UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente Carrera de AGROINDUSTRIAS Proyecto de Investigación previo a la obtención del título de Ingeniera Agroindustrial otorgado por la Universidad Estatal de Bolívar a través de la Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente, Carrera de Agroindustrias Tema: DESARROLLO DE UN EMBUTIDO TIPO CHORIZO PARRILLERO CON PROPIEDADES PREBIÓTICAS A PARTIR DE HARINA DE CHOCHO (Lupinus mutabilis) Y OKARA DE SOYA (Glycine max) Autor(s) Wendy Katherine Noboa Gavilanes Glenda Johana Punina Yanchaliquin Tutor(a): Ing. Iván Marcelo García Muñoz. Mgtr. Guaranda – Ecuador 2025 I DEDICATORIA Esta tesis está dedicada: En primer lugar, a Dios, quien ha sido mi guía constante, mi fortaleza en los momentos difíciles y mi compañía fiel durante todo este proceso académico. Su amor incondicional y su presencia me han sostenido hasta hoy, y a Él le debo cada paso dado. A mis padres, Juan Noboa y Etelvina Gavilanes, por su amor inmenso, su incansable trabajo, su paciencia y sacrificio. Gracias por enseñarme, con su ejemplo, que el esfuerzo, la fe y la determinación son las herramientas para alcanzar los sueños, y que no hay adversidad que no pueda enfrentarse porque Dios está siempre conmigo. A mis hermanos, Alexander y Mariel, por su cariño incondicional, por su apoyo sincero y constante, y por estar siempre a mi lado, alentándome en cada etapa de este camino. Y finalmente, a toda mi familia y amigos por sus oraciones, consejos y palabras de aliento me han fortalecido en los momentos en que más lo necesitaba. Gracias por acompañarme, con amor y cercanía, en cada uno de mis sueños y metas. Wendy Noboa II DEDICATORIA Esta tesis se la dedico, en primer lugar, a Dios, quien supo guiarme por el buen camino, darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar ante los problemas que se presentaron en el camino. A mis padres, Sergio Punina y María Yanchaliquín, quienes son la motivación de mi vida. Gracias por su apoyo incondicional, por creer en mí y estar presentes en cada paso que di. A mis hermanos, Jepherson, Kevin, Edison, Sergio y Alexis, por ser una razón más para sentirme orgullosa de culminar esta meta. Gracias por su confianza, cariño y por inspirarme siempre a seguir adelante. También dedico este logro a toda mi familia, por ser parte de mi vida y permitirme ser parte de su orgullo. Y no puedo dejar de agradecer a mis docentes y compañeros, en especial a la Doctora Patricia Iza, por brindarme sus enseñanzas, su guía y su apoyo a lo largo de este proceso académico. Glenda Punina III AGRADECIMIENTO En primer lugar, doy infinitas gracias a Dios, por haberme otorgado la fuerza, la sabiduría y el valor necesarios para culminar con éxito esta importante etapa de mi vida. Expreso mi profundo agradecimiento a mis padres, Juan Noboa y Etelvina Gavilanes, quienes han sido mi pilar incondicional. Gracias por su confianza, amor infinito y por apoyarme siempre, corrigiendo mis errores con paciencia y celebrando cada uno de mis logros como propios. A mis hermanos, Alexander y Mariel, les agradezco con todo mi corazón por su cariño, comprensión y constante apoyo. Mi especial gratitud a mi tutor Ing. Marcelo García, por su constante apoyo, comprensión y guía, siendo una pieza clave durante la elaboración del presente proyecto. Agradezco también a los demás docentes por sus valiosos aportes técnicos y académicos, cuyas sugerencias contribuyeron significativamente al desarrollo y culminación de este trabajo. Agradezco de manera especial a mi compañera de tesis y amiga, Glenda Punina, por su compromiso, colaboración y compañerismo durante todo este proceso. Compartir esta experiencia contigo fue una parte fundamental para alcanzar este logro. Extiendo también mi agradecimiento a la Universidad Estatal de Bolívar, por haberme abierto las puertas de esta prestigiosa institución, permitiéndome crecer tanto personal como profesionalmente, y avanzar con firmeza hacia la realización de mis metas. Finalmente, agradezco de manera muy especial al Laboratorio General del Departamento de Investigación y así como a los técnicos responsables. Este logro no es solo mío, sino también de cada persona que, con su presencia o desde la distancia, me alentó a no rendirme. Gracias por ser parte de este capítulo tan especial en mi vida. Wendy Noboa IV AGRADECIMIENTO Primeramente, agradezco a Dios por darme la salud y la vida para continuar con este proceso y alcanzar uno de mis anhelos más deseados. Este trabajo de tesis ha sido una gran bendición en todos los sentidos, y por ello agradezco profundamente a mis padres, Sergio Punina y María Yanchaliquín, y a mis hermanos Jepherson, Kevin, Edison, Sergio y Alexis, porque gracias a su apoyo incondicional, esta meta hoy se encuentra cumplida. Deseo dejar constancia de mi sincero agradecimiento al Ing. Marcelo García, quien no solo fungió como tutor de esta investigación, sino también me motivó e introdujo en el estudio con compromiso y dedicación. Agradezco a mis docentes por su valiosa orientación y asesoramiento, que contribuyeron significativamente a la culminación de este proyecto de investigación. Asimismo, agradezco a la Universidad Estatal de Bolívar, a la Facultad de Ciencias Agropecuarias, Recursos Naturales y del Ambiente, y principalmente a la Carrera de Agroindustrias, por abrirme las puertas y brindarme la oportunidad de adquirir conocimientos en esta hermosa carrera. Gracias también al Laboratorio General del Departamento de Investigación y Vinculación, por facilitar los recursos necesarios para llevar a cabo esta investigación, y por estar presente no solo en esta etapa tan importante de mi vida, sino en todo momento, ofreciéndome siempre lo mejor y velando por mi crecimiento personal y profesional. Y finalmente, no puedo dejar de agradecer a una persona muy especial en mi vida, por brindarme su apoyo, sus consejos y por no dejarme sola en este proceso. A ti, mi mejor amiga Wendy Noboa, gracias por compartir conmigo esta carrera, por estar en los momentos buenos y malos, y por caminar juntas hacia el cumplimiento de nuestras metas. Glenda Punina V ÍNDICE DE CONTENIDOS CONTENIDO PAG. CAPÍTULO I 1 1.1. INTRODUCCIÓN 1 1.2. PROBLEMA 3 1.2.1. Formulación de problema 4 1.3. OBJETIVOS 5 1.3.1. Objetivo General 5 1.3.2. Objetivos Específicos 5 1.4. HIPOTESIS 6 1.4.1. Hipótesis Nula 6 1.4.2. Hipótesis Alterna 6 CAPITULO II 7 2. MARCO TEORICO 7 2.1. Bases teóricas 7 2.1.1. Chocho 7 2.1.2. Origen 7 2.1.3. Chocho (Lupinus mutabilis) 7 2.1.4. Características 8 2.1.5. Descripción Botánica 8 2.1.6. Aporte nutricional del chocho (Lupinus mutabilis) 9 2.1.6.1. Componentes nutritivos del chocho 9 2.1.7. Variedades de chocho 10 2.1.7.1. INIAP 450 Andino 10 VI 2.1.7.2. INIAP 451 Guaranguito 11 2.1.8. Harina de Chocho 11 2.2. Soya 11 2.2.1. Descripción botánica 12 2.2.2. Aporte nutricional de la soya 12 2.2.3. Productos a partir del grano de soya 13 2.2.3.1. Subproductos de la soya 13 2.2.4. Okara de soya 14 2.2.4.1. Composición nutricional de la okara de soya 14 2.5. Embutidos 15 2.5.1. Chorizo parrillero 16 CAPITULO III 17 3. MARCO METODOLOGICO 17 3.1. Ubicación de la investigación 17 3.2. Metodología 18 3.2.1. Material en estudio 18 3.2.1. Factores de estudio 18 3.2.3. Tratamientos 18 3.2.4. Diseño experimental 20 3.2.5. Variables respuestas 22 3.2.6. Manejo de la investigación 22 3.2.6.1. Caracterización fisicoquímica a la materia prima 22 3.2.6.2. Elaboración del chorizo parrillero 26 3.2.6.3. Determinación de la actividad prebiótica 29 VII 3.2.6.4. Análisis microbiológico al chorizo parrillero 30 3.2.6.5. Análisis sensorial 31 3.2.7. Análisis de datos 32 CAPITULO IV 33 4.1. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 33 4.1.1. Caracterización fisicoquímica de la harina de chocho (Lupinus mutabilis) y okara de soya (Glycine max) 33 4.1.2. Determinación de la mejor combinación porcentual de la harina Chocho y Okara de Soya con base en la actividad prebiótica in vitro y contenido de proteínas. 35 4.1.3. Elaboración de un embutido tipo chorizo parrillero con propiedades prebióticas 43 4.1.4. Determinación del mejor tratamiento mediante una evaluación sensorial 44 4.1.5. Análisis microbiológico al mejor tratamiento 50 4.2. COMPROBACIÓN DE LA HIPÓTESIS 53 CAPITULO V 54 5.1. CONCLUSIONES 54 5.2. RECOMENDACIONES 55 BIBLIOGRAFÍA 56 ANEXOS VIII ÍNDICE DE TABLAS N° DETALLE PAG. 1 Taxonomía del chocho (Lupinus mutabilis) 9 2 Contenido nutricional del grano de chocho 10 3 Taxonomía de la soya (Glycine max) 12 4 Composición nutricional de la soya (Glycine max) 12 5 Composición de los diferentes derivados de la soya 13 6 Composición general del okara 15 7 Localización de la investigación 17 8 Aspectos de la situación geográfica y climática de la investigación 17 9 Factores de estudio 18 10 Combinación de tratamientos para la investigación. 19 11 Características del experimento 19 12 Modelo ANOVA para el diseño en arreglo factorial AxB 20 13 Formulaciones para el chorizo parrillero de acuerdo al diseño experimental ¡Error! Marcador no definido. 14 Caracterización fisicoquímica de la harina de chocho y okara de soya 33 15 Análisis de Varianza para Actividad Prebiótica - Suma de Cuadrados Tipo III 35 16 Pruebas de Múltiple Rangos para Actividad Prebiótica por Concentración de harina de chocho y okara de soya 36 17 Pruebas de Múltiple Rangos para Actividad Prebiótica por Proporción de los tipos de carne 37 18 Análisis de Varianza para Contenido de Proteínas - Suma de Cuadrados Tipo III 38 IX 19 Pruebas de Múltiple Rangos para Contenido de Proteínas por Proporción de los tipos de carne 39 20 Resumen del diseño experimental de la investigación 43 21 Análisis de varianza para Olor – Suma de cuadrados tipo III 44 22 Pruebas de múltiple rangos para Olor por Tratamientos - 44 23 Análisis de varianza para Color - Suma de cuadrados tipo III 45 24 Pruebas de múltiple rangos para Color por Tratamientos 46 25 Análisis de Varianza para Textura - Suma de Cuadrados Tipo III 46 26 Pruebas de múltiple rangos para Textura por Tratamientos 47 27 Análisis de Varianza para Aceptabilidad - Suma de Cuadrados Tipo III 48 28 Pruebas de múltiple rangos para Aceptabilidad por Tratamientos 48 29 Análisis microbiológico del producto terminado 50 X ÍNDICE DE FIGURAS N° DETALLE PAG. 1 Diagrama de flujo para la elaboración de chorizo parrillero 28 2 Gráfica de medias para Concentración de harina de chocho y okara de soya por Actividad prebiótica 36 3 Gráfica de medias para Proporción de los tipos de carne por Actividad prebiótica 37 4 Gráfico de interacciones entre el Factor A y Factor B 38 5 Gráfica de medias para Proporción de los tipos de carne por Contenido de proteínas 39 6 Gráfico de interacciones entre el Factor B y Factor A 40 7 Actividad prebiótica positiva en los seis tratamientos 40 8 Gráfico de medias de olor por tratamientos 45 9 Gráfico de medias de color por tratamientos 46 10 Gráfico de medias de textura por tratamientos 47 11 Gráfico de medias de aceptabilidad por tratamientos 48 12 Gráfica de Radar/Araña para el análisis sensorial 49 13 Petrifilm de los microorganismos en estudio 50 XI ÍNDICE DE ANEXOS N° DETALLE 1 Mapa de ubicación de la investigación 2 Fotografías de la investigación 3 Informes de resultados de la caracterización físico-químico 4 Informes de resultados de la actividad prebiótica 5 Informes de resultados de los análisis microbiológicos 6 Informes de resultados de proteínas para el chorizo parrillero 7 Resultados de las hojas de cataciones 8 Glosario de términos técnicos 9 Hoja de evaluación sensorial 10 Normativa INEN 1344:96 11 Normativa INEN 522:2013 XII RESUMEN Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar un chorizo parrillero con propiedades prebióticas, utilizando harina de chocho (Lupinus mutabilis) y okara de soya (Glycine max). Para ello, se empleó un diseño experimental factorial AxB, considerando tres proporciones de estos ingredientes vegetales y dos tipos de carne (cerdo y res). En la etapa inicial, se realizó la caracterización fisicoquímica de los insumos, donde la harina de chocho presentó altos niveles de proteína (53,91 %) y grasa (21,67 %), mientras que la okara de soya destacó por su humedad (75,77 %) y fibra (15,28 %). Posteriormente, se evaluó la actividad prebiótica in vitro en medio MRS, observándose efecto positivo en todas las formulaciones, con el tratamiento T1 (30 % harina de chocho, 70 % okara y carne de cerdo) como el más efectivo. En cuanto al contenido proteico, las formulaciones con carne de res mostraron valores superiores. La evaluación sensorial posicionó nuevamente al tratamiento T1 como el más aceptado por los panelistas en atributos como color, olor, textura, sabor y aceptación general. Finalmente, el producto elaborado cumplió con los requisitos microbiológicos según la norma NTE INEN 1344:96, sin presencia de patógenos. En conclusión, este embutido funcional demuestra potencial como alimento saludable y seguro, con valor agregado a partir de ingredientes locales y subproductos agroindustriales. Palabras clave: Chorizo parrillero, propiedades prebióticas, harina de chocho, okara de soya, actividad prebiótica, evaluación sensorial XIII SUMMARY The objective of this research was to develop a grilled sausage with prebiotic properties using chocho flour (Lupinus mutabilis) and soybean okara (Glycine max). A factorial AxB experimental design was implemented, combining three levels of plant-based ingredients and two types of meat (pork and beef). The initial phase involved a physicochemical characterization of the ingredients, revealing that chocho flour contained high levels of protein (53.91%) and fat (21.67%), while soybean okara was distinguished by its high moisture content (75.77%) and fiber (15.28%). In vitro prebiotic activity was then assessed using MRS medium. All treatments promoted the growth of beneficial microorganisms, with Treatment T1 (30% chocho flour, 70% okara, and pork meat) showing the highest prebiotic effect. Regarding protein content, beef formulations had significantly higher values. Sensory analysis showed that Treatment T1 received the most favorable scores for color, odor, texture, taste, and overall acceptability. Finally, the final product met the microbiological safety requirements of NTE INEN 1344:96, confirming the absence of pathogens. This functional sausage represents a promising and safe alternative based on local ingredients and agro-industrial byproducts. Keywords: Grilled sausage, prebiotic properties, chocho flour, soybean okara, prebiotic activity, sensory evaluation 1 CAPÍTULO I 1.1. INTRODUCCIÓN La búsqueda de productos alimenticios que contribuyan a una dieta más saludable y ambientalmente sostenible ha impulsado el desarrollo de alimentos innovadores basados en ingredientes funcionales y de alto valor nutricional. En el contexto ecuatoriano, destacan diversas leguminosas nativas, entre ellas el chocho (Lupinus mutabilis), ampliamente cultivado en la región Sierra, especialmente en provincias como Cotopaxi, Chimborazo, Bolívar, Pichincha, Tungurahua, Carchi e Imadura (Miño, 2023). Esta especie, conocida también como tarwi o lupino andino, posee un grano con abundante proteína, fibra dietética y micronutrientes esenciales (Rayo, 2020). La transformación del grano en harina permite conservar y concentrar sus beneficios, pues contiene grasas saludables como los ácidos grasos omega 3 y 9 así como fibras insolubles, lecitinas y aminoácidos esenciales. Estas cualidades convierten al chocho en un ingrediente estratégico para el diseño de alimentos funcionales con identidad andina. (Ponce-Quispe & Siche, 2022). Debido a sus características, este cultivo se considera estratégico en la promoción de alimentos funcionales de origen andino. De manera complementaria, el uso de subproductos agroindustriales ha cobrado importancia en el desarrollo de alimentos más sostenibles. La soya (Glycine max.), uno de los cultivos más relevantes a nivel global, genera durante su procesamiento residuos como la okara, también conocida como pulpa de soya. Este residuo sólido posee un perfil nutricional interesante, ya que contiene fibra insoluble, proteínas de alta biodisponibilidad y lípidos (Ayavaca, 2020). A pesar de que su elevada humedad (entre 75 y 80 %) representa un desafío para su conservación, investigaciones recientes han evidenciado su potencial funcional, especialmente por su efecto prebiótico al estimular el crecimiento de bacterias benéficas y favorecer la salud intestinal (Quintana, 2020). 2 Tal como indican Cieza & Ochoa (2022), los residuos de la industria alimentaria reúnen condiciones apropiadas para ser transformados en materia prima de alto valor agregado. Esta práctica se enmarca dentro del enfoque de economía circular y contribuye al desarrollo de productos funcionales. En ese sentido, el uso combinado de harina de chocho y okara de soya en productos cárnicos permite obtener alimentos de alto contenido nutricional, reducir pérdidas en la cadena agroindustrial y reemplazar ingredientes como la harina de trigo, que contiene gluten y puede causar intolerancia en ciertos consumidores. Bajo esta lógica, los embutidos ofrecen una plataforma viable para la innovación. El chorizo parrillero, característico de las parrilladas ecuatorianas y latinoamericanas, suele elaborarse con carne molida, grasa y condimentos, embutidos en tripas naturales o sintéticas (Patiño, 2021). Sin embargo, la adición de extensores tradicionales como la harina de trigo limita su inclusión en dietas sin gluten. Por ello, incorporar ingredientes alternativos como harina de chocho y okara de soya se plantea como una opción saludable, libre de gluten y con valor funcional añadido. Según Redondo-Solano et al. (2023), a incorporación de ingredientes poco convencionales en la formulación de embutidos no solo puede enriquecer sus atributos sensoriales, sino también otorgarles funciones adicionales, como el efecto prebiótico. Esta estrategia responde a una creciente demanda de alimentos cárnicos más saludables, sin comprometer aspectos clave como el sabor, la textura o la aceptación por parte del consumidor. En este marco, la presente investigación busca potenciar el uso de materias primas autóctonas y residuos agroindustriales mediante la formulación de un chorizo parrillero que combine harina de chocho y okara de soya. El estudio contempla la caracterización fisicoquímica de los ingredientes, su impacto sobre la actividad prebiótica in vitro, el contenido de proteínas, la evaluación sensorial del producto final y su calidad microbiológica. Con ello, se espera no solo diversificar el portafolio de embutidos funcionales disponibles en el mercado, sino también impulsar procesos sostenibles y un mejor aprovechamiento de los recursos agroalimentarios del país. 3 1.2. PROBLEMA En la actualidad, la alimentación saludable y el aprovechamiento sostenible de recursos se han convertido en pilares clave dentro del desarrollo agroindustrial. Este sector genera una amplia variedad de subproductos, los cuales, si no son gestionados adecuadamente, pueden representar un riesgo tanto para el ambiente como para la salud pública (Aguiar et al., 2022). Sin embargo, muchos de estos residuos poseen un gran valor nutritivo y funcional, lo que permite su transformación en ingredientes útiles para nuevas formulaciones alimentarias (Cieza & Ochoa, 2022). Dentro de este panorama, sobresalen dos ingredientes funcionales de particular interés: la harina obtenida del chocho (Lupinus mutabilis) y la okara de soya (Glycine max). El primero corresponde a una leguminosa originaria de los Andes, valorada por su elevado contenido de proteínas, grasas saludables, fibra y minerales esenciales (Llerena, 2022). Por su parte, la okara residuo generado tras la elaboración de leche de soya constituye una pulpa rica en nutrientes como proteínas, lípidos y fibra dietética. A pesar de su alta humedad, que dificulta su manejo y conservación, diversos estudios le atribuyen efectos beneficiosos sobre la salud intestinal y propiedades prebióticas potenciales (Quintana, 2020). A pesar de que las propiedades individuales de la harina de chocho y la okara de soya han sido previamente analizadas, su uso conjunto en matrices cárnicas como el chorizo parrillero aún no ha sido explorado en profundidad en el ámbito científico. Este tipo de embutido, en su formulación tradicional, incorpora extensores como la harina de trigo, cuya función es mejorar la textura, aunque representa una barrera para personas con intolerancia al gluten. Por ello, el empleo de ingredientes funcionales libres de gluten, como los mencionados, podría constituir una alternativa más nutritiva, sostenible y adecuada para consumidores con requerimientos especiales. Por ello, se considera necesario investigar su comportamiento como reemplazo parcial de extensores convencionales en el desarrollo de un chorizo parrillero con valor funcional añadido. 4 1.2.1. Formulación de problema De acuerdo a lo mencionado, se considera que la investigación debe abordar la siguiente interrogante ¿Qué impacto tendrá el desarrollo de un embutido tipo chorizo parrillero aplicando harina de chocho y okara de soya como sustituto parcial de extensores comunes en embutidos? 5 1.3. OBJETIVOS 1.3.1. Objetivo General Desarrollar un embutido tipo chorizo parrillero con propiedades prebióticas a partir de harina de chocho (Lupinus mutabilis) y okara de soya (Glycine max). 1.3.2. Objetivos Específicos • Caracterizar la composición fisicoquímica de la harina de Chocho (Lupinus mutabilis) y Okara de Soya (Glycine max) • Determinar la mejor combinación porcentual de la harina Chocho (Lupinus mutabilis) y Okara de Soya (Glycine max) mediante un análisis de actividad prebiótica in vitro. • Elaborar un embutido tipo chorizo parrillero con propiedades prebióticas a partir de harina de chocho (Lupinus mutabilis) y okara de soya (Glycine max). • Establecer el mejor tratamiento mediante una evaluación sensorial. • Realizar un análisis microbiológico del mejor tratamiento. 6 1.4. HIPOTESIS 1.4.1. Hipótesis Nula 𝑯𝟎: No hay diferencia significativa en las características organolépticas, entre el chorizo parrillero tradicional y el chorizo parrillero elaborado con la harina de chocho y okara de soya 1.4.2. Hipótesis Alterna 𝑯𝐚: Existe una diferencia significativa en las características organolépticas, entre el chorizo parrillero tradicional y el chorizo parrillero elaborado con harina de chocho okara de soya 7 CAPITULO II 2. MARCO TEORICO 2.1. Bases teóricas 2.1.1. Chocho 2.1.2. Origen El Lupinus mutabilis, conocido comúnmente como chocho, es una leguminosa originaria de la región andina de América del Sur. Su cultivo se remonta a tiempos preincaicos, siendo aprovechado ancestralmente por comunidades indígenas de Ecuador, Perú y Bolivia como fuente principal de alimento. Esta especie ha sido ampliamente consumida por su alto valor nutricional, destacándose principalmente por su contenido proteico. También aporta grasas saludables, minerales esenciales y fibra dietética (Lemus-Conejo et al., 2023). En la actualidad, el chocho continúa siendo un ingrediente habitual en la gastronomía ecuatoriana, valorado por sus beneficios para la salud (Tian et al., 2020). Este cultivo prospera en zonas con climas templados a fríos, adaptándose a altitudes que oscilan entre los 200 y 3800 metros sobre el nivel del mar. Se estima que su domesticación se inició entre los años 2200 y 2500 a.C. Gracias a su capacidad para desarrollarse en diversos tipos de suelos, el cultivo del chocho ha ganado terreno en las últimas décadas. El altramuz, nombre con el que también se conoce a esta leguminosa, presenta múltiples aplicaciones en sectores como la medicina, la industria alimentaria y la agronomía. Además, su alto valor nutricional y su adaptabilidad a condiciones de bajo uso de insumos agrícolas lo convierten en una alternativa prometedora en sistemas de producción sostenible (Pereira et al., 2022). 2.1.3. Chocho (Lupinus mutabilis) El chocho, también conocido como tarwi, es una leguminosa originaria de los Andes y ha sido históricamente parte de la dieta de comunidades indígenas de la región. Esta especie, perteneciente a la familia Fabaceae, se distingue por su alto 8 valor nutricional, ya que contiene cantidades significativas de proteínas, fibra, lípidos y micronutrientes esenciales como calcio, hierro y zinc (Rayo, 2020). El chocho se reconoce como un grano de alto valor nutricional, debido a su contenido significativo de proteínas, fibra y lípidos beneficiosos para la salud. Esta composición lo convierte en una fuente alimentaria con potencial tanto para consumo humano como animal. Al tratarse de un cultivo tradicional de las zonas andinas del Ecuador, también representa una opción económicamente sostenible para pequeños productores (Sisalema & Zavala, 2023). 2.1.4. Características En cuanto a sus características morfológicas, el Lupinus mutabilis es una planta anual y herbácea, cuya altura puede variar entre los 0,8 y más de 2 metros, dependiendo del cultivar y las condiciones agroclimáticas. Sus semillas presentan formas ovaladas y pueden encontrarse en distintos colores como blanco, gris o negro. El número de ramas varía según la variedad y la zona de cultivo (Rayo, 2020). Esta especie responde favorablemente a temperaturas cálidas, ya que dichas condiciones incrementan la tasa de fotosíntesis, lo que estimula la actividad enzimática y, por ende, favorece el crecimiento y desarrollo de la planta. No obstante, un ciclo de desarrollo acelerado, provocado por temperaturas elevadas, también puede afectar negativamente si no existe una adecuada absorción de agua y nutrientes. Bajo estas circunstancias, el cultivo podría presentar deficiencias o ser más vulnerable a enfermedades y plagas. Aun así, el chocho posee una notable capacidad de adaptación, lo que le permite mantener su rendimiento y biomasa incluso en entornos de clima cambiante (Lozano-Povis et al., 2021). 2.1.5. Descripción Botánica La descripción botánica del chocho se presenta en la tabla 1: 9 Tabla 1 Taxonomía del chocho (Lupinus mutabilis) Fuente: (Ríos, 2023) 2.1.6. Aporte nutricional del chocho (Lupinus mutabilis) El chocho, también denominado lupín, tarwi o altramuz, es una leguminosa con un perfil nutricional destacable, lo que la convierte en una fuente eficiente de energía gracias a su contenido de carbohidratos y proteínas. Por este motivo, su consumo es recomendable en personas que realizan actividad física regular, ya que contribuye a la recuperación y el mantenimiento de la masa muscular. Además, es una fuente importante de hierro, lo que favorece la prevención de la anemia. Su alto contenido de potasio interviene en el adecuado funcionamiento del sistema nervioso. También contiene fitoesteroles, compuestos con propiedades antioxidantes que colaboran en el control de la hipertensión, la reducción del colesterol y la inflamación (Arellano, 2022). 2.1.6.1. Componentes nutritivos del chocho Como leguminosa andina, el chocho es considerado una de las fuentes vegetales de proteína más completas debido a su equilibrado perfil de aminoácidos esenciales y a su elevado valor biológico. Cuando se consume en forma de harina, su concentración de proteínas puede superar a la de otras harinas elaboradas a partir Clasificación Nombre Reino Vegetal Clase Papilionacea Subclase Dicotyledoneace Orden Fabácea Familia Leguminosae Genero Lupinus Especie Mutabilis Nombre científico Lupinus mutabilis sweet Nombres comunes Chocho, tahuri,tarwi 10 de legumbres, lo que la convierte en una opción funcional de alto valor nutricional (Donoso, 2021). Entre sus principales componentes se encuentran los fitoesteroles, compuestos que actúan como antioxidantes naturales, favoreciendo la regulación de la presión arterial, la disminución de los niveles de colesterol (Paguay, 2022). Tabla 2 Contenido nutricional del grano de chocho Componentes Chocho amargo (%) Chocho desamargado (%) Macronutrientes Proteína 47,8 54,05 Grasa 18,9 21,22 Fibra 11,07 10,37 Cenizas 4,52 2,54 Macro y micronutrientes Potasio 1,22 0,02 Magnesio 0,24 0,07 Calcio 0,12 0,48 Fosforo 0,6 0,43 Hierro (pmm) 78,45 74,47 Zinc (pmm) 42,84 63,21 Magnesio(pmm) 36,72 18,47 Cobre(pmm) 12,65 7,99 Alcaloides (%) 3,26 0,03 Fuente: (Llerena, 2022). 2.1.7. Variedades de chocho 2.1.7.1. INIAP 450 Andino La variedad INIAP-450 Andino corresponde a una línea mejorada de Lupinus mutabilis con hábito de crecimiento herbáceo. Se caracteriza por presentar granos secos de color blanco-crema, de gran tamaño y forma oval aplanada. Su ciclo de floración oscila entre los 2 y 4 meses, mientras que la cosecha puede realizarse entre los 5 y 7 meses posteriores a la siembra. Esta variedad muestra una buena adaptación a altitudes comprendidas entre los 2600 y 3400 metros sobre el nivel del mar, con un rendimiento promedio de 1500 kilogramos por hectárea (Quitio & Solórzano, 2020). 11 2.1.7.2. INIAP 451 Guaranguito La variedad INIAP-451 Guaranguito es de porte erecto y crecimiento herbáceo. Sus semillas secas son grandes, con forma oval y aplanada. El tiempo promedio de floración va de los 2 a 3 meses, y el de cosecha de los 5 a 6 meses. Está adaptada a un rango altitudinal más amplio, entre los 2200 y 3600 m.s.n.m., con un rendimiento estimado de 1500 kilogramos por hectárea. Esta línea fue seleccionada y mejorada por el Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), y fue reconocida oficialmente como variedad mejorada en el año 2010. Su desarrollo fue orientado específicamente a las condiciones agroecológicas de la provincia de Bolívar (Quitio & Solórzano, 2020). 2.1.8. Harina de Chocho La harina obtenida de Lupinus mutabilis ha despertado interés tanto en la investigación científica como en la industria alimentaria por su excelente composición nutricional. Se destaca por su alto contenido de proteínas vegetales y su significativa concentración de fibra, lo que la convierte en un ingrediente funcional versátil. Su inclusión en formulaciones alimenticias permite mejorar el valor proteico y energético de diversos productos. Además, gracias a la presencia de lecitina con propiedades emulsionantes, se obtiene un mayor volumen en el horneado, lo que mejora tanto la textura como la apariencia del producto final (Quilca, 2020). 2.2. Soya La soya es una leguminosa de origen asiático con gran relevancia a nivel mundial, tanto en la alimentación humana como animal, debido a su notable perfil nutricional. Su composición incluye entre un 36 % y 40 % de proteínas, lo que la posiciona como una de las fuentes vegetales más concentradas en este macronutriente. También contiene lípidos en un rango del 18 % al 20 %, mayoritariamente ácidos grasos insaturados, y entre 25 % y 30 % de carbohidratos, muchos de ellos de bajo índice glucémico (Yang et al., 2024). 12 2.2.1. Descripción botánica Tabla 3 Taxonomía de la soya (Glycine max) Reino Plantae División Magnoliophyta Clase Magnoluopsida Subclase Rosidae Orden Fabales Familia Fabaceae Subfamilia Faboideae Tribu Phaseolease Subtribu Glycininae Genero Glycine Especie G.max Fuente: (Ayavaca, 2020) 2.2.2. Aporte nutricional de la soya La soya, también conocida como poroto, contiene en su composición proteínas, grasas (lípidos), carbohidratos y minerales. Sin embargo, sus componentes predominantes son las proteínas y los lípidos, que representan aproximadamente el 60% del total de la semilla. Es importante destacar que sus proteínas son ricas en el aminoácido lisina, en comparación con otros cereales (Morán et al., 2020). Tabla 4 Composición nutricional de la soya (Glycine max) Nutrientes Porcentaje Proteína 38 – 40% Grasas 18 – 20% Ácidos grasos insaturados 85% Carbohidratos totales 25 – 30% Minerales 4 – 5% Fuente: (Enríquez et al., 2020) 13 2.2.3. Productos a partir del grano de soya Los productos obtenidos a partir de la soya se caracterizan por la cantidad y calidad de sus nutrientes, que son fácilmente digeribles y absorbidos por el cuerpo. Estos productos actúan como ingredientes funcionales en la alimentación, destacándose por su elevado contenido en proteínas, isoflavonas, ácidos grasos omega-3 y fibra dietética. La soya es reconocida como una fuente significativa de proteínas y aceite, lo que le confiere un alto valor nutricional (Rodríguez, 2021). Gracias a los beneficios que aporta para la salud, ha aumentado el interés en la incorporación de soya en alimentos tradicionales, ya sea agregándola total o parcialmente o reemplazando otros ingredientes con ella (Messina et al., 2022). 2.2.3.1. Subproductos de la soya Los subproductos derivados de la soya presentan variaciones según su composición química, el proceso de producción y sus propiedades funcionales. Entre estas propiedades destacan su capacidad para actuar como emulsionante, espesante, hidratante, gelificante y espumante, entre otras. La cantidad de proteínas y otros componentes específicos son cruciales para la elaboración de los diferentes productos de soya (Rodríguez, 2021) Tabla 5 Composición de los diferentes derivados de la soya Soya % Harinas Concentrados Aislados Sin desgrasar Desgrasada Alcohol Ácido Calor húmedo Proteína 36,5 41,5 53,0 66,0 67,0 70,0 93,0 Grasa 20,0 21,0 1,0 0,3 0,4 1,2 0,0 Humedad 8,5 5,0 5,0 6,7 5,2 3,1 4,7 Fibra cruda 9,0 2,1 2,9 3,5 3,4 4,5 0,2 Ceniza 5,0 5,2 6,0 5,6 4,8 3,8 3,8 Fuente: (Rodríguez, 2021) 14 Porotos de soya: Los granos enteros de soya pueden ser hidratados previamente en agua y luego incorporados a preparaciones como sopas y guisos, aportando sabor y una fuente adicional de proteínas. También pueden tostarse y consumirse como snack (Messina et al., 2022). Leche de soya: Esta bebida se elabora a partir de granos de soya remojados, molidos y filtrados. Cuando se enriquece con minerales y vitaminas, puede utilizarse como alternativa a la leche convencional en el consumo con cereales o en diversas recetas culinarias (Messina et al., 2022). Queso de soya: El queso elaborado a partir de leche de soya puede reemplazar productos como la crema agria, el queso crema o el queso tradicional en diferentes usos gastronómicos (Messina et al., 2022). Tofu: Este producto se obtiene mediante el proceso de coagulación de la leche de soya caliente. El tofu destaca por su riqueza en proteínas, minerales y vitaminas. En su versión firme, es adecuado para su uso en sopas, salteados u otras preparaciones (Messina et al., 2022). 2.2.4. Okara de soya La okara, también llamada pulpa de soya, es un subproducto sólido con aspecto blanco o amarillento que se genera tras filtrar las semillas trituradas durante la producción de leche de soya. Es decir, representa la porción no soluble de la soya que queda después de extraer la fase líquida destinada a la elaboración de tofu o bebidas vegetales. Este residuo ha sido objeto de investigación debido a su potencial para mejorar tanto la textura como el aporte nutricional en productos alimenticios (Quintana, 2020) 2.2.4.1. Composición nutricional de la okara de soya La composición del okara puede verse influenciada por diversos factores, como la variedad del grano de soya, el procedimiento empleado para obtener la bebida vegetal, la cantidad de compuestos solubles en agua que se extraen durante la molienda, así como los métodos analíticos aplicados. Existen variaciones en el 15 contenido de proteínas, lípidos, perfil de ácidos grasos y actividad de la enzima lipoxigenasa entre diferentes cultivos de soya. La técnica empleada para elaborar la bebida de soya incide directamente en la composición final del okara. En este contexto, se identifican dos métodos principales de procesamiento: el japonés y el chino. El primero consiste en calentar los granos remojados antes de su molienda y filtrado, mientras que, en el método chino, los granos se remojan, se muelen y filtran en frío, y posteriormente se someten a calor (Quintana, 2020). Tabla 6 Composición general del okara Macro componentes Concentración (g/100 g base seca) Carbohidratos 3,8 - 5,3 Proteínas 15,2 - 33,4 Lípidos 8,3 - 10,9 Fibra dietaría 42,4 - 50,8 Fibra insoluble 4,2 - 14,6 Micro componentes Concentración (mg/100 g base seca) Tiamina (B1) 0,48 – 0,59 Riboflavina (B2) 0,03 – 0,04 Niacina (B3) 0,82 – 1,04 K 936 – 1350 Na 16 – 96 Ca 260 – 428 Mg 130 – 165 Fe 0,6 – 11 Mn 0,2 – 3,1 Zn 0,3 – 3,5 Fuente: (Quintana, 2020) 2.5. Embutidos Según la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1217:2013, los embutidos se definen como productos obtenidos a partir de carne, grasa y vísceras comestibles provenientes de animales destinados al consumo. Estos ingredientes pueden estar sazonados, curados o no, ahumados o no, y secos o no, y pueden incluir también vegetales en su composición. Todos estos elementos se introducen en envolturas mediante el proceso de embutido. 16 Los embutidos frescos crudos son populares a nivel mundial, lo que ha dado lugar a una gran diversidad de recetas y nombres según la región. De acuerdo con el Servicio de Inocuidad e Inspección de los Alimentos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA-FSIS), este tipo de embutidos se caracteriza por contener carne finamente triturada, ya sea de una sola especie o de una mezcla de varias, y en ocasiones incluye vísceras como el hígado, corazón o riñones. En los países latinoamericanos, estos productos se elaboran siguiendo principios similares, aunque cada nación incorpora ingredientes típicos de su gastronomía, y las denominaciones varían entre regiones (Redondo-Solano et al., 2023). 2.5.1. Chorizo parrillero También conocido como chorizo criollo o argentino, este tipo de embutido destaca por su combinación de carne bovina y porcina. A diferencia del chorizo tradicional, no contiene pimentón, lo que le confiere un sabor y una apariencia distintivos. Es un elemento infaltable en las parrilladas argentinas y, con el tiempo, se ha vuelto popular en otras regiones donde las barbacoas son comunes. Su composición típica incluye cerca del 70 % de carne de res y el resto de carne de cerdo. Históricamente, se cree que esta preparación proviene de descendientes de españoles nacidos en América Latina durante la época colonial (Guaranda, 2022). 17 CAPITULO III 3. MARCO METODOLOGICO 3.1.Ubicación de la investigación La investigación se llevó a cabo en la Universidad Estatal de Bolívar, ubicada en el cantón Guaranda; el desarrollo del chorizo tipo parrillero, elaborado con okara de soya y harina de chocho, se realizó en la Planta Agroindustrial; por otro lado, el análisis de las propiedades prebióticas y el contenido de proteínas del producto se efectuó en los Laboratorios de Investigación y Vinculación. Tabla 7 Localización de la investigación Provincia Bolívar Cantón Guaranda Parroquia Veintimilla Localidad Laguacoto II Situación geográfica y climática Tabla 8 Aspectos de la situación geográfica y climática de la investigación Parámetro Valor Altitud 2.630 msnm Latitud 01º 36´52´´ S Longitud 78º 59´54´´ W Temperatura máxima 21ºC Temperatura mínima 7ºC Temperatura media 14.4ºC Precipita0ción media 980 mm Heliofanía (H/L) /AÑO 900 Humedad Relativa 70% Velocidad promedio del viento 6 m/s Nota: Datos geográficos tomados del Municipio del cantón Guaranda 18 3.2.Metodología 3.2.1. Material en estudio • Harina de chocho (Lupinus mutabilis) • Okara de soya (Glycine max) • Variedades de carnes • Aditivos (Nitrito, Ácido ascórbico, Fosfato) • Condimentos 3.2.1. Factores de estudio En esta investigación se analizaron distintas proporciones de harina de chocho y okara de soya empleadas como ingredientes sustitutos en la formulación de un embutido tipo crudo. A continuación, se presenta una tabla que resume los factores y niveles correspondientes a un diseño factorial A×B (3×2), utilizado para la ejecución del experimento: Tabla 9 Factores de estudio 3.2.3. Tratamientos La combinación entre los distintos niveles de cada factor permitió establecer los tratamientos aplicados durante el desarrollo del estudio, los cuales se detallan en la tabla siguiente. Factor Código Niveles Concentración de la harina de chocho y okara de soya A a1: Harina de chocho 30 % + okara de soya 70 % a2: Harina de chocho 40 % + okara de soya 60 % a3: Harina de chocho 20 % + okara de soya 80 % Proporción de los tipos de carne B b1: Carne de cerdo b2: Carne de res 19 Tabla 10 Combinación de tratamientos para la investigación. Número Tratamientos Niveles T1 a1b1 (Harina de chocho30 % + okara de soya 70 %) + (Mayor proporción de carne de cerdo). T2 a1b2 (Harina de chocho30 % + okara de soya 70 %) + (Mayor proporción de carne de res). T3 a2b1 (Harina de chocho 40 % + okara de soya 60 %) + (Mayor proporción de carne de cerdo). T4 a2b2 (Harina de chocho 40 % + okara de soya 60 %) + (Mayor proporción de carne de res). T5 a3b1 (Harina de chocho 20 % + okara de soya 80 %) + (Mayor proporción de carne de cerdo). T6 a3b2 (Harina de chocho 20 % + okara de soya 80 %) + (Mayor proporción de carne de res). 3.3.2. Descripción de la unidad experimental Seguidamente, se describen las características del experimento diseñado para analizar el contenido proteico y la actividad prebiótica del embutido formulado a base de harina de chocho y okara de soya. Tabla 11 Características del experimento Características del diseño factorial Detalle Descripción Factores de estudio 2 Concentración de la harina de chocho y okara de soya Proporción de los tipos de carne Nivel Factor A 3 a1: Harina de chocho 30% + okara de soya 70% a2: Harina de chocho 40% + okara de soya 60% a3: Harina de chocho 20% + okara de soya 80% Nivel Factor B 2 b1: Carne de cerdo b2: Carne de res Tratamientos 6 Repeticiones 2 Unidades experimentales 12 Variable respuesta 2 Contenido proteico Actividad prebiótica 20 3.2.4. Diseño experimental Con el fin de analizar el efecto de los factores y sus respectivos niveles, se aplicó un diseño factorial A×B con dos repeticiones por tratamiento. En este sentido, el modelo matemático empleado fue el siguiente: 𝒀𝒊𝒋𝒌 = 𝝁 + 𝑨𝒊 + 𝑩𝒋 + 𝑨𝑩𝒊𝒋 + 𝜺𝒊𝒋𝒌 (𝟏) Donde: 𝒀𝒊𝒋𝒌: Variable sujeta de medición 𝝁 : Media General 𝑨𝒊: Efecto del factor A 𝑩𝒋: Efecto del factor B 𝑨𝑩𝒊𝒋: Efecto de la Interacción (A x B) 𝜺𝒊𝒋𝒌: Error Experimental Modelo de análisis de varianza (ANOVA) Para determinar las diferencias ente medias, se utilizó un análisis de varianza. Tabla 12 Modelo ANOVA para el diseño en arreglo factorial AxB Fuente de Variabilidad Suma de cuadrados Grados de libertad Cuadrado Medio 𝑭𝟎 Valor-p Efecto A 𝑆𝐶𝐴 𝑎 − 1 𝐶𝑀𝐴 𝐶𝑀𝐴 𝐶𝑀𝐸⁄ 𝑃(𝐹 > 𝐹0 𝐴) Efecto B 𝑆𝐶𝐵 𝑏 − 1 𝐶𝑀𝐵 𝐶𝑀𝐵 𝐶𝑀𝐸⁄ 𝑃(𝐹 > 𝐹0 𝐵) Efecto AB 𝑆𝐶𝐴𝐵 (𝑎 − 1)(𝑏 − 1) 𝐶𝑀𝐴𝐵 𝐶𝑀𝐴𝐵 𝐶𝑀𝐸⁄ 𝑃(𝐹 > 𝐹0 𝐴𝐵) Error 𝑆𝐶𝐸 𝑎𝑏(𝑛 − 1) 𝐶𝑀𝐸( Fuente: (Gutiérrez & De la Vara, 2008) 21 Donde: 𝑺𝑪𝑨: Suma de cuadrados del efecto A 𝑺𝑪𝑩: Suma de cuadrados del efecto B 𝑺𝑪𝑨𝑩: Suma de cuadrados del efecto AB 𝑺𝑪𝑬: Suma de cuadrados de error 𝑺𝑪𝑻: Suma de cuadrados totales 𝑪𝑴𝑨: Cuadrado medio del efecto A 𝑪𝑴𝑩: Cuadrado medio del efecto B 𝑪𝑴𝑨𝑩: Cuadrado medio del efecto AB 𝑪𝑴𝑬: Cuadrado medio del error Modelo de pruebas de rangos múltiples Para determinar cuál de los tratamientos resultó ser el más adecuado, se realizó una prueba de comparación de medias mediante el método de Diferencia Mínima Significativa (LSD, por sus siglas en inglés). Este análisis consiste en contrastar las diferencias entre las medias de los tratamientos, determinado por: |𝐘̅𝒊 − 𝐘̅𝒋| > 𝒕 ( 𝜶 𝟐 𝑵−𝒌) √𝑪𝑴𝑬 ( 𝟏 𝒏𝒊 + 𝟏 𝒏𝒋 ) = 𝑳𝑺𝑫 (𝟐) Donde: |𝐘̅𝒊 − 𝐘̅𝒋|: Valor absoluto entre las medias muéstrales. 𝒕 ( 𝜶 𝟐 𝑵−𝒌) : Distribución T de Student con N – k grados de libertad que corresponden al error. 𝒌: Número de tratamientos. 𝑪𝑴𝑬: Cuadrado medio del error que se obtiene de la tabla ANOVA. 22 𝒏𝒊, 𝒏𝒋: Número de observaciones para los tratamientos i y j, respectivamente 𝑳𝑺𝑫: Diferencia mínima significativa. 3.2.5. Variables respuestas Las variables respuesta utilizadas en la presente investigación fue el contenido proteico medido por el método de DUMAS y actividad prebiótica mediante in vitro. 3.2.6. Manejo de la investigación A continuación, se presentan las distintas metodologías que se aplicaron en la realización de la presente investigación: 3.2.6.1. Caracterización fisicoquímica a la materia prima Proteínas Para la determinación del contenido proteico se utilizó el método Dumas, conforme a lo establecido en la norma (UNE-EN 15104, 2011) . Este procedimiento implicó pesar 1 gramo de muestra (harina de chocho y okara de soya) y someterla a un proceso de combustión en un horno a temperaturas entre 900 y 1000 °C, en una atmósfera rica en oxígeno. Durante esta combustión se liberó nitrógeno, el cual fue cuantificado mediante un detector de conductividad térmica.La conversión se realizó aplicando la siguiente fórmula: 𝑷 = (𝟏, 𝟒𝟎)(𝑭) (𝑽𝟏𝑵𝟏 − 𝑽𝟐𝑵𝟐) − (𝑽𝟑𝑵𝟏 − 𝑽𝟒𝑵𝟐) 𝒎(𝟏𝟎𝟎 − 𝑯) (𝟑) Donde: 𝑷: Contenido de proteínas en harinas de origen vegetal, en porcentaje de masa. 𝑭: Factor para convertir el contenido de nitrógeno a proteínas 𝑽𝟏:Volumen de la solución 0,1 N de ácido sulfúrico, empleado para recoger el destilado de la muestra, en 𝑐𝑚3 . 23 𝑵𝟏: Normalidad de la solución de ácido sulfúrico. 𝑽𝟐: Volumen de la solución 0,1 N de hidróxido de sodio, empleado en la titulación, en cm3 𝑵𝟐: Normalidad de la solución de hidróxido de sodio. 𝑽𝟑: Volumen de la solución 0,1 N de ácido sulfúrico empleado para recoger el destilado del ensayo en blanco, en 𝑐𝑚3. 𝑽𝟒: Volumen de la solución 0,1 N de hidróxido de sodio empleado en la titulación del ensayo en blanco, en 𝑐𝑚3. 𝒎: Masa de la muestra, en g. 𝑯: Porcentaje de humedad en la muestra. Humedad La medición del contenido de humedad se realizó siguiendo los lineamientos de la norma AOAC 925.10. Para ello, se utilizaron crisoles previamente limpios, los cuales fueron secados en una estufa Memmert a una temperatura de 130 °C durante una hora. Posteriormente, se dejaron enfriar en un desecador por 45 minutos y se registró el peso del crisol vacío. A continuación, se colocaron aproximadamente 3 gramos de muestra en cada crisol y se anotó el nuevo peso. Luego, los crisoles fueron introducidos nuevamente en la estufa a 130 °C, repitiendo el secado hasta obtener dos pesajes consecutivos %𝑯 = 𝑴𝟏 − 𝑴𝟐 𝑴𝟐 − 𝑴𝟎 × 𝟏𝟎𝟎 (𝟒) Donde: 𝐌𝟏: masa recipiente más muestra de húmeda (g) 𝐌𝟐: masa del recipiente más muestra seca (g) 𝐌𝟎: masa del recipiente (g) 24 Cenizas Se realizó el análisis del contenido de cenizas mediante la normativa AOAC 923.03. Inicialmente, el crisol fue sometido a un secado en la mufla a 550 °C durante una hora. Luego, se dejó enfriar en un desecador por el mismo tiempo antes de registrar su peso vacío. A continuación, se colocó 1 gramo de muestra en el crisol, el cual fue introducido nuevamente en la mufla a 550 °C. La muestra fue incinerada hasta que se obtuvieron cenizas de color blanco, lo que indicó la completa eliminación de materia orgánica. El cálculo del contenido de cenizas se llevó a cabo aplicando el siguiente procedimiento: %𝐂𝐞𝐧𝐢𝐳𝐚𝐬 = 𝑾𝟐 − 𝑾𝟏 𝑺 ∗ 𝟏𝟎𝟎 (𝟓) Donde: 𝐖𝟏: peso del crisol de porcelana antes de la incineración (g) 𝐌𝟐: peso del crisol de porcelana después de la incineración (g) 𝐒: peso de la muestra (g) Grasas Se realizó el análisis del contenido de cenizas mediante la normativa AOAC 2003.06. El procedimiento se inició con una hidrólisis ácida, para lo cual se mezclaron 100 mL de ácido clorhídrico con 1 g de muestra. Esta mezcla fue calentada durante una hora bajo agitación continua. Luego, los residuos obtenidos fueron filtrados y posteriormente secados en una estufa a 130 °C durante 40 minutos. Una vez secos, se colocaron en dedales de celulosa e introdujeron en un equipo especializado para la extracción de grasa, utilizando 50 mL de hexano como disolvente. Al concluir la extracción, los residuos se secaron nuevamente en la estufa a 130 °C durante otros 40 minutos para eliminar completamente el disolvente 25 %𝒈𝒓𝒂𝒔𝒂 = (𝑷𝟐 − 𝑷𝟏) 𝒎𝐮𝐞𝐬𝐭𝐫𝐚 × 𝟏𝟎𝟎 (𝟔) Donde: 𝑮: Contenido de grasa en la harina de origen vegetal, en porcentaje de masa. 𝑷𝟐: Peso del cazo final, en g. 𝑷𝟏: Peso del cazo inicial, en g. Fibra El análisis de fibra se llevó a cabo siguiendo la metodología descrita en la norma NTE INEN 522 (2013). Se comenzó pesando 3 gramos de muestra, los cuales fueron colocados en un dedal con una capa de algodón y luego calentados en una estufa a 130 °C durante una hora. Posteriormente, el dedal se dejó enfriar a temperatura ambiente dentro de un desecador. Seguido de esto, se procedió a extraer la grasa mediante el método Soxhlet, utilizando 50 mL de éter anhidro. Una vez evaporado el disolvente, el dedal con la muestra desengrasada fue secado nuevamente a 100 °C por dos horas, luego enfriado y pesado. Después de este paso, se tomaron 2 gramos de la muestra libre de grasa y se transfirieron a un matraz, donde se añadieron 1 g de asbesto, 200 cm³ de ácido sulfúrico 0,255 N en ebullición y unas gotas de antiespumante. Esta mezcla fue calentada por 30 minutos en un equipo de digestión. Una vez finalizado este proceso, se filtró el residuo y se enjuagó con agua destilada caliente. Posteriormente, se trató el residuo con hidróxido de sodio 0,313 N también en ebullición, y se repitió el proceso de filtrado. 𝑭𝒄 = (𝒎𝟏 − 𝒎𝟐) − (𝒎𝟑 − 𝒎𝟒) 𝒎 × 𝟏𝟎𝟎 (𝟕) Donde: 𝑭𝒄: Contenido de fibra cruda, en porcentaje de masa. 𝒎: Masa de la muestra desengrasada y seca, en g. 26 𝒎𝟏: Masa de crisol conteniendo asbestos y la fibra seca, en g 𝒎𝟐: Masa de crisol contiendo asbesto después de ser incinerado, en g. 𝒎𝟑: Masa de crisol del ensayo en blanco conteniendo asbestos, en g. 𝒎𝟒: Masa de crisol del ensayo en blanco conteniendo asbesto, después de ser incinerado, en g. 3.2.6.2.Elaboración del chorizo parrillero Tabla 13 Formulaciones para el chorizo parrillero de acuerdo al diseño experimental T1 (%) T2 (%) T3 (%) T4 (%) T5 (%) T6 (%) Carne de cerdo 32 29 32 29 32 29 Carne de res 29 32 29 32 29 32 Grasa 10 10 10 10 10 10 Hielo 20 20 20 20 20 20 Okara de soya 4,2 4,2 3,6 3,6 4,8 4,8 Harina de chocho 1,8 1,8 2,4 2,4 1,2 1,2 Sal 1 1 1 1 1 1 Nitrito 0,013 0,0123 0,0123 0,0123 0,0123 0,0123 Eritorbato 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Tripolifosfato 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Comino 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Pimienta negra 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Orégano en polvo 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Glutamato monosódico 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Ajo en polvo 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Total 100 100 100 100 100 100 Nota: T1–T6: tratamientos definidos por combinaciones de ingredientes según el diseño factorial AxB. El proceso de elaboración se desarrolló mediante las siguientes etapas: • Recepción de la materia prima: Se seleccionaron cuidadosamente los insumos, los cuales incluyeron harina de chocho, okara de soya, carne de cerdo y res, grasa dorsal, hielo, sal, nitrito de sodio, eritorbato, tripolifosfato, comino, 27 pimienta negra, orégano en polvo, glutamato monosódico y ajo en polvo. Se verificó que todos los componentes fueran frescos, en buen estado y aptos para el consumo. Las carnes se mantuvieron refrigeradas durante 24 horas, alcanzando una temperatura aproximada de 1 °C. • Pesado: Se pesa los ingredientes y reactivos de acuerdo a las formulaciones planteadas, para cada tratamiento: • Refrigerado: La carne de cerdo y res fue refrigerada a temperaturas entre 1 – 5°C, para evitar la contaminación microbiana hasta su uso. • Triturado: Las carnes y la grasa se cortaron en piezas de entre 5 y 10 centímetros, con el objetivo de facilitar el proceso posterior de emulsión. • Emulsionado: En un cúter industrial modelo Titane 20 (marca Dadaux), se incorporaron los ingredientes por fases: A velocidad baja se mezcló la carne con la sal, el nitrito y los tripolifosfatos hasta obtener una masa de textura gruesa.Posteriormente, se incrementó la velocidad y se añadió hielo, logrando una masa uniforme y fina.Finalmente, sin detener la mezcla, se integró la grasa y, luego, el resto de condimentos e ingredientes. Esta mezcla se trabajó durante 3 minutos manteniendo la temperatura a 10 °C. • Embutido: La masa obtenida se introdujo en una embutidora de carne modelo FC12 (marca MAINCA – Bernard), utilizando tripas artificiales. Durante este proceso se evitó la formación de burbujas de aire alimentando la máquina con porciones compactas de masa. • Atado: El chorizo se ató por los extremos con hilo de algodón. • Almacenado: El producto final fue conservado a una temperatura de 4 °C hasta su posterior utilización. 28 Figura 1 Diagrama de flujo para la elaboración de chorizo parrillero 29 3.2.6.3.Determinación de la actividad prebiótica La determinación de la actividad prebiótica en las muestras de chorizo se llevó a cabo según la metodología descrita por Guachamin (2024) desarrollándose en las siguientes fases: • Muestreo y homogeneización: Se seleccionó una muestra representativa de cada tratamiento de chorizo, la cual fue homogeneizada en una licuadora marca Oster hasta obtener una mezcla uniforme. • Preparación del extracto: Se pesaron 25 gramos de chorizo triturado y se mezclaron con 100 mL de agua destilada, manteniendo una proporción de 1:10. La mezcla fue agitada a temperatura ambiente y posteriormente centrifugada en una centrífuga modelo Eppendorf 5810R a 4000 rpm durante 15 minutos. El sobrenadante fue separado y el proceso se repitió para cada tratamiento. • Preparación del medio base: Se disolvieron 20 g de peptona en 500 mL de agua destilada, a lo que se añadieron 70 g de agar MRS (Titan Biotech Limited TM 146). El pH fue ajustado a 5.6 según lo recomendado por el fabricante. La mezcla fue envasada en un frasco de vidrio y esterilizada en autoclave vertical (Trident). • Preparación del medio de cultivo: Para el cultivo de Lactobacillus salivarius, se utilizó agar MRS, preparado con 70 g de medio por litro de agua destilada. Esta solución también fue esterilizada mediante autoclave. • Preparación de matraces para la inoculación: Se dispusieron 12 matraces de 100 mL, dos por tratamiento, debidamente etiquetados como C+ (control positivo), C− (control negativo), y T1 a T6 (tratamientos experimentales). Todos los matraces, junto con sus tapones de corcho, fueron esterilizados en autoclave. A cada uno se le incorporaron 20 g de agua peptonada (Titan Biotech Limited TM 330). • Incubación: Todos los matraces se mantuvieron en incubación a una temperatura de 37 °C durante un periodo de 48 horas, utilizando una incubadora de la marca MEMMERT. 30 • Diluciones: Se realizaron diluciones en serie partiendo de 1000 µL de la mezcla inicial, transferidos en proporción 2:10 hasta alcanzar una dilución final de 9:10. Este procedimiento fue realizado de forma individual para cada muestra. • Siembra en agar MRS: Se tomaron 100 µL de la dilución 9:10 y se sembraron en placas con agar MRS mediante la técnica de extensión en superficie. Cada tratamiento se sembró por triplicado, y las placas fueron incubadas a 37 °C durante 48 horas. • Evaluación de la actividad prebiótica: Para cuantificar este efecto, se contabilizó el número de colonias formadas (UFC/ml). UFC/ml = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑜𝑛𝑖𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠 × 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑑𝑜 (𝑚𝐿) (𝟖) Donde: • Número de colonias contadas: Cantidad de colonias visibles en la placa después de la incubación. • Factor de dilución: Inverso de la dilución utilizada • Volumen sembrado (mL): Cantidad de muestra que se inoculó en la placa, 3.2.6.4.Análisis microbiológico al chorizo parrillero Para efectuar el análisis microbiológico, se comenzó por homogenizar la muestra de chorizo y se pesaron 10 g. Posteriormente, esta muestra se colocó en un matraz de 250 mL al que se le agregó 90 mL de agua de peptona, formando así la denominada “muestra madre”, que fue completamente homogenizada. Para la elaboración de las diluciones seriadas, se prepararon cinco tubos de ensayo, cada uno con 9 mL de agua de peptona. Luego, se transfirió 1 mL de la muestra madre al primer tubo, logrando la dilución 10⁻¹. De esta dilución, se tomó 1 mL y se añadió al segundo tubo, obteniendo la dilución 10⁻². Este procedimiento se continuó de forma sucesiva hasta alcanzar la dilución 10⁻⁵ (Cusquillo, 2023). Para la incubación, se utilizó una cámara de flujo laminar, donde se colocaron las cajas Petri con el agar correspondiente, se utilizó una micropipeta para tomar 31 100 μL de la dilución más diluida, y la muestra fue depositada con cuidado sobre la superficie del agar, manteniendo la micropipeta en posición perpendicular (Cusquillo, 2023). De acuerdo con (Balarezo et al., 2023), los microorganismos se analizaron en los siguientes medios de cultivo: Escherichia coli en Agar MacConkey, incubación a 35-37°C por 24-48 horas, forma colonias de color rojo ladrillo Para la detección de Salmonella spp., se empleó un protocolo basado en pre- enriquecimiento, enriquecimiento selectivo, siembra en agar diferencial y pruebas bioquímicas para la confirmación (Cusquillo, 2023). Para la identificación de Mohos y Levaduras, se preparó el medio Sabouraud Dextrose Agar (SDA) disolviéndolo en agua destilada. La mezcla fue esterilizada mediante autoclave y posteriormente vertida en cajas Petri. Utilizando un hisopo estéril, se recolectó una muestra de la superficie del chorizo, la cual fue transferida al agar mediante frotación. Luego, se realizó una siembra por extensión empleando un asa bacteriológica. Las placas fueron selladas con cinta Parafilm, debidamente etiquetadas y mantenidas en incubación a temperaturas de entre 25 y 30 °C durante un período de 3 a 5 días. Para la detección de Coliformes Totales, se disolvió el Lauryl Sulfato Tryptose (LST) Se disolvió el medio en agua destilada, se esterilizó en autoclave y se vertió en placas Petri. Luego, con un hisopo estéril, se recogió una muestra del chorizo y se aplicó sobre la superficie del agar. Posteriormente, se llevó a cabo una siembra por extensión utilizando un asa bacteriológica. Las placas fueron etiquetadas y selladas con cinta Parafilm. Finalmente, se incubaron a una temperatura de entre 35 y 37 °C durante un periodo de 24 a 48 horas 3.2.6.5. Análisis sensorial En el estudio sobre el chorizo parrillero enriquecido con harina de chocho y okara de soya, se llevaron a cabo pruebas sensoriales siguiendo la metodología descrita por Balarezo et al. (2023), con el objetivo de analizar atributos cualitativos como el 32 sabor, aroma, color, textura y nivel de aceptación. Esta evaluación incluyó la participación de 30 panelistas. El chorizo resultante del mejor tratamiento se cocinó y se cortó en trozos de 3-4 cm, de igual manera se cocinó un chorizo comercial, cada muestra se presentó a los panelistas en platos etiquetados con códigos aleatorios a temperatura ambiente. Se proporcionó agua para limpiar el paladar entre muestras. Para lo cual se aplicó la ficha presente en él, Anexo 9. 3.2.7. Análisis de datos Se utilizó el análisis de varianza (ANOVA) para examinar los datos experimentales, empleando el software estadístico Statgraphics. Los resultados obtenidos de las pruebas sensoriales fueron organizados y procesados mediante el programa SPSS. Para la administración y resguardo de la información, se recurrió a herramientas del paquete Microsoft Office. 33 CAPITULO IV 4.1.INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS A continuación, se detallan los resultados correspondientes a cada uno de los objetivos establecidos. 4.1.1. Caracterización fisicoquímica de la harina de chocho (Lupinus mutabilis) y okara de soya (Glycine max) La Tabla 14 muestra la caracterización de las materias primas, evidenciando diferencias marcadas entre la harina de chocho y la okara de soya. Las variaciones porcentuales entre ambas se describen a continuación: − La harina de chocho presenta un contenido de grasa significativamente más alto, superando en un 6,66 % al de la okara de soya. − En cuanto a humedad, la okara de soya exhibe un valor superior en un 73,61 % respecto a la harina de chocho. − El contenido de cenizas es mayor en la harina de chocho, con una diferencia del 1,47 % en comparación con la okara. − En lo que respecta a fibra, la harina de chocho también muestra un leve incremento del 0,32 %, lo que sugiere una mayor contribución. − Finalmente, el contenido de proteínas es considerablemente más alto en la harina de chocho, superando a la okara de soya en un 46,13 %, lo cual resalta su valor nutricional y su utilidad potencial como fuente proteica, Tabla 14 Caracterización fisicoquímica de la harina de chocho y okara de soya Parámetro Unidad Okara de soya Harina de chocho Grasa (%) 15,01 21,67 Humedad (%) 75,77 2,16 Cenizas (%) 0,91 2,38 Fibra (%) 15,28 15,6 Proteína (%) 7,78 53,91 Nota: Resultados obtenidos de tres determinaciones por análisis 34 Para Ramos et al. (2021), el contenido de grasa influye en las propiedades tecnofuncionales de los ingredientes, afectando la retención de humedad, la textura y la percepción sensorial del producto final. En comparación con esta investigación, estudios previos reportaron variaciones en el contenido de grasa Quishpe & Villalta (2023), registraron 10,79%, Pilco & Mullo (2023), encontraron 15,96% y Panchi & Peralta (2024), reportaron 20,26%. Para la okara de soya, Weng & Shao-Quan (2024), informaron un 15% de grasa y Rahman et al. (2021), un 18,5%. Estas diferencias pueden atribuirse al origen de la materia prima y los métodos de procesamiento. La humedad de la okara deWeng & Shao-Quan (2024) su matriz fibrosa, Weng & Shao-Quan (2024), reportaron un 75% de humedad, mientras que Rahman et al. (2021), registraron 22,9% en base seca, tal que, en la harina de chocho, Quishpe & Villalta (2023) determinaron 6,60%, Pilco & Mullo (2023) 8,50% y Panchi & Peralta (2024)11,54%. El contenido de cenizas también presenta variaciones: en la harina de chocho, los valores reportados van de 1,71% (Quishpe & Villalta, 2023) a 4,76% (Pilco & Mullo, 2023); en la okara de soya, Rahman et al. (2021) encontraron 3,4% y Ortiz (2022), 2,59%. En cuanto a la fibra dietética total, la harina de chocho mostró valores entre 24,16% (Quishpe & Villalta, 2023) y 45,50% (Pilco & Mullo, 2023), mientras que, para la okara de soya, Rahman et al. (2021) reportaron 12,2% y Ortiz (2022), 3,37%, lo que evidencia diferencias por la variedad y los procesos de obtención. Respecto al contenido proteico, la harina de chocho presentó valores entre 42,56% (Díaz-Erazo et al., 2022) y 53,77% (Quishpe & Villalta, 2023), en relación a la okara de soya, Weng & Shao (2020) registraron 25%, Rahman et al. (2021) 20,9% y Ortiz (2022) 12,43%, mostrando variabilidad atribuida a factores como el procesamiento y la metodología analítica. 35 4.1.2. Determinación de la mejor combinación porcentual de la harina Chocho y Okara de Soya con base en la actividad prebiótica in vitro y contenido de proteínas. En la investigación se evaluaron seis tratamientos, utilizando como medio de cultivo el Agar MRS (Lactobacillus MRS agar), de los tratamientos aplicados, el prebiótico resultó ser positivo, por consiguiente, tiene potencial para promover el crecimiento de microorganismos beneficiosos. A continuación, se expone el resultado del análisis de varianza correspondiente a la evaluación de la actividad prebiótica Tabla 15 Análisis de Varianza para Actividad Prebiótica - Suma de Cuadrados Tipo III Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor- P Efectos Principales A: Concentración de harina de chocho y okara de soya 950573, 2 475287, 196670,31 0,0000 B: Proporción de los tipos de carne 16206,8 1 16206,8 6706,24 0,0000 Interacciones AB 9964,5 2 4982,25 2061,62 0,0000 Residuos 14,5 6 2,41667 Total (Corregido) 976759, 11 Nota: Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual La Tabla 15 revela, mediante el análisis de varianza, que tanto los factores principales A y B como su interacción (A×B) influyen de manera altamente significativa en la actividad prebiótica., dado que todos los valores-p son de 0,0000; este valor indica que tanto la concentración de los ingredientes vegetales como la proporción de carne influyen de manera significativa en la actividad prebiótica. 36 Tabla 16 Pruebas de Múltiple Rangos para Actividad Prebiótica por Concentración de harina de chocho y okara de soya Concentración de harina de chocho y okara de soya Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos Harina de chocho 20 % + okara de soya 80 % 4 1006,75 0,777282 X Harina de chocho 40 % + okara de soya 60 % 4 1065,5 0,777282 X Harina de chocho 30 % + okara de soya 70 % 4 1631,0 0,777282 X Nota: Se han identificado tres grupos homogéneos según la alineación de las letras "X" En la Tabla 16 se muestra la comparación entre los distintos niveles evaluados para el factor A, evidenciándose que la combinación con un 30 % de harina de chocho y un 70 % de okara de soya registró la mayor actividad prebiótica. Además, las diferencias entre las concentraciones fueron estadísticamente significativas (p < 0.05), tal como lo indican los contrastes señalados con un asterisco (*). Figura 2 Gráfica de medias para Concentración de harina de chocho y okara de soya por Actividad prebiótica En la En la Tabla 16 se muestra la comparación entre los distintos niveles evaluados para el factor A, evidenciándose que la combinación con un 30 % de harina de chocho y un 70 % de okara de soya registró la mayor actividad prebiótica. Además, Chocho 20%+Soy Chocho 30%+Soy Chocho 40%+Soy Medias y 95,0% de Fisher LSD Concentración de chocho y soya 1000 1200 1400 1600 1800 P re b ió ti c o s 37 las diferencias entre las concentraciones fueron estadísticamente significativas (p < 0.05), tal como lo indican los contrastes señalados con un asterisco (*). Figura 2 se observa que que la mayor actividad prebiótica se obtuvo con la concentración de 30% de harina de chocho y 70% de okara de soya, mientras que la concentración de 20% de harina de chocho y 80% de okara de soya tuvo la menor actividad prebiótica. Tabla 17 Pruebas de Múltiple Rangos para Actividad Prebiótica por Proporción de los tipos de carne Proporción de los tipos de carne Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos Carne de res 6 1197,67 0,634648 X Carne de cerdo 6 1271,17 0,634648 X Nota: Se han identificado dos grupos homogéneos según la alineación de las letras "X". En la Tabla 17 presenta la comparación de los diferentes niveles en estudio para el factor B, donde se observa que el tratamiento con carne de cerdo favoreció una mayor actividad prebiótica en comparación con la carne de res, con una diferencia significativa de 73,5 (p < 0.05). Figura 3 Gráfica de medias para Proporción de los tipos de carne por Actividad prebiótica Carne de cerdo Carne de res Medias y 95,0% de Fisher LSD Tipos de carne 1190 1210 1230 1250 1270 1290 P re b ió ti c o s 38 En la Figura 3 se observa que que la mayor actividad prebiótica se obtuvo con la carne de cerdo, en comparación con la carne de res. Figura 4 Gráfico de interacciones entre el Factor A y Factor B En la Figura 4 se observa que la combinación de 30% de harina de chocho y 70% de okara de soya con carne de cerdo maximiza la actividad prebiótica, esta combinación corresponde al tratamiento 1. A continuación, se presenta el análisis de varianza para el contenido de proteínas: Tabla 18 Análisis de Varianza para Contenido de Proteínas - Suma de Cuadrados Tipo III Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Efectos Principales A: Concentración de harina de chocho y okara de soya 0 2 0 0,00 1,0000 B: Proporción de los tipos de carne 11,2908 1 11,2908 56454,00 0,0000 Interacciones AB 0 2 0 0,00 1,0000 Residuos 0,0012 6 0,0002 Total (Corregido) 11,292 11 Nota: Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual El análisis de varianza que se muestra en la Tabla 18, indica que el Factor A no influye de manera significativa en el nivel de proteínas (p = 1,0000).ya que la suma de cuadrados y la Gráfico de Interacciones Concentración de chocho y soya 1000 1200 1400 1600 1800 P re b ió ti c o s Chocho 20%+Soy Chocho 30%+Soy Chocho 40%+Soy Tipos de carne Carne de cerdo Carne de res 39 razón-F son 0; en contraste, el Factor B tuvo un efecto altamente significativo (p = 0,0000), lo que indica que el contenido proteico está determinado por el tipo de carne utilizada. Finalmente, la interacción entre los factores (AB) tampoco fue significativa, por consiguiente, el contenido de proteínas se debe solo al tipo de carne empleado. Tabla 19 Pruebas de Múltiple Rangos para Contenido de Proteínas por Proporción de los tipos de carne Proporción de los tipos de carne Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos Carne de cerdo 6 23,34 0,0057735 X Carne de res 6 25,28 0,0057735 X Nota: Se han identificado dos grupos homogéneos según la alineación de las letras "X". La Tabla 19, muestra la comparación entre las medias, resaltando que la carne de res tiene un contenido proteico significativamente superior al de la carne de cerdo, con una diferencia de 1,94%. Figura 5 Gráfica de medias para Proporción de los tipos de carne por Contenido de proteínas La Figura 5, evidencia que el promedio correspondiente a la carne de res supera de forma significativa al de la carne de cerdo, lo que indica un mayor contenido de proteínas en la carne de res Carne de cerdo Carne de res Medias y 95,0% de Fisher LSD Tipos de carne 23 23,4 23,8 24,2 24,6 25 25,4 P ro te ín a s 40 Figura 6 Gráfico de interacciones entre el Factor B y Factor A En la Figura 6 se observa que la interacción entre los dos factores no influye en el contenido proteico, sin embargo, se reafirma que el tipo de carne utilizado sí es el factor determinante para obtener un mayor contenido proteico. Se presenta a continuación, las placas de la actividad prebiótica con resultados positivos. Figura 7 Actividad prebiótica positiva en los seis tratamientos Nota. Se presenta de izquierda los seis tratamientos, empezando con T1. Se observa en la figura 7 que los seis tratamientos mostraron una actividad prebiótica positiva para el chorizo elaborado. De acuerdo con Câmara et al. (2020), la adición de compuestos prebióticos a los productos cárnicos aporta múltiples beneficios, entre ellos el aumento en la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), el incremento significativo Gráfico de Interacciones Tipos de carne 23 23,4 23,8 24,2 24,6 25 25,4 P ro te ín a s Carne de cerdo Carne de res Concentración de chocho y soya Chocho 20%+Soy Chocho 30%+Soy Chocho 40%+Soy 41 de microorganismos que degradan polisacáridos y la reducción de patógenos y agentes proinflamatorios en la flora intestinal. Asimismo Tian et al. (2020), señalan que la okara de soya fermentada posee propiedades prebióticas que favorecen la producción intestinal de AGCC, además, el proceso de fermentación mejora su estructura microporosa y eleva significativamente la concentración de polisacáridos (46,06%), ácido láctico (150%) y aminoácidos libres (66,45%) en comparación con la okara no fermentada, por lo tanto, tiene un impacto positivo en la funcionalidad de los productos en los que se incorpora. Borbor et al. (2024), destacan la relevancia de incorporar los prebióticos como fibras de origen vegetal. En su investigación, el embutido de pavo elaborado con okara de soya mostró un 1,9% de fibra bruta, un valor poco común en productos cárnicos tradicionales. Esta fibra no solo resulta adecuada desde una perspectiva tecnológica y sensorial al contribuir a la retención de humedad y a una mejor textura del producto, sino que también brinda beneficios fisiológicos, al resistir la digestión en el intestino delgado y someterse a una fermentación completa o parcial en el colon. En otro estudio, Khramova et al. (2021), evaluaron la producción de panes de embutidos bajos en calorías con orientación funcional mediante la incorporación de prebióticos, estos componentes favorecen el crecimiento y desarrollo del microbiota intestinal, contribuyendo así a la funcionalidad del producto. De igual manera, Djenane et al. (2024), analizaron el potencial prebiótico del polvo de espirulina en salchichas tipo merguez elaboradas con carne de camello, los resultados evidenciaron que la adición de espirulina estimuló el crecimiento de cepas probióticas, las cuales lograron inhibir microorganismos patógenos como Staphylococcus aureus y Escherichia coli O157:H7 y para estandarizar el inóculo, cada cepa probiótica fue incubada en caldo MRS a 37 °C durante 24 horas en condiciones anaeróbicas. 42 Por último, Ballini et al. (2023), destacan que la principal función de los prebióticos es modificar la composición del microbioma intestinal, favoreciendo el crecimiento de bacterias probióticas e inhibiendo microorganismos dañinos, además, los prebióticos pueden prevenir infecciones al imitar los sitios de adhesión de los patógenos, evitando su fijación en las células epiteliales. Entre sus beneficios se incluyen el fortalecimiento de la barrera mucosa intestinal, el aumento de la inmunidad de la mucosa y la reducción del pH intestinal. Estos estudios refuerzan la importancia de los prebióticos en la formulación de productos cárnicos funcionales. Según Torres (2022), el probiótico Lacticaseibacillus casei (ATCC 393) presentó un mejor desarrollo en el medio MRS, este medio aporta todos los nutrientes esenciales para asegurar un desarrollo adecuado. La etapa de crecimiento exponencial se alcanzó entre las 48 y 72 horas de incubación, alcanzando una concentración de 10⁹ UFC/mL. En comparación, en el presente estudio se obtuvo una cantidad de colonias de 1680, lo que corresponde a 1,68 × 10³ UFC/mL. Por otro lado, Mozota et al. (2021), reportaron crecimiento únicamente en agar MRS para L. salivarius MP101, observándose una concentración de 9.60 log10 UFC/envase a las 24 horas, que disminuyó a 8.81 log10 UFC/envase al día 42. 43 4.1.3. Elaboración de un embutido tipo chorizo parrillero con propiedades prebióticas Se elaboró un chorizo parrillero con características prebióticas, siguiendo la formulación detallada en la Tabla 20. En dicha formulación, los tratamientos 5 y 6 incorporan la mayor cantidad de okara de soya, mientras que los tratamientos 3 y 4 se distinguen por una proporción más alta de harina de chocho. En cuanto al tipo de carne utilizada, los tratamientos 1, 3 y 5 se caracterizan por un mayor contenido de carne de cerdo, mientras que los tratamientos 2, 4 y 6 poseen una mayor cantidad de carne de res. Tabla 20 Resumen del diseño experimental de la investigación T1 T2 T3 T4 T5 T6 Harina de chocho 30% 30% 40% 40% 20% 20% Okara de soya 70% 70% 60% 60% 80% 80% Carne de cerdo + - + - + - Carne de res - + - + - + En el estudio desarrollado por Borbor et al. (2024), se empleó okara de soya para la elaboración de un embutido a base de carne de pavo, aplicando cuatro tratamientos distintos. El tratamiento T1 incluyó un 5% de okara de soya, junto con un 5% de grasa y otro 5% de harina de trigo, siendo este el que contenía la menor proporción de okara frente a los demás tratamientos. En el caso del T2, se utilizó un 10% de okara, 2% de grasa y 3% de harina de trigo. Por su parte, el T3 incorporó un 15% de okara de soya, sin añadir grasa ni harina de trigo (0%), lo que permitió analizar el efecto directo de este ingrediente sobre la calidad y las propiedades del embutido. 44 4.1.4. Determinación del mejor tratamiento mediante una evaluación sensorial Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) con el propósito de identificar diferencias significativas entre los tratamientos en cuanto a diversos atributos sensoriales: olor, color, sabor, textura y nivel de aceptación. Según lo presentado en la Tabla 21, se evidencian diferencias significativas entre los tratamientos, lo que indica que al menos uno de ellos posee un perfil de olor notablemente distinto en comparación con los demás. Tabla 21 Análisis de varianza para Olor – Suma de cuadrados tipo III Fuente Suma de Cuadrados GL Cuadrado Medio Razón-F Valor- P Efectos Principales A: Tratamientos 147,894 5 29,5789 56,59 0,0000 B: Bloque 0,672222 1 0,672222 1,29 0,2583 Residuos 90,4278 173 0,522704 Total (Corregido) 238,994 179 Nota. Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual La tabla 22 presenta las diferencias significativas entre algunos tratamientos, en el cual se destaca el tratamiento T1, el cual presenta la media más alta (4,36667), mientras que el T6 tiene la más baja (1,76667), por consiguiente, el T1 tuvo una mejor percepción. Tabla 22 Pruebas de múltiples rangos para Olor por Tratamientos - TRATAMIENTOS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos T6 30 1,76667 0,131998 X T5 30 1,86667 0,131998 X T3 30 1,96667 0,131998 X T4 30 1,96667 0,131998 X T2 30 2,43333 0,131998 X T1 30 4,36667 0,131998 X Nota: Se han identificado tres grupos homogéneos según la alineación de las letras "X". . 45 Figura 8 Gráfico de medias de olor por tratamientos La Tabla 23 muestra una diferencia estadísticamente significativa entre los tratamientos, lo que sugiere que al menos uno de ellos presenta un color distintivo en comparación con los demás, dado que el valor p obtenido es menor a 0,05 Tabla 23 Análisis de varianza para Color - Suma de cuadrados tipo III Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón- F Valor- P Efectos Principales A: Tratamientos 155,044 5 31,0089 57,45 0,0000 B: Bloque 0,0222222 1 0,0222222 0,04 0,8394 Residuos 93,3778 173 0,539756 Total (Corregido) 248,444 179 Nota. Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual La tabla 24 presenta las diferencias significativas entre algunos tratamientos, en el cual se destaca el tratamiento T1, el cual presenta la media más alta (4,46667), mientras que el T5 tiene la más baja (1,7), por consiguiente, el T1 tuvo una mejor percepción para este atributo. T1 T2 T3 T4 T5 T6 Medias y 95,0% de Fisher LSD TRATAMIENTOS 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 O L O R 46 Tabla 24 Pruebas de múltiples rangos para Color por Tratamientos TRATAMIENTOS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos T5 30 1,7 0,134134 X T6 30 1,93333 0,134134 XX T3 30 2,06667 0,134134 XXX T4 30 2,1 0,134134 XX T2 30 2,4 0,134134 X T1 30 4,46667 0,134134 X Nota: Se han identificado cuatro grupos homogéneos según la alineación de las letras "X". Figura 9 Gráfico de medias de color por tratamientos La Tabla 25 muestra que existen diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos en cuanto al atributo de textura (P < 0,05). Tabla 25 Análisis de Varianza para Textura - Suma de Cuadrados Tipo III Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón- F Valor- P Efectos Principales A: Tratamientos 157,961 5 31,5922 66,68 0,0000 B: Bloque 0,138889 1 0,138889 0,29 0,5889 Residuos 81,9611 173 0,473764 Total (Corregido) 240,061 179 Nota. Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual. T1 T2 T3 T4 T5 T6 Medias y 95,0% de Fisher LSD TRATAMIENTOS 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 C O L O R 47 En la tabla 26 presenta las diferencias significativas entre algunos tratamientos, en el cual se destaca el tratamiento T1, el cual presenta la media más alta (4,4), mientras que el T5 tiene la más baja (1,7), por consiguiente, el T1 tuvo una mejor percepción para este atributo. Tabla 26 Pruebas de múltiples rangos para Textura por Tratamientos TRATAMIENTOS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos T5 30 1,76667 0,125667 X T6 30 1,86667 0,125667 X T3 30 1,9 0,125667 X T4 30 2,0 0,125667 X T2 30 2,6 0,125667 X T1 30 4,43333 0,125667 X Nota: Se han identificado tres grupos homogéneos según la alineación de las letras "X". Figura 10 Gráfico de medias de textura por tratamientos En relación a la aceptabilidad, existe diferencia significativa, debido a que el valor p es menor a 0,05; tal como se indica en la tabla 27. T1 T2 T3 T4 T5 T6 Medias y 95,0% de Fisher LSD TRATAMIENTOS 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 T E X T U R A 48 Tabla 27 Análisis de Varianza para Aceptabilidad - Suma de Cuadrados Tipo III Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón- F Valor- P Efectos Principales A: Tratamientos 169,333 5 33,8667 62,79 0,0000 B: Bloque 0,355556 1 0,355556 0,66 0,4180 Residuos 93,3111 173 0,539371 Total (Corregido) 263,0 179 Nota. Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual En la tabla 28 presenta las diferencias significativas entre algunos tratamientos, en el cual se destaca el tratamiento T1, el cual presenta la media más alta (4,5), mientras que el T3 tiene la más baja (1,8), por consiguiente, el T1 tuvo una mejor percepción para este atributo. Tabla 28 Pruebas de múltiples rangos para Aceptabilidad por Tratamientos TRATAMIENTOS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos T3 30 1,8 0,134086 X T5 30 1,83333 0,134086 X T4 30 1,86667 0,134086 X T6 30 2,33333 0,134086 X T2 30 2,6 0,134086 X T1 30 4,56667 0,134086 X Nota: Se han identificado tres grupos homogéneos según la alineación de las letras "X". Figura 11 Gráfico de medias de aceptabilidad por tratamientos T1 T2 T3 T4 T5 T6 Medias y 95,0% de Fisher LSD TRATAMIENTOS 1,6 2,6 3,6 4,6 5,6 A C E P T A B IL ID A D 49 De acuerdo al análisis ANOVA para el análisis sensorial, se destaca que el T1, es el que presenta diferencias significativas en todos los atributos, seguido por el T2, sin embargo, los tratamientos menos puntuados son el T5 y T6. Se presenta en la figura 12 el gráfico de radar que muestra la evaluación sensorial de los seis tratamientos estudiados en base a cinco atributos, olor, color, sabor, textura, aceptabilidad. La línea azul, correspondiente al T1, tiene la figura más expandida tiene las mejores calificaciones en todos los atributos, seguido el T2, que corresponde a la línea de color rosa con triángulos obtuvo una percepción regular en los atributos sensoriales. En contraste, los tratamientos T3, T4, T5 y T6 tienen valores similares y agrupados en la zona intermedia, lo cual indica que estos tratamientos no presentan diferencias drásticas entre sí. Figura 12 Gráfica de Radar/Araña para el análisis sensorial COLOR TEXTURA Gráfica de Radar/Araña Escala: (1,0-5,0) OLOR SABOR ACEPTABILIDAD TRATAMIENTO T1 T2 T3 T4 T5 T6 50 4.1.5. Análisis microbiológico al mejor tratamiento Seguidamente, se expone el análisis microbiológico realizado a la muestra correspondiente de chorizo parrillero (Tratamiento 1 - T1), los resultados obtenidos confirman el cumplimiento de la normativa NTE INEN 1344:96, específica para productos cárnicos como el chorizo, que establece límites microbiológicos aceptables para garantizar la inocuidad del alimento. Tabla 29 Análisis microbiológico del producto terminado Muestra Parámetro Unidad Resultado Chorizo parrillero E. Coli UFC Ausencia Coliformes total Ausencia Mohos y levadura Ausencia Salmonella Ausencia Los resultados microbiológicos demuestran la ausencia total de los principales indicadores de contaminación microbiológica en el chorizo parrillero, mismo que es un reflejo de buenas prácticas higiénicas durante el procesamiento, almacenamiento y manipulación del producto. Figura 13 Petrifilm de los microorganismos en estudio A B 51 C D Nota. A: Salmonella; B: Coliformes totoales; C: Mohos y levaduras; D: E. Coli. En la investigación realizada por Mesa-Pérez et al. (2023), enfocada en evaluar la calidad microbiológica de chorizos vendidos en una plaza de mercado en Colombia, se identificaron conteos de aerobios mesófilos que variaron entre 4,3 y 6,0 log UFC/g. Por su parte, los niveles de Staphylococcus aureus estuvieron entre 1,0 y 6,2 log UFC/g, mientras que los coliformes fluctuaron entre 0,5 y 3,04 log UFC/g. Asimismo, se detectó Listeria monocytogenes en el 70 % de las muestras analizadas y Salmonella spp. en el total de ellas, lo cual refleja un alto grado de contaminación microbiológica. Cabe destacar que la mayoría de estos resultados superaron los valores permitidos por la Norma Técnica Colombiana NTC 1325, lo que representa un riesgo para la salud pública asociado al consumo de estos embutidos. Por otro lado, la investigación de Pabón-Beltrán et al. (2024), destaca que el uso de empaques laminados contribuye significativamente a preservar la calidad microbiológica del chorizo durante su almacenamiento, dado que, a los 40 días, las muestras almacenadas presentaron recuentos de coliformes totales de 240 UFC/g, E. coli con valores inferiores a 3 UFC/g, S. aureus con 450 UFC/g, y ausencia de Salmonella. En el análisis microbiológico realizado por Olarte & Ramírez (2021), a tres muestras de chorizo parrillero, tanto al inicio como a los 20 días de almacenamiento, se observó que los valores se mantenían dentro de los límites establecidos por la Norma Boliviana NB 310017. Se reportaron 9,0 × 10² UFC/g para E. coli, 1,9 × 10⁵ UFC/g para mohos y levaduras, y menos de 10 UFC/g para S. aureus. Sin embargo, tras 20 días, se evidenció un crecimiento notable de mohos y levaduras, indicando un inicio de descomposición del producto. 52 Finalmente, Morales et al. (20233), compararon la calidad microbiológica entre chorizo tecnológico y chorizo comercial. En el chorizo tecnológico se observó ausencia de E. coli, Salmonella y coliformes totales, mientras que S. aureus presentó un recuento de 70,000 UFC/g, cumpliendo con lo establecido por la NOM- 213-SSA1-2017. En contraste, el chorizo comercial presentó ausencia de E. coli, presencia de Salmonella spp., y 40 NMP/g de coliformes totales, lo cual evidencia una menor calidad sanitaria en este último. 53 4.2.COMPROBACIÓN DE LA HIPÓTESIS Los resultados obtenidos en la evaluación sensorial mediante análisis de varianza (ANOVA) indicaron diferencias significativas (p < 0,05) entre los tratamientos en los atributos de olor, color y sabor, asimismo, las pruebas de comparaciones múltiples mostraron que el tratamiento 1 obtuvo las puntuaciones más altas en dichos atributos. En consecuencia, se rechaza la hipótesis nula (H₀) y se acepta la hipótesis alterna (Hₐ), concluyendo que existen diferencias significativas en las características organolépticas entre el chorizo tradicional y el reformulado con ingredientes funcionales. 54 CAPITULO V 5.1.CONCLUSIONES Respecto a la caracterización fisicoquímica de las materias primas analizadas, se observó que la harina de chocho (Lupinus mutabilis) presenta niveles más elevados de grasas, fibra y proteínas en comparación con la okara de soya (Glycine max). además, presenta un contenido de cenizas. Por otro lado, la okara de soya se destacó por su mayor contenido de humedad, por tanto, la harina de chocho tiene un mayor potencial para ser utilizada como fuente de nutrientes, especialmente en la formulación de productos alimenticios funcionales. La actividad prebiótica se ve significativamente afectada por la concentración de harina de chocho y okara de soya, siendo la combinación 30% de harina de chocho + 70% de okara de soya la más efectiva, en relación a la carne, la de cerdo favorece una mayor actividad prebiótica en comparación con la carne de res. El contenido de proteínas no se ve afectado por la concentración de harina de chocho y okara de soya, pero sí por la proporción de carne, siendo la carne de res la que presenta un mayor contenido proteico, se destaca que no hubo interacciones significativas entre la concentración de harina de chocho y okara de soya con el tipo de carne en el contenido de proteínas. El tratamiento T1 fue el mejor, ya que mostró una diferencia significativa en los atributos de color, olor, textura, sabor y aceptabilidad, este tratamiento consistió en una formulación con un 30 % de harina de chocho y un 70 % de okara de soya, con un mayor porcentaje de carne de cerdo que de res. El chorizo parrillero analizado cumple con los requisitos establecidos por la norma NTE INEN 1344:19, presentando ausencia total de microorganismos patógenos, por tanto, se evidencia un producto microbiológicamente seguro para el consumo humano. 55 5.2.RECOMENDACIONES Se sugiere favorecer la inclusión de harina de chocho en el desarrollo de alimentos funcionales, considerando su mayor aporte de grasas benéficas, fibra y proteínas, así como su superior valor nutricional frente a la okara de soya. En formulaciones que busquen un mayor contenido proteico, se recomienda el uso de carne de res, dado que presenta una mayor concentración de proteínas en comparación con la carne de cerdo. Se sugiere llevar a cabo un análisis de mercado para determinar la aceptación del producto a nivel comercial, así como explorar estrategias de posicionamiento en el segmento de alimentos funcionales y saludables. Es importante desarrollar un etiquetado adecuado que resalte los beneficios nutricionales y funcionales del embutido, asegurando el cumplimiento de las normativas alimentarias vigentes. Es aconsejable garantizar la aplicación de Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) durante todas las fases del proceso de elaboración del chorizo, poniendo especial atención en la manipulación higiénica de las materias primas, el control adecuado de la temperatura y la correcta limpieza y desinfección de los equipos utilizados. 56 BIBLIOGRAFÍA Aguiar, S., Enríquez, M., & Uvidia, H. (2022). Residuos agroindustriales: su impacto, manejo y aprovechamiento. Axioma, 1(27), 5–11. https://doi.org/10.26621/ra.v1i27.803 Arellano, A. (2022). Análisis nutricional y actividades biológicas de compuestos bioactivos derivados del chocho (Lupinus Mutabilis) [Tesis de pregrado, Universidad Técnica de Ambato]. https://repositorio.uta.edu.ec/items/45ea74ff-232c-4202-809d-cba80b8f5e66 Ayavaca, E. (2020). 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