Elaborado por: (Nieto, 1992)
28
Tabla 7 Características nutricionales y de calidad de grano variedad Tunkahuan (grano amargo sin procesar).
Características INIAP – TUNKAHUAN
Color del grano Blanco
Tamaño del grano (mm) 1,7 a 2,1
Contenido de Saponina % 0,06
Proteína 15,73
Cenizas 2,57
Grasa 6,11
Fibra bruta 6,22
Carbohidratos 69,37
Saponina 0,06
Calcio 0,07
Fósforo 0,35
Magnesio 0,19
Sodio 0,01
Potasio 0,66
Hierro ppm 95
Manganeso ppm 22
Zinc ppm 75
Cobre ppm 8
Energía total (kcal/100g) 474
Fuente: “INIAP-INGAPIRCA E INIAP-TUNKAHUAN Dos variedades de bajo contenido de saponina”. Elaborado por: (Nieto, 1992)
2.18.2. Variedad INIAP PATA DE VENADO
La variedad INIAP “PATA DE VENADO (Taruka chaki)”, proviene de una entrada
obtenida por intercambio de germoplasma con Bolivia, este material genético está
registrado en el departamento de Recursos Fitogenéticos del INIAP con el código
ECU-572. (Mazón, Peralta , Monar, Subia, & Rivera, 2008)
29
En el año 2001 se caracterizó y evaluó la colección nacional de quinua de grano
blanco y de acuerdo con la precocidad, resistencia a mildiu, contenido de
saponina y potencial de rendimiento, la entrada ECU-572 fue seleccionada como
línea promisoria. Desde 2002 al 2005 la nueva variedad fue evaluada en forma
participativa con agricultores en las provincias de Carchi, Imbabura, Pichincha,
Cotopaxi, Chimborazo, Bolívar y Cañar. (Mazón, Peralta , Monar, Subia, & Rivera,
2008). Definiendo las características morfológicas, nutricionales y de calidad
(Tablas 8 y 9).
Tabla 8 Características morfológicas de la variedad INIAP-PATA DE VENADO.
Carácter INIAP-PATA DE
VENADO
Habito de crecimiento Erecto
Ramificación Ausente
Color de panoja Rosada
Tipo de panoja Terminal
Tamaño de la panoja
(promedio)
29,0
Altura de la planta
(promedio)
29,0 cm
Acame a la cosecha Bajo
Color del grano Blanco
Peso de 100 semillas
(promedio)
0,36 g
Fuente: INIAP “PATA DE VENADO” Variedad de quinua, precoz y de grano dulce. Elaborado por: Mazón et.al Quito- Ecuador 2008.
30
Tabla 9 Características nutricionales de la variedad INIAP-PATA DE VENADO.
Fuente: INIAP “PATA DE VENADO” Variedad de quinua, precoz y de grano dulce.
Carácter INIAP-Pata de Venado
Contenido de saponina 0,0 %
Humedad 4,95 %
Proteína 16,28 %
Fibra 5,49 %
Cenizas 3,11 %
Extracto Etéreo 2,83 %
Extracto libre de
nitrógeno
72,29%
31
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Ubicación
Este proyecto se realizó en dos ubicaciones: el primero en el laboratorio de
Nutrición y Calidad de Alimentos de La Estación Experimental Santa Catalina
INIAP:
UBICACIÓN 1
Provincia: Pichincha
Cantón: Mejía
Parroquia: Cutuglagua
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
Altitud: 3.058 msnm.
Latitud: 78° 33´W.
Longitud: 00° 22´S.
El segundo el laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad de Ciencias Agrícolas
– Universidad Central del Ecuador
UBICACIÓN 2
Provincia: Pichincha
Cantón: Quito
Parroquia: Belisario Quevedo
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
Altitud: 2.018 msnm
Latitud: 0°11′59″S.
Longitud: 78°30′20″O
3.2. Material Experimental
- 2 Kilogramos de quinua INIAP Tunkahuan
- 2 Kilogramos de quinua INIAP Pata de venado
- Bolígrafos distintos colores
- Libreta de apuntes
- Mandil
- Mascarilla
32
- Fundas ziploc
- Computadora
- Cámara fotográfica
MATERIAL DE LABORATORIO
- Bandejas de aluminio desechables 10 l
- Termómetro 0-50 ºC
- Erlenmeyer 250 ml
- Erlenmeyer 50 ml
- Tubos Kjeldahl
- Gradilla Kjeldahl
- Cápsulas de porcelana
- Pinza metálica
- Espátula
- Tubos de ensayo
- Erlenmeyer Kitasato
- Embudo de filtración
- Papel filtro
- Vasos de precipitación 50 ml
- Núcleos de ebullición
- Tubos de ensayo 20 ml
- Balones aforados 25 ml, 200 ml, 500 ml
- Mortero
- Pipetas automáticas Rainin 0-1000ul, 1-5ml
- Pipetas automática eppendorf 1-10ml.
3.3. Equipos
- Destilador Kjeldahl JP SELECTA Pro Nitro.
- Bloque digestor JP SELECTA
- Sorbona SEMATECH
- Bureta digital, BRAND Titreet
- Perladora 17812-SS
- Espectrofotómetro UV-visible PF-11 V-630 JAS.CO
33
- Espectofotrometro de absorción atómica GBC Sa∑
- Estufa Memert TV30U
- Balanza analítica Mettler Toledo MS204S
- Plancha de calentamiento Heavi Duti
3.4. Reactivos
- Ácido sulfúrico concentrado GR.
- Ácido clorhídrico 0,1 N
- Solución de ácido bórico con indicador 2%
- Verde de bromo cresol
- Rojo de metilo
- Catalizador Kjeldahl (K2SO4, CuSO4, TlO)
- Hidróxido de sodio 10N
- Mezcla de ácido nítrico-ácido perclórico (5-1)
- Etanol al 50% V/V
- Mezcla ácido sulfúrico-ácido acético (5-1)
- Saponina Fluka 84510
- Estándar de hierro 1000 ppm
- Estándar de zinc 1000 ppm
3.4.1. Factores en Estudio
Los factores en estudio planteados para alcanzar los objetivos fueron: dos
variedades de quinua, dos temperaturas y una referencial a temperatura
ambiente, dos tiempos de escarificación y como referencia el grano de quinua
íntegro de las dos variedades.
FACTOR A. VARIEDADES
V1: INIAP Tunkahuan
V2: INIAP Pata de venado
FACTOR B. TEMPERATURA
T0 : Temperatura ambiente 18ºC
34
T1: 35 ºC
T2: 45 ºC
FACTOR C. TIEMPO DE ESCARIFICACIÓN
t1: 30 s
t2: 45 s
3.4.2. Tratamientos en estudio
Los tratamientos resultan de la combinación de los factores; variedad,
temperatura y tiempo de escarificación del grano de quinua tal como se muestra
en la Tabla 10
35
Tabla 10 Tratamientos previos a la evaluación de la influencia del estudio: efecto de la escarificación en los contenidos de proteína, hierro, zinc y saponina en quinua (Chenopodium quinoa Willd.).
TRATAMIENTOS VARIEDADES TIEMPO DE
ESCARIFICACIÓN
TEMPERATURA DE
ESCARIFICACIÓN
1 V1 t1 T0
2 V1 t1 T1
3 V1 t1 T2
4 V1 t2 T0
5 V1 t2 T1
6 V1 t2 T2
7 V2 t1 T0
8 V2 t1 T1
9 V2 t1 T2
10 V2 t2 T0
11 V2 t2 T1
12 V2 t2 T2
3.4.3 Unidad Experimental
Número de repeticiones: 3
Número de muestras: 38 incluido las tres muestras referenciales por variedad
(grano de quinua íntegro).
Tamaño de la Unidad Experimental: 100 g
- Se contó con 1500 g de cada variedad de quinua,
- Se utilizó 500 g por cada repetición
36
3.5 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS
3.5.1 Diseño Experimental
En esta investigación se realizó un diseño completo al azar (DCA) en arreglo
factorial 2X3X2.
Para el análisis de medias se realizó la prueba de Tukey al 5 %,
3.5.2 Análisis de varianza
Tabla 11 Esquema del análisis de varianza del efecto de la escarificación en los contenidos de proteína, hierro y zinc en quinua (Chenopodium quinoa Willd.).
FUENTE DE VARIACIÓN
GRADOS DE
LIBERTAD
Total 35
Repeticiones 2
Variedad 1
Tiempo 1
Temperatura 2
Variedad vs tiempo 1
Variedad vs temperatura 2
tiempo vs Temperatura 2
Variedad vs tiempo vs Temperatura 2
Error experimental 22
37
4. Variables y métodos de evaluación.
4.1 Procesos para la desaponificación y análisis del grano de quinua
4.1.1 Normalización de la humedad
Para conocer la humedad inicial de cada variedad se determinó el porcentaje de
agua presente en las mismas por duplicado.
La humedad establecida para este proyecto fue del 10%, la cual se fijó a través de
someter las muestras al secado por aire forzado a 40º C y se procedió a pesar
cada 5 minutos, hasta llegar a la humedad anteriormente mencionada mediante
pérdida de peso, en seguida se las colocó dentro de una cámara de vidrio para
enfriarse, En el trabajo de titulación realizado por Lorena Hidalgo denominado
“Influencia de la escarificacion seca sobre el contenido proteinico total en dos
variedades de quinoa (Chenopodium quinoa W.), menciona que la humedad
adecuada para el proceso de escarificación está en un rango de 10 a 11 %. Por lo
tanto posteriormente se almacenó el grano de quinua en un recipiente hermético
toda la noche para tener uniformidad en toda la muestra. (Hidalgo, 2016).
Para demostrar que no hay excesiva pérdida de humedad durante la
experimentación (muestras a 35 y 45 ºC antes del escarificado), se realizó un
ensayo de humedad con diez muestras de grano de quinua, con un peso de 50g
cada una a una humedad del 10%, y se sometió a una temperatura de 35 ºC y 45
ºC (las temperaturas establecidas como factor de estudio), así mismo se midió la
temperatura constantemente hasta alcanzar el nivel fijado con la ayuda de dos
termómetros, uno digital y otro manual, por un periodo de 25 minutos
aproximadamente; más adelante se calculó la humedad por la formula señalada y
se realizó un cálculo de desviación estándar para ambas temperaturas, en dicho
resultado se obtuvo una desviación para 35 ºC y 45 ºC de 0.05 % y 0.03 %
respectivamente (ANEXO 01)
4.2 Escarificación
Se empleó la escarificación por vía seca, cuyo principio es la fricción entre granos
por acción mecánica, a través del proceso se elimina la capa superficial del grano
de quinua, de los cuales se obtienen el grano escarificado y un residuo en forma
38
de polvo que contiene saponina y una cantidad de proteína. Las muestras fueron
separadas en cantidades de 100 g rotulados con su debido tiempo y temperatura,
ya establecido en los factores de estudio.
La máquina perladora 17812-SS que se usó para nuestro estudio se encuentra en
el Departamento de Nutrición del Instituto de Investigaciones Agropecuarias
INIAP, estación Santa Catalina, cuyo principio de funcionamiento es la fricción del
grano en un cilindro cerrado, que en su interior se encuentra una rodela de
carborundo, la cual gira en una misma dirección con un movimiento circular,
permitiendo que los granos de quinua se pulan por fricción y finalmente deje
como residuo en los compartimentos laterales el polvillo de saponina y el grano
almacenado en el compartimento central.
4.2.1 Contenido de proteína (%) antes y después del proceso de
escarificación.
La determinación de la cantidad de proteína bruta en porcentaje presente en el
grano de quinua sin escarificar así como también en el residuo del escarificado se
realizó mediante el método Kjeldahl (Método de referencia (AOAC., 1996):
2011.11.) cuyo resultado se expresó en porcentaje:
PRINCIPIO:
Mediante digestión caliente con H2SO4 concentrado y catalizador, el nitrógeno
amínico, imínico y de otros tipos que contiene la muestra se convierte en
(NH4)2SO4, que posteriormente por acción de un álcali fuerte (NaOH) se
descompone liberando amoniaco (NH3) que se destila y se recoge en ácido
bórico. Finalmente el ácido proporcional a la cantidad de nitrógeno es valorado
por retroceso con ácido sulfúrico 0.05 N y a partir de la cantidad de ácido que ha
reaccionado con el amoniaco, se calcula la cantidad de nitrógeno que mediante
multiplicación por un factor, se obtiene la cantidad de proteína bruta.
Cálculos:
Nitrógeno(%) =(𝑉𝑚 − 𝑉𝑏)𝑥𝑁𝑥14
𝑃𝑥10
Donde:
39
Vm= ml de H2SO4 estandarizado consumidos por la muestra.
Vb= ml de H2SO4 estandarizado consumidos por el blanco.
N= Normalidad exacta del ácido sulfúrico.
14= Peso equivalente del nitrógeno.
P= gramos de muestra.
10= factor de conversión a porcentaje.
Proteína (%)=% Nitrógeno x factor a proteína
4.2.2 Contenido de hierro (%) y zinc (%) antes y después del proceso de
escarificación.
El contenido de hierro (Fe) y de zinc (Zn) presente en el grano de quinua sin
escarificar así como también en el residuo del escarificado se realizó a través del
método de espectrofotometría de absorción atómica (Método de referencia
(AOAC., 1996): 2011.11) y su resultado se expresó en partes por millón:
PRINCIPIO:
Los minerales de la muestra son separados mediante digestión húmeda con una
mezcla de ácido nítrico-perclórico (5:1) y llevados a un volumen definido,
posteriormente los elementos en solución son atomizados en la llama acetileno-
aire lo que permite que dichos elementos absorban la radiación emitida por una
lámpara específica para cada elemento analizado; la absorción es proporcional al
número de átomos presentes y comparados con estándares de concentración
conocida.
CÁLCULOS:
Conc. X (ppm) =𝐴𝑏𝑠(𝑚) − 𝑎
𝑏𝑥𝐹𝐷
FD =𝑉𝑎𝑓𝑜𝑟𝑜1
𝑃(𝑚)
Donde:
Abs (m)= absorbancia de la muestra emitida por el equipo
40
a= intersección al eje de la curva de calibración
b= coeficiente de correlación de la curva de calibración
P (m)= peso de muestra en gramos
P (ppm)= concentración del analito en partes por millón.
FD= factor dilución de la muestra
4.2.3 Contenido de saponina (%) antes y después del proceso de
escarificado.
La determinación de la cantidad de saponina presente en el grano de quinua sin
escarificar así como también en el grano escarificado se realizó por medio del
método espectrofotométrico (Monje, Raffaillac, & Pierre, 2006) , cuyo resultado es
expresado en porcentaje:
PRINCIPIO:
La extracción de la saponina de la muestra pulverizada se da mediante una
solución de etanol al 50% V/V y posterior filtrado al vacío. La solución obtenida es
diluida con el mismo etanol hasta que la concentración de la saponina total se
encuentre dentro de la curva de calibración de hasta 2,5 mg de saponina patrón
por mililitro. Para dar coloración a la solución de saponina total extraída se utiliza
el reactivo de color (mezcla de anhídrido acético y ácido sulfúrico en una
proporción de 1:5, como se muestra en la tabla 14; donde a proporción de la
muestra con el reactivo de color es de 1:3.5. La muestra será leída a una longitud
de onda de 454 nm de acuerdo al barrido espectral.
41
PROCEDIMIENTO
Preparación de muestra
- Tomar 5 gramos de muestra aproximadamente y pulverizar en un
mortero.
- Pesar 1, 00 gramos de muestra pulverizada y agregar 10 ml de
etanol al 50%
- Agitar la mezcla por tres horas y posteriormente filtrar al vacío.
- Tomar 0,5 ml de extracto más 0,5 ml de etanol, añadir 3.5 ml de
reactivo de color y agitar en un vortex por 3 segundos.
- Al igual que la curva de calibración se dejar reposar por 6 horas
hasta que se enfríe la solución y el color sea estable.
- Posteriormente leer la absorbancia en espectrofotómetro a 458 nm
al igual que la curva.
- La ecuación para determinar la concentración de saponinas es:
Conc. saponina(%) =𝐴𝑏𝑠 − 𝑎
𝑏 𝑥
𝑉1
𝑉2 𝑥 𝑃𝑥100
Donde:
Abs= absorbancia de la muestra emitida por el equipo
a= intersección al eje de la curva de calibración
b= coeficiente de correlación de la curva de calibración
V1 = volumen de aforo del extracto en ml
V2 = volumen de alícuota para lectura en ml
P= peso de muestra en gramos
Reactivo de color.- Tomar 20 ml de ácido acético y agregar 100 ml de ácido
sulfúrico concentrado.
Colocar en un frasco de vidrio para reactivos primero el ácido acético (débil) y
luego el ácido sulfúrico (fuerte).
42
Curva de calibración
- Pesar 62.5 mg de saponina patrón, diluir y aforar con 25 ml de
solución de etanol al 50 %.
Realizar las diluciones correspondientes en etanol al 50% para obtener soluciones de saponina de 0.0, 0.625, 1.25, 1.875, y 2,5 mg de saponina por militro de acuerdo al siguiente tabla. Diluciones
Estándares
V. solución de
saponina 2,5
mg/ml
V. Etanol
50%, ml
Concentración
de saponina,
mg/ml
Blanco -- 4 0.0
1 1 3 0.625
2 2 2 1.25
3 3 1 1.875
4 4 -- 2.5
- Tomar 1 ml de cada solución preparada al igual que el blanco de
proceso, agregar 3.5 ml de reactivo de color y agitar en un vortex.
- Dejar enfriar los estándares durante 6 horas aproximadamente hasta
que el color de la solución sea estable.
- Leer la absorbancia de las soluciones estándar en un
espectrofotómetro a una longitud de onda de 454 nm.
43
CURVA DE CALIBRACIÓN
A partir del reactivo Sapogenina se obtuvo una solución estándar, realizando
disoluciones en etanol al 80% V/V.
Tabla 12 Curva de calibración
Estandar Concentración
mg/ml Absorbancia
1 0,000 0,00
2 0,625 0,41
3 1,250 1,09
4 1,875 1,87
5 2,500 2,64
Figura 4 Relación de saponina con la absorbancia determinada a 454nm
R² = 0,9878
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000
Ab
sorb
anci
a
Saponina mg/ml
Absorbancia Lineal (Absorbancia)
44
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 Pérdida de peso por escarificado del grano de quinua.
La tabla 13 muestra el análisis de varianza de porcentaje de residuo extraído
en el proceso de escarificación, teniendo como resultado que la cantidad de
escarificado varía significativamente por variedad y además presenta
variaciones altamente significativas por efecto del tiempo y la temperatura a la
que se somete al grano antes del proceso. Por otra parte, no hay interacciones
significativas entre los factores en estudio, que muestren efecto alguno sobre el
grado de extracción del pericarpio del grano de quinua. En la figura 5 se
muestra los niveles del residuo extraído del grano de quinua por escarificado,
en el anexo 2 se presentan los valores en gramos de la cantidad de residuos
de la escarificación de las tres repeticiones.
Tabla 13 Análisis de varianza del porcentaje de residuo extraído del grano de quinua en el estudio
FUENTES DE VARIACIÓN
GRADOS DE
LIBERTAD
CUADRADOS MEDIOS
TOTAL 33
Variedad 1 2,67*
Tiempo 1 199,75**
Temperatura 2 34,47**
Variedad * Tiempo 1 0,05ns
Variedad * Temperatura 2 1,97 ns
Tiempo * Temperatura 2 1,08 ns
Variedad * Tiempo * Temperatura
2 2,37 ns
ERROR EXPERIMENTAL 22 9,27 ns
Promedio (%)
14,8
Coeficiente de variación (%)
4,38
*Significativo P<0.05 **Significativo P<0.01 ns No significativo
45
Tabla 14 Promedio de residuo perdido (g) / 100 g de muestra
Variedades Repeticiones
promedio residuo en
100 g muestra
Promedio
INIAP Tunkahuan
1 14,82
14,97 2 14,46
3 15,64
INIAP Pata de Venado
1 14,78
14,55 2 14,30
3 14,57
Figura 5 Residuo extraído del grano de quinua en el estudio
De acuerdo a la prueba de Tukey al 5%(Tabla 15), se observa que la cantidad
de residuo resultante después de la escarificación mediante la técnica de
fricción depende de la variedad de grano de quinua, en este caso la quinua
INIAP Pata de Venado es la variedad que menos cantidad de residuo produce
en la escarificación por este método con un promedio del 14.56% a diferencia
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
REPETICIÓN 1 REPETICIÓN 2 REPETICIÓN 3
10
0 g
de
mu
estr
a
Título del eje
PESO DEL GRANO ESCARIFICADO PESO RESIDUO
46
de la variedad INIAP Tunkahuan que dejó un residuo del 15.11%. En cuanto
al análisis de peso del grano escarificado cuyo promedio general fue de 23,1 g,
en donde el coeficiente de variación fue de 4,6 % determinando que los valores
del peso del residuo del grano (g) representan una pérdida significativa para el
peso del grano, obedeciendo a las condiciones controladas en las que se
estableció su análisis, en tanto que (Maggi, 2016) , obtuvo una promedio
general de residuo de 11,13 g.
Tabla 15 Prueba de Tukey al 5 % para el factor variedad en la cantidad de residuo extraído del grano de quinua
Variedades Medias
INIAP Pata de venado 14.56ª
INIAP Tunkahuan 15.11b
La prueba de Tukey al 5% para la variable tiempo (Tabla 16), muestra que el
tiempo de escarificación influye directamente sobre el grado de escarificación y
por ende la cantidad de residuo obtenida, teniendo que a los 30 s el promedio
de escarificado corresponde al 12.48% del peso de la quinua mientras que a
los 45 s la esta cantidad asciende a 17.19%.
Tabla 16 Prueba de Tukey al 5% para el factor tiempo en la cantidad de residuo extraído del grano de quinua
tiempo Medias
t1 = 30 s 12.48 a
t2 = 45 s 17.19 b
En cuanto al efecto de la temperatura sobre el grado de escarificación de la
quinua se observa mediante la prueba de Tukey al 5% (Tabla 17), que
conforme sube la temperatura del grano al colocar al escarificador, el grado
de extracción se incrementa hasta un 16.16% como es el caso de someter a
45 °C al grano de quinua, sin embargo, aunque la variación es significativa
47
estadísticamente debido a que el valor de p está por debajo de un nivel de
significancia que es 1, y nuestro valor de p es 0,148 o expresado en
porcentaje 14,8 % es necesario determinar los beneficios que puede traer
esta prueba sobre los intereses de la escarificación comparando con este
proceso a temperatura ambiente. (Cerron, 2013) En su investigación “Efectos
de Temperatura y Tiempo en el Desamargado y Secado de Quinua
(Chenopodium quinoa Willd.)”. Probó temperaturas de secado de 30 ºC, 50 ºC
y temperatura ambiente, de acuerdo a su análisis concluyo que, la mejor
temperatura para secar la quinua es de 50 ºC, con un tiempo promedio de
5,29 horas, lavando la quinua para extraer las saponinas, y logrando una
mejor cualidad organoléptica con respecto al color del grano. (Callisaya &
Alvarado, 2009) en su estudio “Aislados Proteínicos de Granos Altoandinos
Chenopodiaceas”, analizaron el efecto de la temperatura sobre el rendimiento
proteico, el cual es dependiente a 40 ºC y con rendimientos muy bajos de
proteína a los 70 ºC, mostrando así que el tratamiento térmico afecta a las
características físicas de las proteínas, en vista que, a mayor temperatura se
forman agregados.
Tabla 17Prueba de Tukey al 5% para el factor temperatura en la cantidad de residuo extraído del grano de quinua
Temperatura Medias
0 13.83 a
1 14.52 b
2 16.16 c
5.2 Contenido de proteína (g) en el residuo de la escarificación
La tabla 18 muestra el análisis de varianza del porcentaje de proteína perdido
en el residuo de la escarificación, observando que la cantidad de proteína que
se extrae en este proceso, varia significativamente de acuerdo a la variedad y
también que el tiempo y la temperatura permiten una variación altamente
significativa en el grado de perdida de este compuesto. Sin embargo, no se
48
observan diferencias significativas en las interacciones de los factores en
estudio que afecten a esta pérdida. Verificar anexo 3 en el cual se presentan
los valores en gramos de la cantidad de proteína en el residuo producto de
escarificación, se muestran las tres repeticiones.
Tabla 18 Análisis de varianza para el porcentaje de pérdida de proteína en el proceso de escarificado del grano de quinua
FUENTES DE VARIACIÓN GRADOS DE
LIBERTAD
CUADRADOS MEDIOS
TOTAL 33
Variedad 1 87,42*
Tiempo 1 669,95**
Temperatura 2 57,19**
Variedad * Tiempo 1 12,84 ns
Variedad * Temperatura 2 9,56 ns
Tiempo * Temperatura 2 1,51 ns
Variedad * Tiempo * Temperatura
2 9,18ns
ERROR EXPERIMENTAL 22 5,08
Promedio (%) 27,2
Coeficiente de variación (%)
8,27
*Significativo P<0.05 **Significativo P<0.01 ns No significativo
49
Tabla 19 Contenido de proteína en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/ 100 g grano)
Variedades
Proteína inicial
en 100 g de
muestra
Repeticiones
Promedio de proteína (g) / 100 g de grano escarificado
Promedio
INIAP Tunkahuan
15,61
1 13,87
13,82 2 13,99
3 13,60
INIAP Pata de Venado
13,51
1 11,29
11,42 2 11,61
3 11,37
Figura 6 Cantidad de proteína (g) en el grano escarificado
La figura 6 indica la cantidad proteína después del proceso de escarificación y
de acuerdo a Tukey al 5% (Tabla 20), la pérdida de proteína durante el
14
,33
14
,28
13
,92
13
,80
13
,52
13
,37
11
,38
12
,23
11
,87
10
,82
11
,10
10
,32
14
,55
14
,69
14
,03
13
,51
14
,43
12
,73
11
,71
12
,41
11
,67
11
,55
11
,39
10
,92
13
,96
13
,77
13
,56
13
,82
13
,96
12
,56
12
,03
11
,81
11
,49
10
,70
10
,79
11
,38
V1
T1
T0
V1
T1
T1
V1
T1
T2
V1
T2
T0
V1
T2
T1
V1
T2
T2
V2
T1
T0
V2
T1
T1
V2
T1
T2
V2
T2
T0
V2
T2
T1
V2
T2
T2
V1
T1
T0
V1
T1
T1
V1
T1
T2
V1
T2
T0
V1
T2
T1
V1
T2
T2
V2
T1
T0
V2
T1
T1
V2
T1
T2
V2
T2
T0
V2
T2
T1
V2
T2
T2
V1
T1
T0
V1
T1
T1
V1
T1
T2
V1
T2
T0
V1
T2
T1
V1
T2
T2
V2
T1
T0
V2
T1
T1
V2
T1
T2
V2
T2
T0
V2
T2
T1
V2
T2
T2
R E P E T I C I Ó N 1 R E P E T I C I Ó N 2 R E P E T I C I Ó N 3
Proteína en grano escarificado
50
escarificado depende de la variedad, mas no de la cantidad de residuo que se
extrae (ver tabla 14), hecho que puede estar asociado a la cantidad de proteína
que contiene cada variedad íntegra (INIAP Tunkahuan 15.5 % e INIAP Pata de
Venado 13.5 % de proteína bruta) donde el porcentaje de pérdida de proteína
en la variedad que tiene menos proteína va a ser mayor como es este caso.
También de las formas estructurales del grano y la forma de conformación de la
proteína. (Tapia, 2000) en su investigación “Cultivos Andinos Subexplotados y
su aporte a la alimentacion”, estipula que: con el proceso térmico, se facilita la
digestibilidad de la proteína y de los almidones del grano de quinua y se
produce la desnaturalización de la proteína por el efecto del calor (se entiende
por desnaturalización la alteración irreversible de la conformación primaria que
se produce sin la ruptura de enlaces covalentes) los resultados de la
temperatura en la proteína pueden desencadenar en la trasformación de los
aminoácidos esenciales en compuestos derivados, que no pueden ser
utilizados por el organismo o así también la destrucción de aminoácidos
esenciales. Se obtuvo que la variedad que más cantidad de proteína pierde por
este método de escarificación fue la INIAP Pata de Venado con un 28.81% del
total del grano a diferencia de la INIAP Tunkahuan que pierde un 25.69%.
Tabla 20 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor variedades en la pérdida de proteína del grano de quinua
Variedades Medias
INIAP Tunkahuan 25,69 a
INIAP Pata de venado 28,81 b
La pérdida de proteína por efecto del tiempo de escarificación (Tukey al 5 %)
(Tabla 21.), indica que a más tiempo de escarificación mayor va a ser la
pérdida de este nutriente con un promedio de hasta 31.57 % con 45 s de
operación, correlacionado con la cantidad de residuo obtenido a ese tiempo.
51
Tabla 21 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la pérdida de proteína del grano de quinua
Tiempo Medias
t1 = 30 s 22,94 a
t2 = 45 s 31,57 b
Del mismo modo que la cantidad de residuo de la escarificación aumenta
por efecto de la temperatura.
La prueba de Tukey al 5% (Tabla 22) muestra que la mayor pérdida de
proteína del grano de quinua se produce únicamente al someter el grano a
45° para el proceso de escarificado, a diferencia de realizar este mismo
proceso a condiciones normales y 35°C donde la no hay variación
estadística, este efecto puede deberse a la forma de rompimiento del
pericarpio que es donde se concentra la mayor cantidad de este nutriente.
Tellería 1976 citado por (Tapia, 2000) en la investigación “Cultivos Andinos
Subexplotados y su aporte a la alimentacion”, evaluó el contenido de
aminoácidos y el efecto del tratamiento térmico en tres variedades de
quinua de Bolivia y observo gran diferencia en la composición de
aminoácidos entre las muestras de que quinua integral y aquellas tratadas
a 87º C, expresando que estas últimas poseen una mayor concentración de
aminoácidos, basándose en que la acción de lavado elimina los
compuestos nitrogenados no aminados, aumentando así la cantidad de la
proteína verdadera. Este autor concluye que en las variedades de quinua
Amarilla, Blanca, Colorada y Sajama la relación de eficiencia proteica
(PER) aumenta con el tratamiento térmico, las variedades Amarilla y
Sajama cubren el 61% y el 88 % de los requerimientos de aminoácidos
esenciales respectivamente. (Cerón, Guerra, Legarda, Enriquez, & Portilla,
52
2016), en su estudio “Efecto de la Extrusión Sobre las Caracteristicas
Fisico-Quimicas de Harina de Quinua (Chenopodium Quinoa Willd.)”,
analizaron la perdida de proteína en harina de quinua extruida a una
temperatura de 60 ºC en la variedad Thunkahuan, con una disminución de
2,67% y en una variedad Blanca duce una disminución de 0,87%, esto
debido a que la extrusión contribuye con la desnaturalización de las
proteínas, ya que son vulnerables a temperaturas mayores a 60 ºC,
ocurriendo cambios en la estructura original de la proteína.
Tabla 22. Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor temperatura en la pérdida de proteína del grano de quinua.
Temperatura Medias
0 26,68 a
1 25,42 a
2 29,67 b
5.3 Contenido de zinc en el residuo producto de la escarificación.
La tabla 23 indica el análisis de varianza del porcentaje de Zn presente en
el residuo de la escarificación realizado al grano de quinua, observando
que la cantidad de zinc que sale del grano en este proceso, varía
significativamente de acuerdo a la variedad del grano y tiempo en el
escarificador, mientras que la temperatura permiten una variación
altamente significativa en el grado de extracción de este elemento.
También, no se observan diferencias significativas en las interacciones de
los factores en estudio que influencien en la extracción del Zn del grano. El
promedio de pérdida de zinc durante el escarificado del grano fue del 19.80
% con una variación del 11.88 %. Ver anexo 4 de datos en orden de
tratamiento y repetición.
53
Tabla 23. Análisis de varianza para el porcentaje de zinc perdido en el proceso de escarificado del grano de quinua en el estudio
FUENTES DE VARIACIÓN GRADOS DE
LIBERTAD
CUADRADOS MEDIOS
TOTAL 35
Variedad 1 49,7*
Tiempo 1 379,6*
Temperatura 2 30,36**
Variedad * Tiempo 1 0,78ns
Variedad * Temperatura 2 15,4 ns
Tiempo * Temperatura 2 1,04 ns
Variedad * Tiempo * Temperatura
2 2,89 ns
ERROR EXPERIMENTAL 22 5,55
Promedio (g) 19,80
Coeficiente de variación (%)
11,88
*Significativo P<0.05 **Significativo P<0.01 ns No significativo
Tabla 24 Contenido de Zn en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/ 100 grano).
Variedades Zn
(mg) inicial
Repeticiones Promedio de Zn (g) / 100 g de grano escarificado
Promedio
INIAP Tunkahuan
49,60
1 4,63
4,67 2 4,71
3 4,66
INIAP Pata de Venado
51,60
1 5,02
4,99 2 5,00
3 4,95
54
El grado de extracción del Zn del grano de quinua en el proceso de escarificación
depende de la variedad (Tabla 25) donde se encontraron promedios de pérdida
del 18.66% y 21.01% para INIAP Pata de Venado e INIAP Tunkahuan
respectivamente. Al igual que la proteína el efecto de perdida puede inferir en la
mayor pérdida del que contiene menos Zn. La concentración de ZN y Fe para
(Stick, 2011) fueron de 49,63 mg/kg -1 , esta cifra es significativamente alta,
comparado con los valores del arroz que fueron de 7 mg/kg -1.
Tabla 25. Prueba de significancia Tukey al 5% para el factor variedades en la pérdida de zinc del grano de quinua
Variedad Medias
INIAP Pata de venado 18,66 a
INIAP Tunkahuan 21,01 b
Al igual que el incremento de residuo y la mayor pérdida de proteína en
relación al tiempo de escarificado, la conservación del Zn en el grano de quinua
también se ve claramente afectado (Tabla 26) con promedios de 16.59 a los
30s hasta 23.08 a los 45s. El zinc aporta en la síntesis y degradación de ácidos
nucleicos por lo cual es importante su consumo de 8.3 mg/ día en niños
menores de 1 año y 8.4 mg/día en escolares y preescolares, en este sentido la
quinua aporta un 4.8 mg/100 g de materia seca. (Quenta & Verapinto, 2017).
Estudios recientes muestran un rol esencial del zinc en la transcripción y
traducción de los polinucleotidos, así como en los procesos de expresión
genética, si el aporte del zinc proveniente de los alimentos es aprovechable en
un 20%. (Mario, 2014). (Cerón, Guerra, Legarda, Enriquez, & Portilla, 2016), en
su trabajo de investigación titulado “Efecto de la Extrusión Sobre las
Caracteristicas Fisico-Quimicas de Harina de Quinua (Chenopodium Quinoa
Willd.)”. Secaron el grano de quinua a una temperatura de 60 ºC, durante un
tiempo de cuatro horas y posteriormente lo molieron para obtener harina del
mismo, obteniendo como resultado que la variedad Thunkahuan, presento una
disminusion significativa de cenizas desde 3,5% a 2,6% esto debido a que
durante la extrusión los minerales participan en diferentes interacciones con
distintos elementos y algunos nutrientes como las proteínas.
55
Tabla 26Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la pérdida de zinc del grano de quinua
Tiempo Medias
t1 = 30 s 16,59 a
t2 = 45 s 23,08 b
La temperatura de escarificación también afecta a la pérdida del Zn (Tukey al 5
%) (Tabla 27) correlacionándose con la cantidad de residuo extraído a
diferentes temperaturas, donde la pérdida es denota hasta en un 3 % más que
a condiciones normales.
Tabla 27 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor temperatura en la pérdida de zinc del grano de quinua
Temperatura Medias
0 18,05 a
1 20,36 ab
2 21,10 b
5.4 Contenido de hierro en el residuo de la escarificación
La Tabla 28 indica el análisis de varianza del porcentaje de Fe perdido en el
residuo de la escarificación realizado al grano de quinua, en donde la cantidad
de zinc que sale del grano en este proceso, varía significativamente de acuerdo
a la variedad del grano y tiempo del grano en el escarificador. De hecho, no se
observó diferencias significativas por efecto de la temperatura y las
interacciones de los factores en estudio que afecten en la extracción del Fe del
grano. El promedio de pérdida de Fe durante el escarificado del grano fue del
53,0 %, dando a notar que la mayor concentración de este elemento a
diferencia con en Zn se encuentra en el pericarpio del grano, por ello la mayor
56
extracción. El coeficiente de variación en esta variable fue 17.69%. Ver anexo
5 de datos en orden de tratamiento y repetición
Tabla 28.Análisis de varianza para el porcentaje de hierro perdido en el proceso de escarificado del grano de quinua en el estudio
FUENTES DE VARIACIÓN
GRADOS DE
LIBERTAD
CUADRADOS MEDIOS
TOTAL 35
Variedad 1 2284,84*
Tiempo 1 2064,19*
Temperatura 2 117,83ns
Variedad * Tiempo 1 81,6 ns
Variedad * Temperatura 2 81,68 ns
Tiempo * Temperatura 2 4,38 ns
Variedad * Tiempo * Temperatura
2 21,1 ns
ERROR EXPERIMENTAL 22 87,83
Promedio (%) 53,0
Coeficiente de variación (%)
17,69
*Significativo P<0.05 **Significativo P<0.01 ns No significativo
Tabla 29 Contenido de Fe en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/ 100 g grano).
Variedades Fe
(mg) inicial
Repeticiones Promedio de Fe (g) / 100 g de grano escarificado
Promedio
INIAP Tunkahuan
49,60
1 3,09
3,24 2 3,58
3 3,06
INIAP Pata de Venado
34,40
1 1,27
1,46 2 1,54
3 1,57
57
De la misma forma que la proteína y el Zn, la mayor pérdida del Fe es visible
(Tabla 30) en variedades que tienen menos cantidad de este elemento en su
composición (INIAP Tunkahuan íntegra Fe= 49.6 ppm, INIAP Pata de venado
íntegra Fe= 34.4 ppm) donde las pérdidas van desde el 45.0.1 % en INIAP
Tunkahuan hasta 60,94% en INIAP Pata de Venado. (Olivera & Nieto, 2014)
Dentro de su estudio “Caracterización elemental en granos de quinua
(Chenopodium quinoa Willd.) mediante la técnia de fluorescencia de rayos X”.
Caracterizaron la composición de semillas de quinua comercializadas en Perú
a través de Fluorescencia de rayos X, obteniendo como resultados valores para
Fe de 102,8 mg/kg y Zn de 14,75 mg/kg; en muestras sometidas a una
temperatura de 50 ºC por 24 horas y pulverizadas posteriormente en un
mortero y examinadas en un sistema modular de análisis por Fluorescencia de
Rayos X.
Tabla 30 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor variedades en la pérdida de hierro del grano de quinua
Variedad Medias
INIAP Tunkahuan 45,01 a
INIAP Pata de venado 60,94 b
De acuerdo a Tukey 5 % (Tabla 31) se muestra que a mayor tiempo de
escarificación también se van perdiendo algunos minerales como es el caso del
Zn y el Fe además de otros componentes importantes como la proteína. Sin
embargo, a diferencia del Zn, por el alto grado de pérdida del Fe en el residuo,
da a entender que este es un mineral que se encuentra en la corteza de la
quinua.
Tabla 31 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la pérdida de hierro del grano de quinua por el proceso de escarificación
Tiempo Medias
t1 = 30 s 45,41 a
58
t2 = 45 s 60,55 b
5.5 Contenido de saponina en el grano de quinua
El análisis de varianza para el porcentaje de saponina que se extrae en el
proceso de escarificación del grano de quinua (Tabla 32) muestra que tanto el
tiempo de escarificación como la temperatura del grano durante este proceso
permiten que el contenido de saponina varíe significativamente, En tanto que el
grado de extracción de este compuesto no depende de la variedad utilizada en
el estudio, ni tampoco las interacciones de la variedad, tiempo y temperatura
influyen sobre la mejor extracción de la saponina de la quinua. El porcentaje de
saponina extraído en el proceso de escarificación aplicado en este estudio fue
del 30.3 %. El coeficiente de variación de este análisis fue del 10.11 %. Ver
anexo 6 de datos de saponina tanto en el grano escarificado, como en el
residuo por orden de tratamiento y repetición.
Tabla 32 . Análisis de varianza para el porcentaje de saponina extraída del grano de quinua mediante escarificado.
FUENTES DE VARIACIÓN GRADOS DE
LIBERTAD
CUADRADOS MEDIOS
TOTAL 35
Variedad 1 2,2E-05ns
Tiempo 1 2,9E-03**
Temperatura 2 9,6E-05**
Variedad * Tiempo 1 2,7E-07 ns
Variedad * Temperatura 2 1,0E-06 ns
Tiempo * Temperatura 2 2,2E-05 ns
Variedad * Tiempo * Temperatura
2 1,1E-05 ns
ERROR EXPERIMENTAL 22 1,2E-05
Promedio (%) 30,3
Coeficiente de variación (%)
10.11
*Significativo P<0.05 **Significativo P<0.01 ns No significativo Valores originales transformados 1/(x)
59
Tabla 33 Contenido de Saponina en el grano sin escarificar y grano escarificado (g/ 100 g grano)
Variedades
Sap inicial mg/100 g
quinua íntegra
Repeticiones Promedio de Sap (g) / 100 g de grano escarificado
Promedio
INIAP Tunkahuan
4,16
1 2,88
2,87 2 2,85
3 2,87
INIAP Pata de Venado
4,24
1 2,97
2,99 2 3,05
3 2,94
La prueba de significancia Tukey al 5 % (Tabla 34 ), muestra que el tiempo de
extracción influye positivamente sobre la extracción de saponina del grano de
quinua, sin embargo, afecta de forma contraria a la conservación de algunos
componentes importantes como la proteína, Zn y Fe visto anteriormente. De
acuerdo al presente estudio, se obtuvo que la cantidad de saponina que se
logra eliminar al realizar un escarificado de 30 s y 45 s es del 22.74 al 37.89
pudiendo depender de la concentración de saponina inicial el grano, hecho que
para esta investigación no hubo diferencias (INIAP Tunkahuan íntegra: 4.16 %
de saponina, INIAP Pata de venado íntegra: 4.24 %). El autor (Maggi, 2016) ,
en su trabajo de titulación denominado: “Efecto de La Escarifficacion en el
Contenido de Saponina en Dos Variedades de Quinua (Chenopodium quinoa
Willd.)”concluye que el mejor promedio para el porcentaje de saponina extraída
a través del método del método espectrofotométrico, en la variedad de INIAP
Pata de Venado fue de 0,2731 % y en la variedad de INIAP Tunkahuan un
porcentaje de 0,1377 %, concluyendo que la variedad INIAP Pata de Venado
contiene el doble de contenido de saponina que la variedad INIAP Tunkahuan.
Tabla 34 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor tiempo en la extracción de saponina del grano de quinua
60
Tiempo Medias
t1 = 30 s 22,74 a
t2 = 45 s 37,89 b
Se obtuvo que la extracción de la saponina del grano de quinua es mayor
cuando la temperatura de grano a ser escarificado llega hasta los 45 °C (Tabla
35), sin embargo la variación con condiciones normales no sobrepasa el 5 %.
Este hecho puede estar relacionado, a que la saponina no solo se encuentra en
la corteza, sino también ligada a otras estructuras del grano, sin
correlacionarse mayormente con el grado de residuo obtenido. (Gianna, 2013)
respecto a la influencia de la temperatura sobre la extracción de saponinas, en
su estudio analiza que aquella temperatura que supera los 90 ºC, se degrada
rápidamente y concluye que un aumento en la temperatura, aumenta la
velocidad de extracción y señala que es importante trabajar a temperaturas que
no descompongan los compuestos orgánicos extraídos.
Tabla 35 Prueba de significancia Tukey al 5 % para el factor temperatura en la extracción de saponina del grano de quinua por el método de escarificación
Temperatura Medias
0 28,58 a
1 29,64 a
2 32,74 b
61
6. Conclusiones
La variedad INIAP Pata de Venado es la variedad que menos cantidad de residuo
obtenido en la escarificación, con un promedio del 14.56 % a diferencia de la
variedad INIAP Tunkahuan que dejó un residuo del 15.11 %, a un tiempo de 30 s
y 45 s, una temperatura de 15.8 ºC (temperatura promedio día), 30 ºC y 45 ºC.
El análisis de la temperatura reveló que acorde al incremento de la temperatura
del grano, al colocar en el escarificador, el grado de extracción del residuo se
incrementó desde un 13.83 % a una temperatura de 15.8 ºC (temperatura
promedio día) hasta un 16.16 % a una temperatura de 45 °C.
El porcentaje de proteína perdido en el residuo de la escarificación, varía
significativamente de acuerdo a la variedad, el tiempo y la temperatura, los cuales
permiten una variación altamente significativa en el grado de pérdida de este
compuesto. El promedio de pérdida de proteína bruta durante el escarificado del
grano fue del 27.2 %, y para cada una de las variedades fue: INIAP Tunkahuan
15.5 % e INIAP Pata de Venado 13.5 %.
La pérdida de Zn en el grano de quinua a través del proceso de escarificación
depende de la variedad, donde se encontraron promedios de pérdida del 18.66 %
para INIAP Pata de Venado y 21.01 % para INIAP Tunkahuan, en un lapso de 30
s y 45 s, a una temperatura de 15.8 ºC (temperatura promedio día), 30 ºC y 45
ºC.
La mayor pérdida del Fe se presentó en el factor variedades, las cuales tienen
menos cantidad de este elemento en su composición. INIAP Tunkahuan íntegra
Fe= 49.6 ppm, INIAP Pata de venado íntegra Fe= 34.4 ppm. Donde las pérdidas
van desde el 45.0.1 % en INIAP Tunkahuan hasta 60,94 % en INIAP Pata de
Venado.
El proceso de escarificación de la quinua afecta negativamente al contenido de
proteína, encontrando mayores pérdidas en función del tiempo y temperatura del
proceso con promedios de 31,57 % en 45 s y 29,67 % a 45 °C respectivamente,
sin embargo, la perdida de proteína del grano no está correlacionada con la
62
cantidad de residuo extraído sino con la variedad dependiendo de la
concentración de proteína presente, es decir, menor cantidad más pérdida.
El mayor porcentaje de pérdida del Zn en el residuo del escarificado al igual que
la proteína depende de la cantidad de este elemento presente en el grano íntegro,
además del tiempo y temperatura con promedios de 23,08 % a 45 s y 21,10 % a
45 °C a diferencia de 30 s y temperatura ambiente que tuvieron valores de 16,59
% y 18,05 % respectivamente.
Se demostró que el Fe es el nutriente que más se pierde durante la escarificación
(53 %), lo que infiere a una alta concentración en el pericarpio, sin embargo,
mayores pérdidas se dan a más tiempo de proceso (60,55 %) y dependiendo de
la variedad donde INIAP Tunkahuan pierde 60,94 % e INIAP Pata de Venado
45,01 %.
La cuantificación de saponina presente en el grano de quinua integral y
escarificado mediante el método espectrofotométrico mostró que la saponina
extraída del grano de quinua mediante la escarificación es de un 30,3 % del total,
dependiendo de la cantidad de residuo de escarificado mas no de la variedad.
63
7. Recomendaciones
Para el consumo de quinua se recomienda utilizar el método combinado, vía sea y
vía húmeda debido a que de esta forma se garantiza un grano libre de
antinutricionales.
Realizar estudios de desaponificado trabajando a temperaturas máximas de 50 ºC
y 60 ºC, para evitar la pérdida de nutrientes como hierro y zinc.
Estudios futuros evalúen la máxima concentración de saponinas, que no produzca
efectos adversos en el organismo de quienes la consumen.
Evaluar la posibilidad de generar nuevas variedades de quinuas dulces, para
evitar el uso de métodos de extracción que perjudiquen los niveles nutricionales
del grano de quinua.
Se sugiere no aplicar temperatura en el grano de quinua previo al proceso de
escarificación, ya que este incrementa la cantidad de residuo que es extraído y
con el mismo aumenta la pérdida de minerales hierro, zinc y proteína.
64
8. RESUMEN
Se propuso analizar el efecto de la escarificación en los contenidos de proteína,
hierro y zinc en quinua (Chenopodium quinoa Willd.), el proyecto se llevó a cabo
en los laboratorios de Nutrición y Calidad de Alimentos de La Estación
Experimental Santa Catalina INIAP y el laboratorio de Nutrición Animal de la
Facultad de Ciencias Agrícolas – Universidad Central del Ecuador.
En este proyecto fueron evaluadas las variables: Contenido de proteína antes y
después del proceso de escarificación, Contenido de hierro y zinc antes y
después del proceso de escarificación, contenido de saponina antes y después
del proceso de escarificado.
El contenido de proteína perdida en el proceso de escarificación tuvo un promedio
de 27,2 % con una variación de 8,27 %, la variedad que más cantidad de proteína
pierde, por este método es INIAP Pata de Venado con 28,81 %, la pérdida de
proteína por efecto del tiempo de escarificación, indica que a más tiempo de
escarificación mayor va a ser la pérdida de este nutriente con un promedio de
hasta 31.57 % con 45 s.
El porcentaje de Zn perdido en el proceso de escarificación fue de 19,80 %, la
cantidad de zinc varia significativamente dependiendo de la variedad y el tiempo
de escarificación, reflejando la variedad INIAP Tunkahuan como la más afectada
con un porcentaje de 21,01 % y el tiempo de escarificación, en cuanto al efecto de
la temperatura se obtuvo una variación altamente significativa, donde la pérdida
es del 3 %
El promedio de pérdida de Fe durante el escarificado del grano fue del 53,0 %,
dando a notar que la mayor concentración de este elemento a diferencia con en
Zn se encuentra en el pericarpio del grano, donde las pérdidas van desde el
45.0.1 % en INIAP Tunkahuan hasta 60,94 % en INIAP Pata de Venado.
El porcentaje de saponina extraído en el proceso de escarificación aplicado en
este estudio fue del 30.3 %, el tiempo de extracción influye positivamente sobre la
extracción de saponina del grano de quinua, De acuerdo al presente estudio, se
obtuvo que la cantidad de saponina que se logra eliminar al realizar un
escarificado de 30s y 45s es del 22.74 al 37.89 pudiendo depender de la
65
concentración de saponina inicial el grano, de hecho para esta investigación no
hubo diferencias, INIAP Tunkahuan íntegra: 4.16 % de saponina, INIAP Pata de
venado íntegra: 4.24 %.
66
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72
ANEXO
ANEXO 1. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE PÉRDIDA DE HUMEDAD EN QUINUA ÍNTEGRA, DURANTE EL PROCESO DE EXPERIMENTACIÓN.
Determinación de pérdida de humedad en quinua íntegra
peso cápsula
peso quinua 10% humedad
peso capsula + peso a los 25 min
% de humedad perdido
1 0,5028 50,0015 50,3982
0,21
2 0,5572 50,0007 50,3732
0,37
3 0,5121 50,0003 50,3816
0,26
4 0,5352 50,0027 50,3862
0,30
5 0,5430 50,0011 50,4008
0,29
6 0,5421 50,0024 50,3996
0,29
7 0,5022 50,0012 50,3979
0,21
8 0,5330 50,0022 50,3989
0,27
9 0,5450 50,0005 50,3972
0,30
10 0,5121 50,0017 50,3934
0,24
Desvest 0,05
35°C 0,25
Aprx. 25 min
Estufa a 40 °C
peso cápsula
peso quinua 10% humedad
peso capsula + peso quinoa a los 35 min
% de humedad perdido
1 0,5026 50,0002 50,3310
0,34
2 0,5542 50,0047 50,3661
0,39
3 0,5106 50,0018 50,3485
0,33
4 0,5421 50,0007 50,3720
0,34
5 0,5341 50,0031 50,3594
0,36
6 0,5364 50,0008 50,3267
0,42
7 0,5553 50,0021 50,3668
0,38
8 0,5041 50,0033 50,3302
0,35
9 0,5412 50,0016 50,3670
0,35
10 0,5433 50,0025 50,3716
0,35
Desvest 0,03
45°C 0,33
Aprox.35 min
Estufa a 50 °C
73
ANEXO 2 RESULTADOS DE LA CANTIDAD DE RESIDUOS (G) RESULTANTES
DE LA ESCARIFICACIÓN EN LAS TRES REPETICIONES.
PESO DEL
GRANO
ESCARIFICADO
PESO
RESIDUO
100 g
muestra =
peso Rs+
peso GE
V1t1T0 86,35 11,70 98,05
V1t1T1 86,13 13,64 99,77
V1t1T2 86,04 13,86 99,9
V1t2T0 83,68 15,35 99,03
V1t2T1 81,15 17,54 98,69
V1t2T2 79,42 19,09 98,51
V2t1T0 87,29 12,26 99,55
V2t1T1 87,24 11,87 99,11
V2t1T2 85,99 13,03 99,02
V2t2T0 80,61 16,03 96,64
V2t2T1 80,92 16,82 97,74
V2t2T2 80,45 18,68 99,13
V1t1T0 87,97 10,31 98,28
V1t1T1 87,61 11,41 99,02
V1t1T2 85,64 13,36 99
V1t2T0 81,59 16,45 98,04
V1t2T1 83,08 16,24 99,32
V1t2T2 80,99 18,97 99,96
V2t1T0 86,70 11,78 98,48
V2t1T1 88,27 10,15 98,42
V2t1T2 86,22 12,96 99,18
V2t2T0 81,02 15,52 96,54
V2t2T1 81,14 16,71 97,85
V2t2T2 80,53 18,69 99,22
V1t1T0 85,90 12,41 98,31
V1t1T1 85,82 13,87 99,69
V1t1T2 84,85 14,45 99,3
V1t2T0 81,13 16,25 97,38
V1t2T1 82,27 17,24 99,51
V1t2T2 80,1 19,60 99,7
V2t1T0 86,76 11,65 98,41
V2t1T1 87,31 11,70 99,01
V2t1T2 85,65 13,91 99,56
V2t2T0 83,40 15,98 99,38
V2t2T1 83,01 17,13 100,14
V2t2T2 81,88 17,07 98,95
PROMEDIO 84,00 14,82 98,83
Identificación
g
REPETICIÓN
1
REPETICIÓN
2
REPETICIÓN
3
74
ANEXO 3. VALORES (g) DE LA CANTIDAD DE PROTEÍNA EN EL GRANO
ESCARIFICADO, SE MUESTRAN LAS TRES REPETICIONES.
Repeticiones IdentificaciónProteína en
grano
escarificado
(g)
V1t1T0 14,33
V1t1T1 14,28
V1t1T2 13,92
V1t2T0 13,80
V1t2T1 13,52
V1t2T2 13,37
V2t1T0 11,38
V2t1T1 12,23
V2t1T2 11,87
V2t2T0 10,82
V2t2T1 11,10
V2t2T2 10,32
V1t1T0 14,55
V1t1T1 14,69
V1t1T2 14,03
V1t2T0 13,51
V1t2T1 14,43
V1t2T2 12,73
V2t1T0 11,71
V2t1T1 12,41
V2t1T2 11,67
V2t2T0 11,55
V2t2T1 11,39
V2t2T2 10,92
V1t1T0 13,96
V1t1T1 13,77
V1t1T2 13,56
V1t2T0 13,82
V1t2T1 13,96
V1t2T2 12,56
V2t1T0 12,03
V2t1T1 11,81
V2t1T2 11,49
V2t2T0 10,70
V2t2T1 10,79
V2t2T2 11,38
Repetición 1
Repetición 2
Repetición 3
75
ANEXO 4 CONTENIDO DE ZINC EN EL GRANO DE QUINUA ESCARIFICADO
Y SIN ESCARIFICAR
Repeticiones IdentificaciónZn en grano
íntegro
Zn en grano
escarificado
mg/100 g mg Zn/100g
V1t1T0 0,68 4,83
V1t1T1 0,96 4,24
V1t1T2 0,70 4,63
V1t2T0 0,66 4,71
V1t2T1 0,66 4,68
V1t2T2 0,65 4,69
V2t1T0 0,63 5,03
V2t1T1 0,62 5,07
V2t1T2 0,66 5,00
V2t2T0 0,65 5,10
V2t2T1 0,68 4,96
V2t2T2 0,64 4,93
V1t1T0 0,67 4,86
V1t1T1 0,59 4,90
V1t1T2 0,57 4,90
V1t2T0 0,69 4,70
V1t2T1 0,86 4,29
V1t2T2 0,63 4,64
V2t1T0 0,67 5,04
V2t1T1 0,62 5,14
V2t1T2 0,63 5,03
V2t2T0 0,65 5,12
V2t2T1 0,71 4,89
V2t2T2 0,70 4,79
V1t1T0 0,65 4,84
V1t1T1 0,74 4,58
V1t1T2 0,67 4,70
V1t2T0 0,65 4,80
V1t2T1 0,72 4,53
V1t2T2 0,68 4,53
V2t1T0 0,64 5,09
V2t1T1 0,67 5,02
V2t1T2 0,69 4,91
V2t2T0 0,69 4,87
V2t2T1 0,62 4,94
V2t2T2 0,70 4,85
Repetición 1
Repetición 2
Repetición 3
76
ANEXO 5. CONTENIDO DE HIERRO EN EL GRANO DE QUINUA
ESCARIFICADO Y SIN ESCARIFICAR
Repeticiones IdentificaciónFe en grano
íntegro
Fe en grano
escarificado
mg Fe/100 g mg Fe/100 g
V1t1T0 1,44 3,79
V1t1T1 1,48 3,42
V1t1T2 2,03 2,49
V1t2T0 1,45 3,26
V1t2T1 1,44 3,00
V1t2T2 1,54 2,54
V2t1T0 1,31 2,03
V2t1T1 1,65 1,66
V2t1T2 1,21 0,72
V2t2T0 1,46 1,44
V2t2T1 1,04 1,13
V2t2T2 1,64 0,63
V1t1T0 1,47 3,91
V1t1T1 1,20 4,09
V1t1T2 1,32 3,74
V1t2T0 1,73 2,60
V1t2T1 1,00 4,01
V1t2T2 1,28 3,13
V2t1T0 1,61 1,78
V2t1T1 1,64 2,01
V2t1T2 1,37 1,93
V2t2T0 1,49 1,39
V2t2T1 1,65 0,85
V2t2T2 1,29 1,29
V1t1T0 1,56 3,53
V1t1T1 1,43 3,47
V1t1T2 1,60 3,13
V1t2T0 1,54 3,03
V1t2T1 1,53 2,83
V1t2T2 1,57 2,35
V2t1T0 1,58 1,85
V2t1T1 1,49 1,94
V2t1T2 1,43 1,69
V2t2T0 1,49 1,27
V2t2T1 1,61 0,82
V2t2T2 1,13 1,85
Repetición 1
Repetición 2
Repetición 3
77
ANEXO 6. CONTENIDO DE SAPONINA EN EL GRANO DE QUINUA EN EL GRANO ESCARIFICADO Y SIN ESCARIFICAR
Repeticiones IdentificaciónSaponina en
grano íntegro
Saponina en
grano
Escarificado
g sap/ 100 g g sap/ 100 g
V1t1T0 3,33 3,33
V1t1T1 3,12 3,12
V1t1T2 3,20 3,20
V1t2T0 2,65 2,65
V1t2T1 2,45 2,45
V1t2T2 2,53 2,53
V2t1T0 3,25 3,25
V2t1T1 3,43 3,43
V2t1T2 3,08 3,08
V2t2T0 2,79 2,79
V2t2T1 2,67 2,67
V2t2T2 2,62 2,62
V1t1T0 3,31 3,31
V1t1T1 3,31 3,31
V1t1T2 3,00 3,00
V1t2T0 2,42 2,42
V1t2T1 2,61 2,61
V1t2T2 2,44 2,44
V2t1T0 3,49 3,49
V2t1T1 3,34 3,34
V2t1T2 3,25 3,25
V2t2T0 2,85 2,85
V2t2T1 2,69 2,69
V2t2T2 2,69 2,69
V1t1T0 3,27 3,27
V1t1T1 3,20 3,20
V1t1T2 3,06 3,06
V1t2T0 2,63 2,63
V1t2T1 2,68 2,68
V1t2T2 2,40 2,40
V2t1T0 3,25 3,25
V2t1T1 3,27 3,27
V2t1T2 3,26 3,26
V2t2T0 2,77 2,77
V2t2T1 2,69 2,69
V2t2T2 2,37 2,37
Repetición 1
Repetición 2
Repetición 3
78
ANEXO 7. MUESTRAS DE QUINUA PARA EL ANÁLISIS DE SAPONINAS
79
ANEXO 8.CURVA DE CALIBRACIÓN
80
Anexo 9. . CURVA DE CALIBRACIÓN DE SAPONINA
81
Anexo 10. BARRIDO ESPECTRAL DE SAPONINA (MUESTRA DE LA VARIEDAD INIAP Tunkahuan)
82
Anexo 11. BARRIDO ESPECTRAL DE SAPONINA ESTANDAR (2.5 mg/ml)
