INTRODUCIÓN

Hoy día en México el consumo de una gran variedad de pan dulce es muy extenso, ya que en el mercado existe un sinfín de productos de repostería y panificación en diferentes formas, colores y texturas. El consumo per cápita anual de pan es de 33.5 kg, del cual 30% corresponde a pan dulce (La Jornada, 26 de agosto de 2018). Los cambios en estilo de vida y dieta del mexicano han contribuido al incremento de sobrepeso y obesidad en la población, por tal motivo es indispensable el desarrollo de formulaciones para producción de pan con bajo contenido calórico, pero con atributos sensoriales que satisfagan el gusto del mexicano.

Existen pocas variedades y diversificaciones de uso de harinas diferentes al trigo para la elaboración y desarrollo de panes tradicionales de México. La sustitución de la harina de trigo es un reto en la industria de la panadería, ya que el gluten es el responsable de las características esponjosas del pan y, por tanto, de propiedades sensoriales importantes. Se han reportado investigaciones donde sustituyen un porcentaje de harina de trigo por otras no convencionales para elaboración de panes y galletas. Gonzales-Barron et al. (2020) desarrollaron un pan con una mezcla de harina de trigo y mezquite, con lo que incrementa el contenido de fibra y ácidos grasos no saturados.

Se han desarrollado formulaciones para productos de panadería usando mezclas de harina de trigo con harina de lenteja roja (Marchini et al., 2021), harina de sorgo (Surco-Almendras & Alvarado-Kirigin, 2010; Torbica, Belović, & Tomić, 2019), harina de frijol lima (Franco-Miranda, Chel-Guerrero, Gallegos-Tintoré, Castellanos-Ruelas, & Betancur-Ancona, 2017), malanga (Calle, Benavent, & Rosell, 2020), yuca (Defloor, 1995); estas formulaciones han mejorado las propiedades de nutrientes. Henao-Osorio y Aristizábal-Galvis (2009) mencionan que las harinas compuestas, al tener un mayor contenido de fibra y azúcares reductores que el patrón de harina de trigo, aumenta la absorción de agua y el contenido de azúcares disponibles en la fermentación.

El pan tipo coyota tiene su origen en el estado de Sonora y se elabora principalmente de harina de trigo, manteca vegetal y con relleno de mermeladas o de cajeta; se le considera un postre o pan típico de aquella región. En este trabajo se consideró la sustitución de un porcentaje de harina de trigo por harina de frijol y nopal; se consideran las propiedades nutracéuticas de frijol y el nopal, así como el aprovechamiento de estas especies que son cultivadas en la región.

El frijol es una leguminosa de alta producción en el estado de Zacatecas (cerca de las 400,000 t), comercializado y autoconsumido esencialmente en las preparaciones de frijol de la olla y fritos. El frijol tiene un contenido de proteínas entre 14 y el 33%. La fracción proteica del frijol es rica en aminoácidos como lisina, fenilalanina y tirosina. Una porción de 90 g de frijoles proporciona 8 g de proteína, casi 15% del consumo diario recomendado para un adulto que pesa 70 kg (Chaquilla-Quilca, Balandrán-Quintana, Mendoza-Wilson, & Mercado-Ruiz, 2018; Chávez- Mendoza & Sánchez, 2017). Otros componentes de la semilla de frijol son fibras, tocoferoles, ácidos grasos insaturados, minerales (Ca, 3 g/kg; Fe, 40 mg/ kg; Zn, 35 mg/kg), entre otros (Gomes Basso, Ferrei- ra, Wojeicchowski, Nogueira, & Mottin, 2018; Ulloa, Rosas-Ulloa, Ramírez-Ramírez, & Ulloa-Rangel, 2011).

El nopal es una fuente de polisacáridos, fibra soluble e insoluble, minerales y compuestos con actividad antioxidante (Valente et al., 2010). El frijol se ha utilizado para elaborar barritas, panqué (Figueroa- González, Juárez, Herrera, Guzmán, & Sánchez, 2011) y pay (Zumarán-Alvarado, Juárez-García, Mancillas- Medina, Ávila-Ontiveros, & Leyva-Maldonado, 2017), entre otros. Mediante la incorporación de harina de nopal se han desarrollado tortillas (Olaiz-Fernández et al., 2006), botanas (Giraldo-Gómez, 2013), barras nutritivas (Olivera et al., 2012), entre otras. El desarrollo de un pan tipo coyota a partir de harinas de trigo, frijol negro y nopal aportará un mayor contenido de nutrimental y antioxidante comparado con las coyotas comerciales.

MATERIALES Y MÉTODOS

Reactivos y materiales

Los solventes fueron grado reactivo y se obtuvieron de la compañía J. T. Baker. Los reactivos de Folin Ciocalteu, ABTS, persulfato de sodio, ácido gálico y trolox se compraron en Sigma Chemical Co. Los higos frescos, el piloncillo de azúcar morena marca El Sarape, la manteca vegetal marca Inca®, la harina de trigo marca Tres Estrellas® y el polvo para hornear marca Royal se adquirieron en el mercado local.

Harinas de frijol y nopal

Para la obtención de la harina de frijol se utilizó frijol negro San Luis de acuerdo con la metodología de Figueroa-González et al. (2011), donde el frijol limpio fue secado en un deshidratador solar a una temperatura ambiente de 23 °C por 12 h. Posteriormente se molió con un molino de grano Sanbar marca Honda 1897 hasta obtener un tamaño de 955 µm (micras), finalmente se almacenó en polipapel de 20 cm por 30 cm con un porcentaje de humedad de menos de 12%, con el fin de evitar presencia de microorganismos o proliferación de plagas.

Para la preparación de la harina de nopal los nopales frescos se obtuvieron del mercado local; se seleccionaron, limpiaron y secaron en un deshidratador solar a temperatura ambiente de 23 ℃ por 24h. Posteriormente la muestra se molió con un molido mecánico Sanbar marca Honda 1897 donde se trituró a 1956 µm, finalmente se almacenó en polipapel de 15 cm por 25 cm con un porcentaje de humedad menor a 12%.

Mermelada de higo

Los higos maduros (1000 g) se lavaron y desinfectaron con Cl, la cáscara se retiró, la pulpa se coció con 450 g de azúcar y 100 ml de agua durante 30 min a 70°C. La mermelada se almacenó en frascos de vidrio previamente esterilizados.

Formulaciones

Para la elaboración del pan tipo coyota se plantearon tres formulaciones, las cuales se diferenciaron específicamente en la cantidad sustituida de harina de trigo por harina de frijol y de nopal. La harina de trigo varió entre 90, 80 y 70%; la harina de nopal entre 8%, 18% y 28%, respectivamente; la harina de nopal se mantuvo constante en 2% en todas las formulaciones (tabla 1).

Procedimiento para elaboración de un pan tipo coyota

Se mezclaron las harinas con la manteca vegetal hasta homogeneizar, la mezcla se dejó reposar por 30 min. Mientras, en un tazón con 100 ml de agua se disolvió la mitad del piloncillo y los piloncillos restantes se trituraron hasta lograr un polvo fino. Se agregó a la mezcla de harina y se amasó. Se elaboraron bolas de masa de 5 cm de diámetro, se extendió la masa con un rodillo hasta dejar una lámina cilíndrica de aproximadamente 3 mm de grosor y entre 10 y 15 cm de diámetro. A una lámina se agregaron 20 g de mermelada de higo que se cubrió con otra lámina de masa uniendo las orillas con un tenedor y haciendo pequeños orificios en la parte superior. Se colocaron en charolas previamente engrasadas con manteca vegetal, se precalentó el horno a 200 °C durante 10 min y se hornearon entre 12 y 15 min a la misma temperatura. Se enfriaron a temperatura ambiente y se embolsaron en polipapel, se dejaron en un lugar seco. De acuerdo con el color, sabor y textura se eligió la formulación F2 (coyota experimental) para la determinación de parámetros nutrimentales.

Determinaciones proximales

La determinación de proteína se realizó de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-F-68-S-1980 (SPFI, 4 de agosto de 1980), los carbohidratos con la NMX-F-312-1978 (SPFI, 15 de marzo de 1978) y las grasas con la Norma Oficial Mexicana NOM-086- SSA1-1994 (SSA, 26 de junio de 1996).

Evaluación de fenoles totales y capacidad antioxidante

El contenido de fenoles totales se determinó de acuerdo con la metodología descrita por Loarca-Piña et al. (2019). Brevemente se empleó una microplaca de 96 pozos a la cual se agregaron 150 µl de reactivo de Folin Ciocalteu (1:10), 30 µl de extracto de coyota y 120 µl de Na2CO3 (75% w/v). Después de 30 min se leyó la microplaca en un espectrofotómetro Spectra Max 190 a una longitud de onda de 765 nm. Se realizó una curva de calibración de ácido gálico. Los resultados se reportaron como miligramos equivalentes de ácido gálico por gramo de producto.

Para determinar la capacidad antioxidante se utilizó el método del radical ABTS•+ (Loarca-Piña et al., 2019). Se mezclaron 5 ml de una solución acuosa de 2,2´-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfónico (ABTS) 7mM y 88 µl de una solución de persulfato de potasio K2S2O8 140 mM, conservándose en un lugar obscuro durante 12 h para la generación del radical. Posteriormente a 500 µl de la solución se agregaron 20 ml de etanol. Se agregaron 20 µL del extracto seguidos de 230 µl de solución ABTS a una microplaca de 96 pozos. Se registró la absorbancia en un espectrofotómetro Spectra Max 190 a una longitud de onda de 734 nm. Se realizó una curva de calibración de Trolox y los resultados se expresaron como miligramos equivalentes de Trolox/g de producto.

Diseño experimental y análisis estadístico

Se utilizó un diseño completamente al azar para el análisis proximal y un diseño de bloques con arreglo factorial para fenoles totales y capacidad antioxidante en el pan tipo coyota experimental (F2) de forma independiente a partir de sustituciones parciales de harina de trigo por harinas de frijol negro San Luis y nopal con la aplicación de dos niveles de temperaturas (170 y 180 °C) y dos niveles de tiempo (11 y 13 min) (tabla 2).

En el análisis de datos se utilizó un análisis de varianza para observar si existían diferencias significativas (p<0.05). En el caso de existir diferencias significativas se utilizó la comparación de medias a través de la prueba de Tukey. Los gráficos y su interpretación fue con el programa estadístico InfoStat® versión 2015 de la Universidad Nacional de Córdova, Argentina.

RESULTADOS

El pan tipo coyota formulación F2 se eligió por ser el que presentó mejores características visuales y se denominó de ahí en adelante coyota experimental, de la cual se determinó el contenido de proteína, carbohidratos y grasa (figura 1). La coyota experimental presentó un contenido con valores promedio para proteína, carbohidratos y lípidos de 14.0%, 49.58% y 16.18%, respectivamente. La coyota comercial (El Indio Yaqui®) reporta valores de 7.0%, 61% y 22% para proteína, carbohidratos y lípidos, respectivamente. Para los tres parámetros existe diferencia estadística significativa entre la coyota experimental y comercial (p<0.05; figura 1). La coyota experimental presenta un mayor contenido de proteína y menores contenidos de carbohidratos y lípidos debido a la sustitución de harina de trigo por harinas de frijol y nopal.

En los resultados para fenoles totales fueron evaluadas tres muestras con tres repeticiones cada una. Se observó un promedio de 0.65 mg/l, en los cuales la M2 tuvo el mayor contenido (figura 2). Estas variaciones pudieron deberse al proceso de preparación y extracto de las muestras, tiempo de preparación de la placa, entre otros. Para evaluar la capacidad antioxidante se utilizó el método de ABTS. La coyota presentó valores promedio de 0.05 mg ET/g, la M2 presentó el mayor valor de capacidad antioxidante (0.06 mg de ET/g), con diferencia de hasta 2 mg eq Trolox/g en comparación con M1 (figura 3).

DISCUSIÓN

Las etiquetas de información nutrimental de las coyotas comerciales indican entre 5 y 6% de proteína en el contenido; como ejemplo coyotas Lulú, coyotas de Sonora estilo Oquitoa y coyotas sonorenses Melly (myfitnesspal, s. f.). No existen estudios científicos que aporten su contenido para compararlas de forma nutricional. Al comparar el pan tipo coyota con otros estudios donde utilizan mezclas de harinas no convencionales se tienen reportes como el de Pérez-Hernández et al. (2018), donde se realiza una evaluación proximal y mineral en cajas de harinas compuestas a base de trigo, leguminosas y oleaginosas con valores de 9.86 a 10.73% de proteína.

Zumarán-Alvarado et al. (2017) desarrollaron un pay de harina de frijol con relleno de mermelada de chilacayote donde se utilizaron cuatro tratamientos con diferentes proporciones de harinas de trigo y frijol, donde presentó 6.3% de proteína. Pascual-Chagman y Zapata-Huamán (2010) elaboraron un pan a partir de sustitución parcial de harina de trigo por harina de Kiwicha con cinco niveles de sustitución, donde obtuvieron desde 12.5 hasta 13.6% de proteína. Obregón, Contreras, Muñoz, Ayquipa y Fernández (2013) desarrollaron un pan a partir de sustitución parcial de harina de trigo por harinas de maíz y papa en 10%, mismo que evaluaron sensorial y nutricionalmente, con el cual se obtuvo desde 10.88 hasta 13.10% de proteína en las dos mejores formulaciones.

En cuanto a carbohidratos, las coyotas comerciales presentan valores desde 50 hasta 64%. Obregón et al. (2013), en el estudio mencionado anteriormente de un pan con sustitución de 10% de harina trigo por harinas de maíz y papa, obtuvieron un pan con 50.32% de dichos elementos; asimismo, Zumarán-Alvarado et al. (2017) obtuvieron en el pay de harina de frijol Negro San Luis 61.8% de los mismos.

Con relación al contenido de grasas, Figueroa- González et al. (2011) encontraron 17% al elaborar un panqué basado en harina de frijol negro Frijozac. A su vez, Zumarán-Alvarado et al. (2017) reportaron 25% de grasa en el desarrollo de un pay de harina

de frijol negro San Luis con mermelada de chilacayote de altas propiedades funcionales. La coyota formulada (figura 4) en comparación con la coyota comercial ha aumentado en proteína 100% y disminuido carbohidratos y grasas en 16 y 17%, respectivamente; lo que representa una mejora en su calidad nutricional.

Los compuestos fenólicos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza. Son componentes importantes en la dieta humana y su consumo mejora el estado de salud. Es preferible consumir frutas frescas para mantener el consumo de agentes nutracéuticos; sin embargo, se busca que los alimentos procesados contengan alta cantidad de estos. En los panes, las harinas de leguminosas proporcionan fenoles debido a la testa de frijoles. El relleno de fruta también contribuye al contenido de fenoles.

Martínez-Dotor y López-Martínez (2013) evaluaron la retención de componentes bioactivos y capacidad antioxidante contra los radicales ABTS˙ + y DPPH de cinco variedades de frijol consumido en México (bayo, flor de mayo, mayocoba, negro Jamapa y pinto) y reportaron valores desde 17.6 hasta 35 mg/g en el frijol crudo. Guajardo-Flores, Serna- Saldívar y Gutiérrez-Uribe (2013) cuantificaron compuestos fenólicos y capacidad antioxidante en el frijol, donde se separaron grano y testa para determinar en ambas fracciones la capacidad antioxidante reportando para frijol negro San Luis valores desde 27 hasta 61 mg EAG/g, y desde 6.35 hasta 26.3 mg EAG/g para fenoles y flavonoides, respectivamente.

Li et al. (2015) señalan que se han hecho estudios con trigo donde el color está asociado con la cantidad de compuestos antioxidantes. Por el contrario, Mpofu, Sapirstein y Beta (2006) expresan que el color no parece ser un factor de expresión del contenido de dichos elementos. Por su parte, Rosas- Hernández, Maldonado-Garfia, Centeno-Rodríguez, Abraham-Juárez y Cerón-García (2017) desarrollaron un pan tipo bolillo parcialmente sustituido con harina de fibra de mango en 10 y 20%, con un incremento en 100% de fenoles comparado con un pan tipo bolillo convencional.

Los componentes fenólicos de la coyota, al igual que la proteína, son los responsables de la capacidad antioxidante observada. Dimov et al. (2018) desarrollaron un pan mezclando harina de trigo y plantas medicinales con el objetivo de tener un pan con capacidad antioxidante, el pan presentó valores de 0.31 ± 0.05 mg ET/g. Comparando este resultado con los valores obtenidos en el presente trabajo, la coyota demuestra mayor capacidad antioxidante.

De acuerdo con otros estudios, Wu et al. (2004) reportan actividad antioxidante en granos de trigo con valores desde 1303 hasta 2479 µmol equivalentes a Trolox (ET), aproximadamente desde 14.7 hasta 28 mg por cada 100 g de producto. Asimismo, Li et al. (2015) evaluaron diferentes variedades de trigo donde mencionan que las harinas negras contienen una mayor capacidad antioxidante debido a la pigmentación del grano de trigo.

CONCLUSIONES

Se elaboró un pan tipo coyota con sustituciones de harinas de trigo, frijol y nopal con mermelada de higo. La coyota obtenida presenta mayor contenido de proteína y menor contenido de carbohidratos y grasa en comparación con coyotas comerciales. El pan presenta un contenido de fenoles totales que se asocia con su actividad antioxidante. La sustitución de harina de trigo por harinas de frijol y nopal no sólo mejora la calidad nutricional del producto artesanal, sino enriquece el contenido de agentes nutracéuticos con propiedades antioxidantes. El valor agregado de este pan artesanal tipo coyota promueve el uso de las materias primas de la región, como frijol y nopal. Además, se intenta generar fuentes de empleo con estos proyectos.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer el apoyo técnico-económico otorgado al Laboratorio de Nutracéuticos de la Universidad Autónoma de Querétaro para los análisis de esta investigación; así como a la LC. Luz Margarita Chávez García, directora del ITSZN, por el apoyo y facilidades para este trabajo.

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Notas de autor

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