enero-junio 2022
ISSN 2953-6367 Vol. 3, No.5, PP.91-106
http://revistainvestigo.com DOI: https://doi.org/10.56519/rci.v3i5.61
Revista Científica Multidisciplinaria InvestiGo
Riobamba – Ecuador
Cel: +593 97 911 9620
revisinvestigo@gmail.com 91
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO
CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
ANALYSIS OF THE ELABORATION OF NON CONVENTIONAL
CARROT FLOUR (DAUCUS CAROTA)
Ormaza César
1
, Saavedra Vivian
2
{cesar.ormaza@espoch.edu.ec
1
, vivian.saavedra@espoch.edu.ec
2
}
Fecha de recepción: 1 de abril de 2022 / Fecha de aceptación: 4 de junio de 2022 / Fecha de publicación: 30 de junio de 2022
RESUMEN: El presente trabajo de investigación realizado en la Escuela Superior Politécnica
de Chimborazo. tiene como finalidad aportar con nuevas alternativas tanto nutricionales
como comerciales de la harina de zanahoria, que utilizándola para la agroindustria pasaría a
contribuir al desarrollo económico de nuestro país. Por tal razón este trabajo describe el
proceso de análisis de elaboración de harina no convencional de zanahoria, cuyas
características son las de una harina muy rico, nutritivo y saludable para quien la consuma;
además la utilización de la zanahoria es debido a que es una hortaliza muy poco
industrializada motivo por el cual existe un alto porcentaje de desperdicios. Para la
determinación del experimento se aplicó un diseño experimental 2k cuyos resultados fueron:
temperatura 68°C, tiempo de secado de 8 horas y espesor de rodaja 5 mm. Se realizaron
análisis fisicoquímicos, microbiológicos y bromatológicos en la harina, los mismos que se
encuentran dentro de los límites establecidos por las normas para harina convencional y para
harina no convencional. Además, se determina el aporte nutricional de la harina
obteniéndose en carbohidratos rangos aproximados de 73%; fibra 8%; proteína 5%; grasa 2%;
azúcares 6%; sodio 164 mg/100g y almidón 28,31%. Se analizaron las propiedades físicas de la
zanahoria amarilla relacionándola con su granulometría, para efecto se tomó cinco unidades,
las cuales se van separando por fracción hasta que tenga la consistencia de una harina.
Palabras clave: Carotenoides, zanahoria, desperdicios, granulometría.
ABSTRACT: The present research work carried out at the Escuela Superior Politécnica De
Chimborazo. Its purpose is to provide new nutritional and commercial alternatives for carrot
flour, which, using it for agribusiness, would contribute to the economic development of our
country. For this reason, this work describes the analysis process for the elaboration of
unconventional carrot flour, whose characteristics are those of a very rich, nutritious and
healthy flour for those who consume it; In addition, the use of carrots is due to the fact that it
1
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias Pecuarias, Carrera de Agroindustria; Riobamba, Ecuador,
ORCID; 0000-0003-2531-7795.
2
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias Pecuarias, Carrera de Agroindustria; Riobamba, Ecuador,
ORCID; 0000-0001-9264-3035.
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
92
is a very little industrialized vegetable, which is why there is a high percentage of waste. To
determine the experiment, a 2k experimental design was applied, the results of which
showed a temperature of 68°C, a drying time of 8 hours and a slice thickness of 5 mm.
Physicochemical, microbiological and bromatological analyzes are carried out on the flour,
which are within the limits established by the standards for conventional and non-
conventional flour. In addition, the nutritional contribution of the flour is determined,
obtaining approximate ranges of 73% in carbohydrates; fiber 8%; protein 5%; fat 2%; sugars
6%; sodium 164 mg/100g and starch 28.31%. The physical properties of the yellow carrot
were analyzed relating it to its granulometry, for this purpose five units were taken, which are
separated by fraction until they have the consistency of a flour..
Keywords: Carotenoids, carrot, waste, granulometry, waste.
INTRODUCCIÓN
A lo largo de la historia, los cereales han tenido y siguen teniendo un papel muy importante en la
obtención de harinas, ya que son la base de la alimentación mundial. Este producto ha sido
objeto de muchas investigaciones, de las que depende la buena calidad y la adaptabilidad del
proceso al producto final (1).
Pero el afán de innovar y reducir los costos de producción ha permitido la posibilidad de
reemplazar las harinas convencionales por harinas no convencionales, y aunque actualmente
estos estudios están en marcha, no se ha analizado el efecto de estos tipos de harinas en la
repercusión de la economía ecuatoriana (2).
Este trabajo se propone analizar el proceso de elaboración de harina no convencional de
zanahoria, desde que llega la zanahoria a las plantas industriales hasta convertirse en un
producto destinado a la venta al público, así mismo se evalúa la repercusión económica que
tienen estos tipos de harina en la economía del país.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materia prima
La zanahoria amarilla (Daucus carota) se la nombra como un tubérculo, su forma es gruesa y
alargada (similar a un cono), esta verdura es de gran importancia por la cantidad de azúcares,
sales minerales y partes fibrosas que aporta, su parte sólida frecuentemente es superior al 20 %,
se recomienda que, para la producción de harina, la zanahoria sea de condiciones óptimas e
inocuas para que la harina sea de excelente calidad y se pueda usar para otros fines
agroindustriales. Para determinar el color se recurre al Pantone, siendo el 137 U su análogo y su
longitud inferior a 10 cm (3).
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
93
Figura 1. Variación de dimensiones en cm de la harina de zanahoria.
Las características químicas se deben realizar en base a los métodos AOAC (Association of
Analytical Communities) (4).
ANÁLISIS
RESULTADOS
pH
5,315 ± 0,0049
Acidez
0.026 ± 0,005 %
Humedad
86,715 ± 0,278 %
Humedad Final
90,67 ± 0.10 %
Cenizas
0,765 ± 0,0047 %
Grasas
0,315 ± 0,23 %
Proteínas
1,126 ± 0,39 %
Carbohidratos
6,986 ± 0,0315%
Tabla 1. Características químicas de la harina de zanahoria.
Figura 2. Función del pH vs el tiempo. Figura 3. Función de la acidez vs el tiempo.
Proceso Experimental
Isoterma de Sorción: Se debe lograr la isoterma de la materia prima por el método isopiéstico a
temperatura constante en la estufa. Los resultados deberán ser ajustados a la ecuación de GAB
Variación de Dimensiones en cm.
12
10
8
6
4
2
0
Alto
Ancho
Base
0 2
Días
4
6
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
94
mediante el uso del programa WaterAnalyser y de esta manera se obtendrá el valor de la
monocapa de BET (5).
Proceso de elaboración de harina:
Mediante el diagrama de flujo se detallan las etapas para obtener la harina (5).
Figura 4. Diagrama de flujo en la elaboración de harina de zanahoria
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
95
Secado:
Para este proceso se utilizó un secador horizontal de bandejas, marca GuntHamburg, que opera
con una velocidad de aire de 4,19 m/s, humedad relativa del aire 26 % y temperatura de 50 ±2 °C.
Los datos obtenidos fueron utilizados en la elaboración de la Curva de Secado (6).
Harina de zanahoria amarilla:
La harina resultante se deberá encontrar en la gama de colores 413 U del Pantone.
ANALISIS
RESULTADO
pH
5,28 +/- 0,041
Humedad
6,29 +/- 0,90 %
Humedad Final
6,06 +/- 0,82 %
Actividad de agua (25°C)
0,34 +/- 0,038
Ceniza
7,62 +/- 0,17 %
Grasa
0,71 +/- 0,0057 %
Proteína
10,73 +/- 0,45 %
Carbohidrato
45,79 +/- 0,71 %
Acidez titulable
7,86 +/- 0,58 g/ml
Vitaminas y minerales
28,86 %
Tabla 2. Análisis instrumental de la harina de zanahoria.
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
96
RESULTADOS
La zanahoria al haber pasado por un proceso de picado, escaldado, deshidratación y molienda se
obtuvo un polvo fino.
Figura 5. Proceso de obtención de harina de zanahoria.
Se obtuvo el 85% de harina no convencional, aunque la granulometría obtenida no fue lo
suficientemente fina para considerarlo como una harina en su totalidad, para lo cual se tenía que
utilizar el tamizaje correcto de 110-115 u.
COLOR
OLOR
SABOR
Naranja (presencia de carotenos)
Intenso
Dulce
Tabla 3. Características organolépticas de la harina de zanahoria.
Formulaciones
Cálculo de pérdida de humedad de la zanahoria.
Peso inicial (MP sin cascara): 2kg
Peso final (MP deshidratada): 220g
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
97
= 11%
Con esta relación del peso inicial de la zanahoria y peso final de la zanahoria ya deshidratada se
calculó la perdida de humedad que tuvo la zanahoria al ser sometida en el proceso de
deshidratación, en donde tuvo una pérdida de humedad del 89%.
Con esta relación del peso inicial de la zanahoria y peso final de la zanahoria ya deshidratada se
calculó la perdida de humedad que tuvo la zanahoria al ser sometida en el proceso de
deshidratación, en donde tuvo una pérdida de humedad del 89%.
operacionalización de las variables
VARIABLE
CATEGORIA ESCALA
INDICADOR
Dependiente
Introducción de la harina
a base de zanahoria
Baja 25%
Medio 50%
Alta 75%
Porcentaje de harina de
zanahoria a sustituir
Independiente
Pruebas bromatológicas
de la harina de zanahoria
- Carbohidratos
- Grasa
- Proteínas
- humedad
Pruebas bromatológicas
Pruebas del producto
terminado Microbiológica
UFC/g Microorganismos
coliformes totales.
UfC/g Microorganismos
coliformes fecales.
UFC/g Levaduras y
hongos.
UFC/g Microorganismos
Mesofilicos aerobios.
Pruebas microbiológicas
(7)
Tabla 4. Operacionalización de las variables identificadas.
La harina de zanahoria tiene un gran potencial para ser usada en múltiples preparaciones. No
obstante, hasta el momento no existe en el país una industria dedicada a la explotación de esta
raíz como fuente de harina o almidón. En Brasil, Nestlé y otras compañías procesan las raíces para
producir una serie de fórmulas dietéticas para bebés y sopas instantáneas.
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
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Existen diferentes estudios referentes a la zanahoria y sus principales usos, entre estos
encontramos que el tubérculo pierde aproximadamente un 20% en el contenido de cenizas y
fibra por efecto del proceso de pelado. Por otro lado, los aminoácidos presentes en la parte
comestible son biológicamente incompletos, debido a la presencia de 8 aminoácidos limitantes
(8).
Se analiza las propiedades físicas de la zanahoria amarilla relacionándola con el tiempo, para
efecto se tomó cinco unidades, las cuales se conservaron a temperatura de 27 ºC y humedad
ambiente de 66% (9).
DÍA
OBSERVACIONES
1
Estado Normal.
Olor ligeramente dulce.
2
Aspecto rugoso. Evidente
deshidratación. Olor a almidón.
Abolladura al costado, olor a almíbar y supura líquido.
3
Decolorado, arrugado.
Se comienza a oscurecer la Base.
Sección de la base negra, secas las raíces. Sección seca y color
blanquecino.
4
Deshidratado sin olor. Decolorado.
Desarrollo mohos blanquecinos apreciables en superficie.
Material blanquecino y pegajoso al contacto.
5
Notable reducción de tamaño. Perdida de brillo.
Se aprecian rasgos negruzcos acentuados en la superficie.
Arrugado y aspecto gomoso (10).
Tabla 5. Propiedades físicas de la harina de zanahoria en relación a los días.
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
99
Características Químicas:
Se efectúan ensayos para la caracterización química de la materia prima, para lo cual se procesan
las muestras, mediante la reducción de tamaño de la zanahoria amarilla (11).
ANALISIS
RESULTADOS
pH
5,315 ± 0,0049
Acidez
0.026 ± 0,005 %
Humedad
86,715 ± 0,278 %
Humedad Final
90,67 ± 0.10 %
Cenizas
0,765 ± 0,0047 %
Grasas
0,315 ± 0,23 %
Proteínas
1,126 ± 0,39 %
Carbohidratos
6,986 ± 0,0315%
Tabla 6. Características químicas de la harina de zanahoria.
Proceso de elaboración de harina no convencional de zanahoria
Recepción: La materia prima (zanahoria Amarilla) se recepta previa inspección, luego se toma el
peso para establecer parámetros de rendimiento para el proceso de la harina.
Lavado: Se hace un lavado con agua a la materia prima para impedir todo tipo de agentes
extraños y además para eliminar los olores y sabores extraños que puedan afectar o disminuir la
calidad del producto final.
Triturado: En esta etapa se procede a rayar la zanahoria amarilla para disminuir el espacio en el
área de las bandejas y aumentar la eficacia de la velocidad del aire caliente del secador.
Secado: El secado de la zanahoria amarilla se realiza mediante un secador de bandeja de cámara
metálica rectangular (armario), de fabricación a pequeña escala de marca Gunt Hamburg.
Pulverizado: En esta operación se reduce el tamaño del material seco, transformándolos a
partículas mucho más pequeñas mediante un molino CYCLONE SIMPLE MLL marca UDY, para su
posterior etapa.
Tamizado: Se procede a pasar el polvo fino por una serie de mallas para determinar su
granulometría.
Envasado: Una vez obtenida la harina de zanahoria amarilla se envasa en fundas de polietileno
para su posterior caracterización. Para una mayor duración se debe almacenar en ambiente seco
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
100
y libre de humedad, además se debe evitar la exposición a la luz solar por motivos de la oxidación
(12).
Figura 6. Diagrama de flujo en la elaboración de harina de zanahoria.
Granulometría
La granulometría es un parámetro crítico para las harinas y polvos. Se utilizan las mallas N° 50, 70,
100, 140 y 200. El tamizado se realiza por 5 minutos, al final se pesa cada tamiz determinando la
cantidad de material retenido y el porcentaje de partículas que pasan por cada malla. Además, se
constata que el 76,9% de la harina, pasa la malla número 70 ajustado a la norma NTE INEN 517
(13).
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
101
Malla
Masa Retenida %
50
23,29
70
23,43
100
14,19
140
17,74
200
7,90
Tabla 7. Tipos de mallas para filtrar la harina de zanahoria.
En la siguiente tabla, se registran los resultados del análisis granulométrico realizado a la harina
de zanahoria amarilla (14).
Clase
Malla
(N
◦
Tamiz)
Masa
Retenida
(g)
▲
Xi
Xi
Yi
Diámetro
superior
(mm)
Dpi
(mm)
▲
Xi/
Dpi
Diametro
Reboux
1
50
34,8
0,231
1
0
0,300
0,255
3,922
0,06
2
70
35
0,232
0,768
0,232
0,210
0,180
4,277
3
100
21,2
0,141
0,627
0,373
0,149
0,127
4,938
4
140
26,5
0,176
0,451
0,549
0,105
0,093
4,878
5
200
11,8
0,078
0,373
0,627
0,080
-
6
Fondo
21,4
0,142
0,231
0,769
Total
150,7
18,015
Tabla 8. Resultados del análisis granulométrico de la harina de zanahoria.
DISCUSIÓN
Los resultados de esta investigación son comparables a los de Chilig, ya que en su investigación
hace referencia a la línea de producción de harina no convencional de zanahoria y enlista los
factores y parámetros más importantes de estos, entonces se enlistan las relaciones más
importantes de estas investigaciones (15).
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
102
Cantidad zanahoria
110,2g
Tiempo secado
24 horas
Temperatura
80ºC
Rendimiento
21,12%
Tabla 9. Parámetros más importantes de la harina de zanahoria.
Siguiendo los parámetros de secado se determina que su porcentaje de rendimiento es muy bajo
21.12%, ya que depende de su tiempo de secado que es de 24 horas en la estufa, además se
desperdicia aproximadamente un 27% en la cáscara al momento de pelarla. Es un producto con
un 80% de humedad, conteniendo este un 6% de humedad menos que en los resultados dados de
esta investigación (16).
Propiedades físico-químicas de la harina de zanahoria
Propiedades físico-químicas HZ
TOTAL
color
anaranjado
olor
agradable
sabor
agradable
granulometría
fina
humedad
2.03%
cenizas
2.97%
proteína
12,10%
acidez
0,59%
Tabla 10. Propiedades físicoquímicas de la HZ.
Tomando como referencia la norma INEN 1458 para la harina de trigo, las propiedades de la
harina de zanahoria se ajustan a la norma establecida a excepción de la acidez ya que la
zanahoria blanca posee una acidez titulable del 0.744% y ceniza debido a que tiene más
minerales que la harina de trigo (17).
Microbiológico
Microbiológico
UFC
aerobios y mesòfilos
3,7x10
2
mohos
1,0x102
levaduras
9,0x102 (18)
Tabla 11. Características microbiológicas de la HZ.
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
103
La harina de zanahoria se encuentra dentro de los parámetros establecidos ya que se aplican
buenas prácticas de manufactura y según la Aplicación de Criterios Microbiológicos para los
Alimentos del Codex Alimentarius (CAC/GL-21(1997) y con la clasificación y planes de muestreo
de la International Commission on Microbiological Specification for Foods (ICMSF) el límite
microbiano es de 104 -105 por gramo, es decir, ambas investigaciones entrarían dentro del rango
microbiológico que exigen las entidades superiores (19).
Por último, el autor compara algo importante y es la sustitución de harina de trigo por harina de
zanahoria en la elaboración de pan, esta es una tendencia que ha ido en aumento dentro de la
población mundial. Utilizando el método estadístico t de Student se determina la formulación
más agradable, la cual es del 15% de sustitución de harina de trigo por harina de zanahoria
amarilla (20).
(SUSTITUCIÓN 15 %)
INGREDIENTES
PORCENTAJES
GRAMOS
Harina de trigo
39,79 %
340
Harina de
Zanahoria amarilla
15 %
60
Agua
21,92 %
160
Sal
0,55 %
4
Azúcar
10,96 %
80
Manteca vegetal
6,58 %
48
Levadura
1,10 %
8
Huevo
2,74 %
20
Gluten
0,55 %
4
Mejorador
0,55 %
4
Esencia de mantequilla
0,27 %
2
Tabla 12. Formulación de harina convencional y no convencional.
CONCLUSIONES
Se obtuvo el 85% de polvo fino no convencional ya que su granulometría no fue lo
suficientemente fina para considerarlo como una harina, para lo cual se tenía que utilizar el
tamizaje correcto de 110-115 u.
Se identifica que para el proceso de escaldado el tiempo considerado es de 4 minutos, mientras
que para el proceso de deshidratación el tiempo estimado fue de 18 horas de 45 – 50 °C.
Mediante el cálculo de pérdida de humedad se tuvo como resultado que un 89% de humedad fue
eliminada mediante el proceso de deshidratación. Este resultado se obtuvo mediante la relación
del peso inicial de la zanahoria y peso final de la zanahoria ya deshidratada.
ANÁLISIS DE LA ELABORACIÓN DE HARINA NO CONVENCIONAL DE ZANAHORIA (DAUCUS CAROTA)
104
A través de fuentes bibliográficas se puede deducir que la producción de esta hortaliza se lo
realiza en sitios de clima templados que se localizan especialmente en las zonas interandinas,
extendiéndose principalmente en las provincias de Chimborazo, Cotopaxi y Tungurahua
principalmente, las que contribuyen al 94% de la producción nacional.
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