Obtaining Extruded Quinoa (Chenopodium Quinoa Willd) Flavor to Vanilla, Chocolate, Passion Fruit and His Industrial Process

Abstract

The main objective of this work was to design the industrial process for the elaboration of quinoa extruded (Chenopodium quinoa Willd) of vanilla, chocolate and passion fruit flavors. The first step was the physical, bromatological and microbiological characterization of the raw material according to the ‘NTE INEN 1673 (2013): Quinoa Requirements’. Next, both the laboratory and industrial processes were performed, in which the unitary operations suitable for precise design were determined, including extrusion, evaporation, mixing and drying. Simultaneously, data of the necessary processes were taken (humidity, temperature and time) which facilitated all engineering calculations essential to generate a daily production using 17 kg of natural quinoa extrude to obtain 22,702 kg of vanilla, 23,491 kg of chocolate or 24,137 kg of passion fruit values that were determined by mass balances. With these processed samples, a sensory evaluation was conducted using a preference test in which the vanilla flavor obtained a 63.03% acceptability, followed by passion fruit with 20.72%, and finally chocolate with 16.22%. Once it was completed, the design was validated through the ‘NTE INEN 2570 (2011): grain, cereal and seed snacks. Requirements’, recording values within the limits recommended by the norm. Thus, the product is suitable for human consumption.


Keywords: Humidity, Extrusion, Mass balance, food safety, Statgraphycs (software).


Resumen


El presente trabajo tuvo por principal objetivo diseñar el proceso industrial para la elaboración de extruido de quinua (Chenopodium quinoa Willd) sabor a vainilla, chocolate y maracuyá, donde para cumplirlo se inició con la caracterización física, bromatológica y microbiológica de la materia prima acorde a la ‘NTE INEN 1673 (2013): Quinua. Requisitos.’, seguido a esto se desarrolló el proceso tanto a nivel de laboratorio como industrial en donde se determinaron las operaciones unitarias idóneas para un diseño preciso entre las que constan la extrusión, la evaporación, el mezclado y el secado, a la vez se tomaron los datos necesarios de las variables del proceso (humedad, temperatura y tiempo) que ayudarían a realizar todos los cálculos de ingeniería indispensables para generar una producción diaria que utiliza 17 kg de extruido de quinua natural para obtener 22,702 kg de vainilla, 23,491 de chocolate o 24,137 kg de maracuyá, valores que fueron determinados mediante balances de masa. Con las muestras elaboradas se procedió a realizar una ficha de evaluación sensorial utilizando una prueba de preferencia en la que el sabor de vainilla tuvo un 63,03% de aceptabilidad, seguido del de maracuyá con un 20,72% y por último el de chocolate con un 16,22%. Una vez se culminó el diseño se realizó su validación a través de la ‘NTE INEN 2570 (2011): Bocaditos de granos, cereales y semillas. Requisitos.’, registrando valores dentro de los límites recomendados por dicha norma, por lo tanto el producto es apto para el consumo humano.


Palabras Clave: Humedad, Extrusión, Balance de masa, Seguridad alimentaria Statgraphycs (software).

References
[1] Peiretti P, Gaia F, Tassoneb S. Fatty acid profile and nutritive value of quinua (Chenopodium quinua Willd.) seeds and plants at different growth stages. Animal Feed Science and Technology 2013;183:56– 61.

[2] Jacobsen S. Cultivo de granos andinos en Ecuador: Informe sobre los rubros quinua, chocho y amaranto. Quito: Abya Yala; 2002; p. 5.

[3] Villacrés E, Peralta E, Egas L, Mazón N. Potencial agroindustrial de la quinua. Boletín divulgativo 2011;146:5.

[4] Mujica A, Jacobsen S. La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) y sus parientes silvestres. Bótanica económica de los Andes Centrales 2006;32:449–457.

[5] Cuadrado S, Cerda N. La uuinua en el Ecuador, situación actual y su industrialización [Tesis]. Quito:
Universidad Politécnica Salesiana; 2012.

[6] Consultoría: Estudio de Mercado de la Quinua y sus derivados para la Corporación de Productores y Comercializadores Orgánicos Bio Taita Chimborazo “COPROBICH”. 2016; p. 2–3.

[7] Ecuador Instituto Nacional Ecuatoriano De Normalizacion. Quinua. Requisitos; 2013.

[8] Ecuador Instituto Nacional Ecuatoriano De Normalizacion. Quinua. Determinación del nivel de infestación y de las impurezas; 1988.

[9] AOAC International. Official method 925.10 – Determination of moisture. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[10] AOAC International. Official method 2001.11 – Protein (crude) in animal feed, forage (plant tissue), grain, and oilseeds. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[11] AOAC International. Official method 923.03 – Determination of total ash and organic matter. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[12] AOAC International. Official method 2003.06 – Fat in food, cereals and fodder. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[13] Ecuador Instituto Nacional Ecuatoriano De Normalizacion. Harinas de origen vegetal. Determinación de la fibra; 2013.

[14] AOAC International. Official method 997.02 – Yeast and mold count in foods. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[15] Ribas AI, Barbosa-Canovas GV. Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos. Mundi-Prensa Libros; 2005; p. 25.

[16] Anaya-Durand A, Pedroza-Flores H. Escalamiento, el arte de la ingeniería química: Plantas piloto, el paso entre el huevo y la gallina. Tecnología, Ciencia, Educación [Internet] 2008;23(1):32. Disponible de: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=48223105

[17] Colina M. SGPWE extrusión [Internet]. 2018. Disponible de: http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/ mlci/extrusion.pdf

[18] Ecuador Instituto Nacional Ecuatoriano De Normalizacion. Bocaditos de granos, cereales y semillas. Requisitos; 2011.

[19] Ecuador Instituto Nacional Ecuatoriano De Normalizacion. Aceites y grasas de origen animal y vegetal. Determinación del índice de peróxido. Determinación yodométrica del punto final (IDT); 2013.

[20] AOAC International. Official method 990.12 – Aerobic plate count in foods. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[21] AOAC International. Official method 991.14 – coliform and Escherichia coli count in foods. 17th ed. Rockville, MD: AOAC International; 2000.

[22] Peralta E. La Quinua en Ecuador “Estado del Arte” [Internet]. 2009; pp. 16–17. Disponible de: https: //repositorio.iniap.gob.ec/bitstream/41000/805/1/iniapsclgaq1.pdf

[23] Erazo S. Plan de negocios para la producción y exportación de pop de quinua orgánica con endulzantes naturales a Madrid-España [Internet]. 2019; pp. 60–61. Disponible de: http://dspace.udla.edu.ec/handle/ 33000/11467

[24] Erazo S. Plan de negocios para la producción y exportación de pop de quinua orgánica con endulzantes naturales a Madrid-España [Internet]. 2019; p. 21. Disponible de: http://dspace.udla.edu.ec/handle/ 33000/11467

[25] Arotaype M, Medina M. Plan de negocios para la producción y comercialización de productos en base a quinua: Pop – quinua, en la ciudad de Arequipa [Internet]. 2019; p. 46. Disponible de: https: //repositorioacademico.upc.edu.pe/handle/10757/625830

[26] Organización para la Alimentación y la Agricultura. Quinua [Internet]. 2019. Disponible de:http://www. fao.org/quinoa/es/