INTRODUCCIÓN

Debido a que, durante la etapa de crecimiento y desarrollo temprano, los niños adquieren y desenvuelven una cantidad de habilidades, mientras incrementan sus requerimientos energéticos y nutricionales, la alimentación exclusiva con leche materna o artificial no puede ser la misma en estas etapas (Cuadros-Mendoza, et al., 2017). Las comidas y fórmulas preparadas para niños de entre 4 meses y 3 años, ofrecen una alternativa atractiva para los padres que trabajan; así mismo, están diseñados para satisfacer las necesidades nutricionales de los niños: alto aporte de energía, altos requerimientos de proteínas y aminoácidos esenciales, requerimientos específicos para vitaminas, minerales, macro y micronutrientes, contenido apropiado de lípidos y poca sal (Calabretti, Calabrese, Campisi & Bogoni, 2017).

Una adecuada nutrición en la etapa de la infancia y niñez temprana resulta fundamental para el desarrollo del potencial humano completo (Alemán, Ferradas y Rodríguez, 2013). El conocimiento de los patrones de introducción de alimentos es fundamental para evaluar los factores asociados a inadecuaciones en la alimentación a fin de promover acciones oportunas de educación alimentaria (Solano-Pinzón, 2010). La ingesta de alimentos sólidos en la dieta de los niños, debe ser gradual aproximadamente a partir de los seis meses de edad, donde es necesario para el desarrollo de la capacidad de masticar y hablar (Ministerio de la Protección Social, 2004).

A partir de los seis meses y hasta el año es conveniente continuar con leche materna a la vez que se va completando la dieta con alimentos sin excesos de grasas saturadas y azúcares simples. Alemán et al, 2013, reconocen que entre el nacimiento y los dos años de edad hay una etapa crítica para la promoción óptima del crecimiento, la salud y el desarrollo. El niño necesita un aporte de proteínas, calcio y hierro elevado, por lo que la dieta debe ser rica en alimentos naturales y nutritivos (Macias, Rodríguez & Ronayne de Ferrer, 2013).

Los padres eligen para la alimentación de sus hijos productos fabricados industrialmente, debido a que estos alimentos son prácticos, variados y constituyen una opción de comida complementaria en la dieta, siempre y cuando estén preparados con frutas frescas, verduras y carnes que no lleven conservantes ni otro tipo de componente artificial, es decir que sea un producto inocuo para proteger la seguridad de sus hijos al consumirlos (Soriano et al., 2007); ya que las prácticas de alimentación inadecuadas durante los primeros años de vida tienen consecuencias negativas inmediatas, y de larga duración, sobre el crecimiento y el desarrollo del niño (Agudo & Jones, 2010).

Al incorporar una amplia variedad de alimentos frescos, la alimentación idealmente complementaria debería proporcionar una plataforma para el establecimiento de preferencias de sabor equilibradas; aunque, se sabe que los recién nacidos tienen una preferencia innata por los sabores dulces y el rechazo innato de los sabores amargos, que se ha desarrollado desde una perspectiva evolutiva para buscar energía y rechazar toxinas, estas preferencias innatas pueden manipularse con la exposición a diferentes gustos en las primeras etapas del destete (Maslin & Venter, 2017).

Por otro lado, los parámetros del proceso de los alimentos; como aumento o disminución de temperatura, entre otras, influyen en la inocuidad y características sensoriales de las producciones (Jiménez et al., 2005). La relevancia de que el alimento sea inocuo o seguro se basa, entre otros aspectos, en la prevención de enfermedades transmitidas por alimentos (ETAS), las cuales representan un importante problema de salud pública a nivel mundial (Díaz, García, Jiménez y Villanueva, 2016).

El uso de aditivos en el procesamiento del alimento resulta imprescindible, debido a los variados beneficios tecnológicos que brindan estos aditivos como; conservar la calidad nutritiva, aumentar la estabilidad del alimento o mejorar sus propiedades organolépticas, así como favorecer los procesos de fabricación, transformación o almacenado del mismo (Sandoval et al., 2004). Aunque, algunos aditivos sintéticos pueden ser potencialmente cancerígenos, provocando reacciones alérgicas o intoxicaciones. (WHO, UNICEF, 2003; Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN, 2014). La utilización de aditivos cuyas fuentes sean de origen natural no representan peligro para la salud, ya que en su composición no están incorporadas sustancias extrañas que puedan perjudicar a quien los consume, en especial la población infantil (Ferrer Lorente et al., 2012).

Muchos estudios han sido enfocados a la mejora de los procesos térmicos, con la finalidad de garantizar esterilidad comercial, minimizar costos, maximizar la retención de nutrientes y optimizar los recursos energéticos (Alvarado, Martínez, Navarrete, Botello & Calderón, 2009).

En esta investigación se plantea la elaboración de un puré de verduras y pollo, adecuado para la alimentación infantil, aplicando cambios en el proceso de producción y ajustando determinados parámetros de esterilización, como el aumento o disminución de temperatura, entre otras; ya que estos factores influyen marcadamente en la inocuidad y características sensoriales de las producciones. Por otro lado, su formulación cuenta con materia prima que, por sus características particulares de antioxidante y conservadores, cumplen el papel de aditivos naturales evitando así el empleo de aditivos artificiales. El objetivo de esta investigación fue determinar el valor nutricional y la inocuidad de productos en conservas a partir de la sustitución de aditivos químicos por naturales, cambiando pasos y parámetros operacionales en el proceso.

METODOLOGÍA

Formulación del producto puré de vegetales y pollo en conserva

La materia prima se adquirió de forma comercial seleccionando cada ingrediente de óptima calidad y madurez, según su buen aspecto, textura, color y olor para garantizar su frescura.

Se desarrollaron dos formulaciones (24.53 kg (1) y 23.97kg (2)) en las cuales se variaron los porcentajes de determinadas materias primas (7.3 y 7.5% de pechuga de pollo sin piel, 14.9 y 15.3% de patata, 17.1 y 17.5% de zanahoria, 10.3 y 10.6% de puerro, 26.3 y 26.9% de tomate, 3.7 y 7.5% de aceite de oliva y 20.4 y 15.0% de agua mineral), respectivamente.

Se realizó el lavado y cortado en trozos de la materia prima, previo al escaldado (con agua potable, a 90°C por 3min) y choque térmico (sumergido inmediato en agua potable a 6-7°C, por 10 segundos); provocando un cambio de temperatura y la inhabilitación del pardeamiento enzimático; luego ocurre la inmersión de los vegetales en zumo de naranja evitando oxidaciones posteriores del producto. En este proceso se inactivan las enzimas presentes de la oxidación, disminuyendo la formación de compuestos oscuros tipo melanoidinas (Mendoza & Herrera, 2012; Marchat, 2007).

Se llevó a cabo la cocción del puerro, por 3 min en aceite precalentado, y se saltearon los trocitos de pollo, añadiendo la papa, zanahoria, tomate y agua a fuego medio (~15 a 20min), luego se trituró la mezcla en un molino coloidal para homogeneizar, y se enlató el producto obtenido en latas de 307 x 109 para envasar el producto, con peso neto de 140g. En la figura 1, se presenta el Diagrama de flujo para “puré de vegetales y pollo”.

Diseño del esquema de esterilización Cada lata con el producto se somete al proceso de exhausting (evacuado de oxígeno ocluido a 80°C) y sellado. En esta etapa se planteó una variación del proceso convencional, ajustando la temperatura del equipo para disminuir el tiempo de esterilización; tal variación permite aumentar la temperatura del Exhauster de 60 a 80 °C, esterilizando el producto satisfactoriamente a un tiempo inferior de 45 min. Posteriormente, mediante la evaluación sensorial se eligió la formulación final, a la cual se le aplicaron los dos regímenes de esterilización propuestos, en los que se utilizó la misma temperatura (121.1 °C) y distintos tiempos (45 y 40 min) y temperaturas del Exhauster (60 y 80 °C, respectivamente). Para comprobar la efectividad de los tiempos de esterilización, se controló con un data logger la penetración de calor, tomándose los datos registrados correspondientes al efecto esterilizante o letalidad del proceso, con base en la recomendación bibliográfica (Alvarado, et al.,2009; Rojas-Herrera & González-Flores 2006) de un mínimo de F = 12 D, definido también como tiempo de muerte térmica TMT y correspondiente a un valor mínimo de tiempo correspondiente a la esterilización comercial igual a doce veces el tiempo de reducción decimal (2.45 min de proceso efectivo como valor F.) donde F representa la letalidad del proceso para Clostridium botulinum. Se realizaron los cálculos respectivos de F y 1/F.

Finalmente, se enfrían las latas a chorro de agua, se etiquetan de acuerdo con las normativas vigentes y se almacena el producto en lugar limpio, seco y fresco.

Evaluación sensorial del puré de vegetales y pollo en conserva

Se efectuaron dos evaluaciones sensoriales, la primera fue a nivel laboratorio, sin llegar al envasado, ni someter el producto a ningún esquema de esterilización, para elegir la formulación seleccionada. Participaron 20 panelistas, representados por las madres de niños de primera infancia (6-12meses) que aún no saben hablar fluido, por lo que sus madres respondieron una prueba de aceptabilidad hedónica facial de 5 preguntas (Me agrada mucho, Me agrada, Ni agrada ni me desagrada, Me desagrada, Me desagrada mucho), relacionadas con la característica organoléptica del producto y la preferencia entre ellas, tomando como referencia las expresiones generales de un niño me gusta mucho, me gusta, ni me gusta ni me disgusta, me disgusta (Hernández Alarcón, 2005; Beriain-Apesteguia, 2001). Una vez escogida la formulación por el grupo de panelistas participantes, se realizó el procesamiento en planta, envasando en latas el producto obtenido y, posteriormente, se aplicaron los esquemas de esterilización propuestos. Luego se evaluó nuevamente el aspecto sensorial por parte del jurado semientrenado, identificando como M a la muestra con 45 minutos de esterilización y como N a la de 40 minutos de esterilización. La aceptabilidad se presentó como porcentaje de acuerdo con las categorías establecidas.

Análisis fisicoquímicos y microbiológicos

Se realizaron análisis físicoquímicos para determinar el promedio (de tres determinaciones por parámetro) sobre el contenido de grasa, fibra y proteínas del puré de vegetales y pollo en conserva, mediante protocolos estándares, usando metodologías reportadas (Chen et al.,2012; Avilés. 2002), mientras que el contenido de carbohidratos fue obtenido por diferencia (Ecuación 1). El perfil calórico (contenido energético) fue calculado de acuerdo con las contribuciones de las macromoléculas (grasas, proteínas y carbohidratos), como se muestra en la Ecuación 2.

Para el análisis microbiológico se utilizaron placas Petrifilm^TM, como un método rápido, fiable y eficiente, para la enumeración (recuento) de microorganismos indicadores; ya que su diseño tiene una película rehidratable cubierta con nutrientes y agentes gelificantes, proporcionando resultados en tres pasos básicos: inoculación, incubación y recuento (Alonso-Nore & Poveda-Sánchez, 2008; Muñoz, et al; 2001).

Adicionalmente, se realizó un estudio del mercado potencial del puré de vegetales y pollo en conserva seleccionado, a objeto de completar la evaluación técnica con las percepciones de las madres.

RESULTADOS

Tratamiento Térmico

En la Figura 2 se encuentran graficados los datos seleccionados de penetración de calor en el envase, incluyendo los valores significativos para el cálculo del tiempo de muerte térmica TMT y el efecto esterilizante, con valores de letalidad F. = 5min y Z = 10°C, donde Z es la diferencia de temperatura requerida para un cambio decimal en el valor D, de acuerdo con la bibliografía consultada (Fernández Molina, 2001).

Caracterización fisicoquímica y microbiológica

La caracterización fisicoquímica (parámetros nutricionales) y microbiológica (indicadores de inocuidad) de las muestras obtenidas, que se sometieron a distintos esquemas de esterilización, se detalla en la Tabla 1.

Análisis sensorial

Los resultados del análisis sensorial de las muestras se encuentran reflejados en las Tablas 2 y 3.

Se encuestó también la posible aceptación en el mercado del puré de vegetales y pollo en conserva seleccionado, los resultados de esta evaluación se encuentran en la Tabla 4.

DISCUSIÓN

El puré de vegetales y pollo es una buena opción para la alimentación de un niño a partir de los seis meses, debido a que las verduras u hortalizas son alimentos con bajo valor calórico y su consumo es recomendable en combinación con otros alimentos como patatas, zanahoria, puerros y pollo, que es la primera carne que debe ser introducida en la alimentación del bebé, porque contiene menos colágeno que la carne de ternera, la cual se introducirá luego ya que su digestión puede ser un poco más difícil, igual que la de cerdo (Álvarez-Henao, et al., 2012; Torrejón, et al., 2005).

En general, los purés y las papillas más frecuentemente consumidas son energéticamente inadecuadas, por lo que debería incorporarse una cantidad superior a la capacidad gástrica para cubrir las necesidades calóricas del niño. En la elaboración de los purés, para lograr la textura deseada se agrega el caldo de la sopa de cocción de las verduras, en lugar de aceite. De allí la importancia de haber utilizado aceite de oliva en esta investigación, para ofrecer mayor suavidad e incrementar el aporte energético, aprovechando su contenido en ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados (Durán et al.,2015).

Existen diversos inconvenientes en la utilización extensiva de los aditivos en la industria alimentaria ya que, la inocuidad o toxicidad de los aditivos depende de la sustancia en sí y de la cantidad utilizada, algunos productos sintéticos pueden ser potencialmente cancerígenos (colorantes: amarillo manteca, rojo escarlata, azul brillante, nitritos; edulcorantes: sacarina, ciclamatos; aromatizantes: glutamato monosódico, etc.) o provocar reacciones alérgicas (mejoradores de harina, etc.). Otro peligro es que sean utilizados para encubrir adulteraciones o alteraciones de los alimentos, provocando intoxicaciones (Sandoval-Aldana et al., 2004).

Los aditivos naturales seleccionados para la elaboración del producto formulado son: El zumo de naranja por su alto contenido de vitamina C y, por lo tanto, con gran capacidad antioxidante (Cano & Arnao, 2004), y el puerro por sus propiedades conservantes y fungicidas (Tarira-Ortiz, 2015), constituyendo una alternativa natural nutritiva y sana, para evitar aditivos químicos como sorbatos y benzoatos. Se evitó también el uso de sal como saborizante, tal como recomiendan algunos autores (Torrejón & Osorio, 2005).

Al usar el zumo de naranja, el ácido ascórbico de la fruta actúa como inhibidor de oxidación. Se realiza esta práctica en sustitución de inhibidores químicos que se usan en productos propensos a oscurecerse por oxidación química después de pelados y troceados, tales como las manzanas, peras, duraznos, damascos, ciruelas, plátanos, papas, espárragos y zanahorias (Orrego-Álzate, 2003).

Se seleccionó inicialmente el valor D₂₅₀ = 0,21 min (250°F = 121.1°C), temperatura usada en ambos esquemas de esterilización, ya que es la necesaria para inactivar la toxina del C. botulinum, microorganismo no resistente a temperaturas superiores a 100 °C, tomando luego un valor específico para el producto elaborado, como una temperatura segura.

Se utilizó como punto de partida lo establecido en la bibliografía para productos y envases similares, donde el tiempo utilizado en esterilización es de 52 o 45 minutos (Alvarado et al., 2009), se seleccionó como referencia el tiempo más bajo (45 minutos) y se trabajó además con 40 minutos, con la finalidad de plantear la propuesta de variar los regímenes de esterilización en cuanto a tiempo, para que sean inferiores al establecido, a fin de lograr un producto competitivo, que cuente con adecuadas características nutricionales y organolépticas.

Al disminuir el tiempo de autoclavado se obtiene un producto inocuo, porque se respeta la temperatura de esterilización de 121.1 °C, considerada segura para la inactivación de la toxina botulínica y se expone al alimento a menos tiempo dentro de la autoclave, logrando una mejor conservación de los valores nutricionales y organolépticos.

De la figura 1 se aprecia que, en el proceso de 45 minutos, aunque el tratamiento térmico se inicia aproximadamente desde 60°C, sólo se pueden establecer cálculos desde un poco menos de 100°C, demorando más su tiempo de calentamiento y la suma de su efecto esterilizante alcanza el valor deseado a ~ 26 minutos, pero por lo prolongado del tiempo total, incluyendo el enfriamiento, este valor alcanza niveles exagerados superiores a 2, cuyo cálculo ya no es significativo de continuar. En cambio, el proceso de 40 minutos parte desde aproximadamente 80°C, por lo tanto, su calentamiento es más rápido, aunque el efecto esterilizante se logró aproximadamente con el mismo tiempo, pero su procesamiento es más corto incluyendo el enfriamiento.

Al analizar los resultados de la caracterización físico química (Tabla 1) se aprecia que los valores nutricionales de la formulación propuesta para el puré de vegetales y pollo en conserva, sometido a un tiempo de esterilización de 40 minutos, son superiores a los obtenidos a 45 minutos de esterilización, lo cual indica que al disminuir este tiempo se obtiene un mejor contenido nutricional. Haciendo énfasis en el contenido de proteínas (proveniente del pollo) de la formulación 2 con un valor de 7.68%, que resulta ser muy favorable, tomando en consideración que, en la actualidad, las papillas que existen en el mercado contienen alrededor de 1% de proteínas. Estas se formulan principalmente, de purés de frutos y de almidón, con lo cual se han obtenido alimentos muy reducido o nulo de proteínas (Olaya & Borrero, 2009).

Además, los análisis microbiológicos evidencian que, en los productos obtenidos están ausentes los microorganismos seleccionados como indicadores de inocuidad del alimento, como garantía de que no causará daño a los consumidores. Se concluye que es posible la modificación en los regímenes de esterilización en cuanto al tiempo de 45 minutos, establecido en la literatura para productos similares; disminuyendo 40 minutos, a una temperatura de 121.1°C, lo que se logró aumentando la temperatura del exahuster, para que la evacuación del oxígeno ocluido sea más eficiente, con lo que se evita la proliferación de microorganismos aerobios, procesos bioquímicos oxidativos, pues se favorece la formación de vacío y se pre calienta el producto previo a la esterilización para así obtener un producto competitivo, inocuo y con características nutricionales y sensoriales adecuadas (Vela-Gutiérrez, et al; 2009).

Los resultados (Tablas 2, 3 y 4) demuestran la influencia favorable de la disminución del tiempo de esterilización y del uso de aditivos naturales, en sustitución de aditivos químicos, sobre las características organolépticas y la inocuidad de un producto infantil elaborado a partir del uso de vegetales y pollo. En este sentido, los evaluadores manifestaron que les es más agradarle el sabor y el olor del producto obtenido con la formulación 2, porque el 75 % expresó que le agradó mucho y el 25 % que le agradó, por lo tanto, en lo que se refiere a los atributos sabor y olor, la formulación 2 fue la escogida. De igual manera, los panelistas tienen preferencia por el color y la textura de la formulación 2, ya que el 50 % expresó que le agradó mucho y el otro 50 % que le agradó, confirmando la selección de dicha formulación. De acuerdo con los resultados de la evaluación sensorial realizada a los productos obtenidos a partir de las dos formulaciones y, por consiguiente, el de mayor aceptación resultó ser el obtenido con la Fórmula número 2, esta fue la elegida para la continuación del proceso experimental.

Con base en los resultados obtenidos, si la muestra N (Formulación 2 esterilizado bajo el nuevo esquema propuesto) sale al mercado gozaría de mayor aceptación, ya que el 90% de los encuestados manifestó su conformidad en comprarlo, lo cual abre expectativas promisorias para una futura producción industrial y comercialización del mismo. Por lo tanto, de la evaluación sensorial se establece que la muestra sometida al esquema de esterilización de 121.1 C° y 40 minutos goza de mayor aceptación en los encuestados, de acuerdo con sus características organolépticas.

De allí que, se plantea la propuesta de variar los regímenes de esterilización para que los tiempos sean inferiores al establecido, y lograr así un producto competitivo que cuenta con adecuadas características nutricionales, organolépticas y que garanticen la calidad e inocuidad de los mismos.

La inocuidad es uno de los cuatro grupos básicos de características que, junto con las nutricionales, organolépticas y comerciales, componen la calidad de los alimentos (Fuente y Barboza, 2010). La evaluación microbiológica aportó resultados satisfactorios en los dos regímenes de esterilización, no hay presencia de microorganismos, por lo tanto, la variación en el tiempo de esterilización no afecta a la inocuidad del producto.

El uso de los aditivos naturales, con propiedades antioxidantes, conservantes y fungicidas, supone un tiempo de duración del puré relativamente extenso; sin embargo, para una estimación cuantitativa del tiempo de vida en anaquel, se deben realizar otras investigaciones de cinéticas de degradación del producto elaborado.

Los datos obtenidos en esta investigación podrán ser utilizados de forma general en la industria alimentaria y en otros productos en conservas, para la aplicación de las variantes tecnológicas propuestas y donde se utilicen aditivos químicos como persevantes, gelificantes, amplificadores del olor y el sabor. Los resultados de esta investigación representan un referente de consulta en los análisis de producción de alimentos.

CONCLUSIONES

Los aditivos naturales seleccionados en la presente investigación para la elaboración del producto fueron: El zumo de naranja por su alto contenido de vitamina C y por lo tanto con gran capacidad antioxidante y el puerro por sus propiedades conservantes y fungicidas por lo tanto constituyen una alternativa natural nutritiva y sana, evitando así aditivos químicos como sorbatos y benzoatos. Se evitó también el uso de sal como saborizante

Se concluye que es posible la modificación en los regímenes de esterilización en cuanto al tiempo de 45 minutos establecidos en la literatura para productos similares, a 40 minutos, a una temperatura de 121.1°C, lo que se logró aumentando la temperatura del exahuster, para que la evacuación del oxígeno ocluido sea más eficiente, con lo que se evita la proliferación de microorganismos aerobios, procesos bioquímicos oxidativos, pues se favorece la formación de vacío y se pre calienta el producto previo a la esterilización para así obtener un producto competitivo, inocuo y con características nutricionales y sensoriales adecuadas

Al comparar las dos muestras con regímenes de esterilización distintos en cuanto al tiempo se aprecia que la composición nutricional de la muestra con menor tiempo de esterilización da valores más altos que la muestra con el mayor tiempo por lo que se concluye que al disminuir el tiempo de esterilización se contribuye a la conservación de los nutrientes presentes en el producto

La evaluación microbiológica da resultados satisfactorios en los dos regímenes de esterilización, no hay presencia de microorganismos por lo tanto la variación en el tiempo de esterilización no afecta a la inocuidad del producto

En los resultados de la evaluación sensorial se aprecian que las personas encuestadas muestran preferencia en cuanto a sus características organolépticas por el producto al cual se le aplicó el esquema de esterilización 121.1 °C por 40 minutos que es el planteado en esta investigación.

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