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DISEÑO DE UN PRODUCTO ALIMENTICIO PARA EL CASO DE LAS PERSONAS MIGRANTES EN TRÁNSITO DEL ESTE DE EUROPA Trabajo Final de Grado Ingeniería Alimentaria Autor: Àlex Pérez de la Fuente Tutora: Isabel Achaerandio Puente 24 / Septiembre / 2021
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 1 Resumen Con el objetivo de diseñar un alimento que brinde asistencia alimentaria a las personas migrantes en tránsito en los momentos del cruce de fronteras, y que pueda ser consumido y elaborado fácilmente in situ, se ha diseñado un prototipo de barra multinutricional que aporta 511 kcal/100g. Con una producción de 5000g de dicha barra se puede alimentar a 25 personas, durante 12h, con un coste de elaboración de 0.96€/persona. Para la elaboración del prototipo se ha realizado una investigación y valoración de las materias primas óptimas, teniendo en cuenta aspectos culturales, nutricionales y tecnológicos. Se han elaborado cinco prototipos variando la formulación de cada uno. Se ha puntuado cada prototipo teniendo en cuenta los objetivos y haciendo un análisis nutricional, económico, estructural y organoléptico del alimento. Con el prototipo mejor valorado, se ha desarrollado una propuesta de distribución de 100 unidades con la finalidad de hacer llegar el producto en las mejores condiciones, facilitar el proceso de elaboración y evitar desajustes en las proporciones de la formulación. Palabras clave: Refugiados, migrantes en tránsito, ayuda humanitaria, barra energética, barra de cereales. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
2 Resum Amb l’objectiu de dissenyar un aliment que ofereixi assistència alimentaria a les persones migrants en trànsit en els moments de creuament de fronteres, i que pugui ser consumit i elaborat fàcilment in situ, s’ha dissenyat un prototip de barra multinutricional que aporta 511 kcal/100g. Amb una producció de 5000g d’aquest aliment es pot alimentar a 25 persones, durant 12h, amb un cost d’elaboració de 0.96€/persona. Per l’elaboració del prototip s’ha realitzat una investigació i valoració de les matèries primes òptimes, tenint en compte aspectes culturals, nutricionals i tecnològics. S’han elaborat cinc prototips variant la formulació de cadascun. S’ha puntuat cada prototip tenint en compte els objectius i fent un anàlisis nutricional, econòmic, estructural i organolèptic de l’aliment. Amb el prototip millor valorat s’ha desenvolupat una proposta de distribució de 100 unitats amb la finalitat de fer arribar el producte en les millors condicions, facilitar el procés d’elaboració i evitar desajusts en les proporcions de la formulació. Paraules clau: Refugiats, migrants en trànsit, ajuda humanitària, barreta energètica, barreta de cereals.
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 3 Abstract With the aim of designing a food that provides alimentary assistance to transit migrants during border crossings, which can be easily consumed and processed in situ, a food prototype consisting of a multi-nutritional bar which provides 511 kcal/100g has been designed. With the production of this prototype 25 people can be fed, during 12h, with a processing cost of 0.96€/person. For the elaboration of the prototype, a research and evaluation of the optimal raw materials has been carried out, taking into account cultural, nutritional and technological aspects. Five prototypes have been elaborated varying the formulation of each one. Each prototype has been scored considering the objectives and making a nutritional, economic, structural, and organoleptic analysis of the food. With the highest rated prototype, a proposal for the distribution of 100 units has been developed in order to deliver the product in the best conditions, to facilitate the manufacturing process and avoid imbalance in the formulation proportions. Key words: Refugee, transit migration, humanitarian aid, energy bar, cereal bar. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
4 SUMARIO ÍNDICE DE FIGURAS ______________________________________________________________ 6 ÍNDICE DE TABLAS _______________________________________________________________ 7 AGRADECIMIENTOS ______________________________________________________________ 9 1. INTRODUCCIÓN ___________________________________________________________ 10 1.1. CONTEXTO ACTUAL ............................................................................................................ 10 1.2. ALCANCE DEL TRABAJO ...................................................................................................... 11 2. OBJETIVO GENERAL _______________________________________________________ 14 3. MARCO TEÓRICO__________________________________________________________ 15 3.1. FUNDAMENTOS DE LAS BARRAS NUTRICIONALMENTE COMPLETAS .............................. 15 3.2. FACTORES A COMBINAR .................................................................................................... 16 3.2.1. ACTIVIDAD DEL AGUA Y HUMEDAD RELATIVA (INTRÍNSECOS) ................................ 16 3.2.2. pH................................................................................................................................ 17 3.2.3. TRATAMIENTO TÉRMICO ........................................................................................... 18 3.2.4. EMULSIONANTE ......................................................................................................... 19 3.3. FACTORES A CONTROLAR .................................................................................................. 20 3.3.1. ENRANCIAMIENTO DE LAS GRASAS ........................................................................... 20 3.3.2. REACCIÓN DE OSCURECIMIENTO O PARDEAMIENTO O REACCIÓN DE MAILLARD (CONSERVACIÓN) ....................................................................................................... 21 4. MATERIALES Y MÉTODOS ___________________________________________________ 23 4.1. METODOLOGIA................................................................................................................... 23 4.2. MATERIALES ....................................................................................................................... 23 4.3. EVALUACIÓN DEL ALIMENTO ............................................................................................. 24 4.4. DIAGRAMA DE FLUJO ......................................................................................................... 26 5. RESULTADOS Y DISCUSSIÓN _________________________________________________ 28 5.1. SELECCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE MATERIAS PRIMAS ........................................................ 28 5.1.1. SELECCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LOS INGREDIENTES DEL COMPONENTE AGLOMERANTE .......................................................................................................... 29 5.1.2. SELECCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LOS INGREDIENTES DEL CUERPO DE LA BARRA .... 33 5.2. DISEÑO, FORMULACIÓN Y ANÁLISIS ECONÓMICO ........................................................... 37 5.3. PROPUESTA DE DISTRIBUCIÓN ..........................................................................................46
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 5 5.4. COMPARACIÓN CON OTROS CASOS DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS SIMILARES ...........46 6. LEGISLACIÓN _____________________________________________________________ 50 CONCLUSIONES ________________________________________________________________ 52 BIBLIOGRAFÍA__________________________________________________________________ 53 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA _________________________________________________ 59 ANEXOS _______________________________________________________________________ 1 ANEXO A: ENTREVISTAS __________________________________________________________ 2 ANEXOS _______________________________________________________________________ 1 ANEXO B: JUSTIFICACIÓN DE PRECIOS ______________________________________________ 2 Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
6 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3-1 Relación entre reacciones bioquímicas, cambios en la textura del alimento y aw. Fuente: (Vilgis 2015) _______________________________________________________________ 17 Figura 4-1 Diagrama de flujo de la elaboración de la barra en las pruebas de laboratorio ______ 26
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 7 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1-1 Aspectos de la alimentación según los tres testigos ____________________________ 12 Tabla 1-2 Análisis DAFO del alimento a diseñar _______________________________________ 13 Tabla 3-1 Funciones de los componentes de la barra ___________________________________ 15 Tabla 4-1 Ingredientes utilizados en el alimento _______________________________________ 24 Tabla 5-1 Prototipo A ____________________________________________________________ 38 Tabla 5-2 Información nutricional por 100g de alimento del prototipo A ___________________ 38 Tabla 5-3 Prototipo B ____________________________________________________________ 39 Tabla 5-4 Información nutricional por 100g de alimento del prototipo B ___________________ 39 Tabla 5-5 Prototipo C ____________________________________________________________ 40 Tabla 5-6 Información nutricional por 100g de alimento del prototipo C ___________________ 40 Tabla 5-7 Prototipo D ____________________________________________________________ 41 Tabla 5-8 Información nutricional por 100g de alimento del prototipo D ___________________ 41 Tabla 5-9 Prototipo E ____________________________________________________________ 42 Tabla 5-10 Información nutricional por 100g de alimento del prototipo E __________________ 42 Tabla 5-11 Aspecto visual de los diferentes prototipos _________________________________ 43 Tabla 5-12 Evaluación de los prototipos _____________________________________________ 43 Tabla 5-13 Producción de 5000g del prototipo E ______________________________________ 47 Tabla 5-14 Comparación con barra energética y Plumpy Nut ____________________________ 48 Tabla 6-1 Normativas a cumplir en la elaboración de la barra multinutricional ______________ 50 Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
8 Tabla 6-2 Normativas a complir para la denominación del alimento _______________________ 51
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 9 AGRADECIMIENTOS En primer lugar, cabe destacar que este proyecto no hubiera sido posible sin las aportaciones de Hassan, Iván Penalva y Ricardo Moraño, así que me gustaría brindar un reconocimiento muy especial a su colaboración en calidad de testimonios. También me gustaría agradecer a mi tutora en este trabajo, Isabel Achaerandio, por guiar y orientarme atentamente para la mejora de todo el proyecto. Finalmente, deseo agradecer también la elaboración de este trabajo a mis padres por facilitarme la posibilidad de estudiar y respaldarme durante todas las etapas de mi aprendizaje, a mi hermano por estar junto a mí en todos los momentos, y a mi pareja por apoyarme en la decisión de este proyecto. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
10 1. INTRODUCCIÓN El motivo de este trabajo nace en la posibilidad de, a través de los conocimientos adquiridos durante el grado, poder ofrecer una solución práctica y técnica a una problemática humanitaria existente. Primeramente, se evalúan las dificultades existentes para garantizar alimentos a todas aquellas personas que permanecen en los campos de refugiados, pero también para todas aquellas que siguen su ruta, o permanecen a la espera de poder cruzar más fronteras para llegar a su destino. Tras una serie de entrevistas tanto con personas migrantes como con voluntarios de Organizaciones No Gubernamentales (ONG), la problemática a resolver se centra, no tanto en los campos de refugiados, dónde las ONG y las agencias gubernamentales ya asisten a los migrantes, aunque sigan existiendo muchas carencias, sino en las personas migrantes en tránsito, que se instalan en campamentos provisionales dónde las condiciones de vida son aún más precarias. Es en ese contexto, y para las situaciones de cruce de fronteras en las que se precisa de un alimento calórico y liviano se desarrolla el presente trabajo. 1.1. CONTEXTO ACTUAL Desde siempre el ser humano ha permanecido en tránsito. Muchas son las razones para desplazarse y muchos son los casos de migraciones forzosas a causa de conflictos o abusos de los derechos humanos. Durante el año 2015 en Europa se produjo la mayor crisis de refugiados desde la II Guerra Mundial (Arango et al. 2016). El éxodo principal partió procedente de Siria, a causa de la guerra civil, aunque también había migrantes de otros países como Afganistán, Pakistán e Irak. La vía de entrada más importante se situó en el este de Europa, concretamente en Turquía y las islas griegas con destino final Europa Occidental. Actualmente, tras la caída del gobierno en manos de los talibanes, se prevé una nueva crisis humanitaria procedente de Afganistán rumbo hacía Europa.
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 11 Las personas migrantes durante la travesía experimentan situaciones límite como escasez de subministro de alimentos, trata con mafias, y grandes esfuerzos físicos y emocionales. A lo largo del viaje existen una serie de campos de refugiados gestionados por organismos de las Naciones Unidas como el Alto Comisionada de las Naciones Unidas para los Refugiados (ACNUR) y el Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF). También un largo listado de ONG que se congregan principalmente en los alrededores de los campos para brindar asistencia. En los últimos años el flujo de migración forzosa ha ido incrementando y los campos de refugiados no han sido la única vía para todas aquellas personas que han huido de múltiples conflictos. Hay una parte de los migrantes que no permanecen dentro de los campos, la mayoría hombres, que siguen con su travesía hacia Europa, los llamados migrantes en tránsito, quienes no figuran en las listas de las agencias gubernamentales pero que también precisan de asistencia alimentaria. Algunas ONG trabajan específicamente con este sector tan característico. Permanecen en campos improvisados en medio de los bosques y su intención es seguir cruzando fronteras hasta la parte de Europa Occidental. 1.2. ALCANCE DEL TRABAJO Se han realizado tres entrevistas mediante videollamada durante los meses de febrero y marzo del 2021 con la finalidad de obtener información de testigos válidos que hubieran experimentado ese contexto. A cada testigo se les preguntó sobre los mismos aspectos para conocer la contextualización del problema y especialmente sobre las cuestiones alimentarias. Las entrevistas completas se adjuntan en el Anexo. Los tres entrevistados fueron Hassan, refugiado sirio desde 2012, Ricardo Moraño, socio fundador de la ONG Humanity Wings, y Ivan Penalva, colaborador voluntario en skuads. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
12 También se estableció contacto con la ONG No Name Kitchen, quienes informaron que para los migrantes en tránsito no proporcionan comida preparada, sino que les facilitan materias primas para que ellos mismos puedan cocinarlas. Los tres testigos coincidieron en los aspectos que a la alimentación respecta y que se detallan a continuación en la Tabla 1-1. Tabla 1-1 Aspectos de la alimentación según los tres testigos COINCIDENCIAS DE LOS TRES TESTIGOS SOBRE LA ALIMENTACIÓN CAMPOS DE REFUGIADOS PERSONAS MIGRANTES EN TRÁNSITO ·Asistidos por agencias gubernamentales y ONG ·Asistidos únicamente por ONG dsitribuidas a lo largo de las rutas ·Las comidas proporcionadas por los organismos gubernamentales migratorias eran de una calidad muy pobre y de cantidad insuficiente ·Ninguna atención por parte de los gobiernos hacía todas aquellas ·Las cuestiones religiosas como la certeza de que las comidas fueran personas que no se encontraban dentro de los campos de refugiados Halal no estaban garantizadas ·Condiciones de cocinado dónde no se cumplían medidas higienico- ·La mayoria de personas se alimentaba gracias a las ONG que se sanitarias para garantizar la innocuidad de los alimentos asentaban en los alrededores de los campos ·Alertaban de carencias y falta de alimentación, sobretodo en los ·Condiciones de cocinado sin ninguna medida higienico-sanitaria, momentos de cruces de la fronteras que podían durar horas o días. incluso casos de incendios por falta de equipamientos básicos Para las personas migrantes en tránsito existe una relación de dependencia hacia las ONG en cuanto a alimentación se refiere. El cruce de las fronteras supone momentos de estrés, debido a que los campamentos temporales donde se instalan las personas que tienen el objetivo de cruzar una frontera están situados a unos pocos kilómetros de ellas y en el momento en que se decide probar suerte e intentar cruzar, lo que se conoce como “game”, existe una incerteza de no saber si se volverá al mismo campamento improvisado donde hay un mínimo de suministros o se cruzará la frontera y se deberá encontrar una nueva vía para proveerse de alimentos, los intentos suelen durar horas o incluso días. Para valorar el contexto y las características en el que se pretende desarrollar el producto se ha realizado un análisis de Debilidades, Fortalezas, Amenazas y Oportunidades (DAFO) que se muestra a continuación en la Tabla 1-2.
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 13 Tabla 1-2 Análisis DAFO del alimento a diseñar DAFO DEBILIDADES AMENAZAS ·Dependiendo del sitio de elaboración, dificultad para reunir todas ·Dificultad para hacer llegar el producto a los consumidores las materias primas ·Presencia de alérgenos en el producto FORTALEZAS OPORTUNIDADES ·Alimento completo nutricionalmente ·La asisténcia alimentaria para personas migrantes en tránsito en el ·Producto calórico y saludable momento del cruce de la frontera no esta cubierta ·Organolépticamente cercano a la gastronomía de los consumidores ·No existe ningún producto para esta problemática en concreto ·Sencillo de elaborar y transportar Ante esta situación nació el presente proyecto, para tratar de asistir a todas aquellas personas que se desplazan forzosamente y que en el momento del cruce de las fronteras precisen de un alimento que les pueda servir de apoyo. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
14 2. OBJETIVO GENERAL Elaborar un alimento que asista nutricionalmente a las personas migrantes en tránsito que viven fuera de los campos de refugiados y que no reciben asistencia alimentaria en el cruce de las fronteras. Dicho alimento debe cumplir los siguientes requerimientos para ser funcional en las circunstancias anteriormente planteadas: • Fácilmente transportable y almacenable. Tanto su volumen como su peso deben de ser el mínimo posible para que al consumidor le resulte lo menos pesado a la hora de emprender su intento transfronterizo. • Nutricionalmente completo y con elevado valor energético, ya que pretende brindar asistencia alimentaria en aquellos momentos en que la ingesta de comida no está garantizada. • No precise cadena de frío en su conservación. • Que pueda ser elaborado e ingerido de forma sencilla en ese contexto. • Los ingredientes que lo componen sean de fácil aprovisionamiento, Halal, debido a que existe una mayoría musulmana y que generen un poder saciante al consumidor. Tecnológicamente se deberán optimizar las materias primas para maximizar tanto el poder energético como sus propiedades nutricionales y minimizar el volumen y peso del producto final. Organolépticamente, para que el producto tenga una mayor aceptación en la población a la que va destinada, los ingredientes que compongan el alimento se acercaran culturalmente a la gastronomía árabe. Nutricionalmente, deberá cubrir la demanda calórica y ser completo en macronutrientes. Este alimento no está pensado para ser comercializado, se diseña con el propósito de poder elaborarse in situ. Finalmente se realiza un análisis económico para conocer el coste de elaboración de este alimento.
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 15 3. MARCO TEÓRICO 3.1. FUNDAMENTOS DE LAS BARRAS NUTRICIONALMENTE COMPLETAS Los componentes de una barra se pueden separar según su aporte nutricional o su función tecnológica. Toda barra se puede dividir en dos componentes, el cuerpo y el aglomerante. Como se puede observar en la Tabla 3-1, cada cual tiene su función. Tabla 3-1 Funciones de los componentes de la barra COMPONENTES DE UNA BARRA CUERPO AGLOMERANTE ·Se compone de cereales, frutos secos, fruta deshidratada o ·Se compone de grasas y edulcorantes liofilizadas y semillas ·Su función es aportar volumen a la barra ·Su función es aglutinar y cohesionar todos los componentes de la barra ·Principalmente aporta hidratos de carbono y proteína ·Principalmente aporta hidratos de carbono y grasas ·Contribuye de forma importante en el aspecto y color del ·Contribuye notablemente en el aporte calórico del producto final alimento ·Organolépticamente aporta crocante a través de los ·Organolépticamente endulza y uniformiza el sabor productos inflados, extrusionados o tostados Para una barra con alto valor nutricional, en la selección de materias primas del cuerpo se deben priorizar aquellas que con un menor volumen contribuyan a un mayor aporte nutricional. Es decir, tecnológicamente el factor volumétrico influye tanto en los costes como para los requisitos nutricionales del alimento. Los principales factores que pueden alterar el alimento y deteriorar o imposibilitar su ingesta se deben controlar para optimizar al máximo su vida útil. En este tipo de alimentos las problemáticas derivan del enranciamiento de las grasas, la pérdida de la calidad proteica debido a los tratamientos térmicos o la migración del agua dentro del propio alimento. También otros aspectos a controlar son la actividad del agua (aw) de la barra y el pH. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
16 Según la teoría de los métodos combinados de L.Leistner, el uso de varios factores de preservación, denominados obstáculos, de forma combinada, aporta mayor beneficio en el retraso o inhibición del crecimiento microbiano y modificando en menor medida la calidad sensorial y nutritiva del alimento (Leistner 1992). Eso se debe a que la combinación genera un efecto sinérgico. La estabilidad microbiana y la seguridad de los alimentos se basan en un seguido de factores denominados obstáculos, que los microorganismos son capaces de remontar. La combinación de los diferentes obstáculos genera un efecto barrera que favorece la vida útil y la seguridad alimentaria del producto. Los factores son la aw, el pH, los tratamientos térmicos, los conservantes, la temperatura de almacenamiento, el potencial de redox, las vitaminas y los nutrientes (Rahman 2003). Principales problemas para afrontar son la humedad y la aw de los cereales, enranciamiento de las grasas, perdida de la calidad proteica por tratamiento, el pH, la no unión de grasa con agua y la reacción de Maillard. 3.2. FACTORES A COMBINAR Para garantizar la durabilidad, estabilidad y calidad del alimento se buscará el efecto sinérgico de la aw, pH, tratamientos térmicos y se utilizaran también emulsionantes. 3.2.1. ACTIVIDAD DEL AGUA Y HUMEDAD RELATIVA (INTRÍNSECOS) La aw es el parámetro que informa sobre la cantidad de agua disponible o no ligada al soluto. Se define como la relación entre la presión de vapor de agua de un alimento y la presión de vapor del agua pura en condiciones idénticas de temperatura y presión. Es un valor fundamental para conocer la vida útil de los alimentos ya que el agua no ligada es el medio donde se produce el desarrollo microbiano, y las reacciones enzimáticas y químicas que deterioran el producto (Rembano y Sceni 2018).
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 17 Tal y como se observa en la Figura 3-1 su determinación permite estimar las reacciones químicas y bioquímicas que deterioraran el alimento, los posibles desarrollos microbianos, además de cambios en la textura del alimento. Figura 3-1 Relación entre reacciones bioquímicas, cambios en la textura del alimento y aw. Fuente: (Vilgis 2015) Este parámetro toma valores entre 0 y 1, y afecta tanto a la seguridad del alimento, como a su tiempo de conservación, textura, color, sabor, gusto y valor nutricional. Cuanto más se aleja de 1, más difícil es la actividad biológica y por lo tanto más fácil alargar la vida útil del alimento. Por este motivo, en las técnicas de cocinado y en los métodos de conservación planteados se tiende a reducir la aw. El valor de aw de las barras de cereales comerciales oscila aproximadamente entre 0.59 y 0.55 (Paiva et al. 2012). 3.2.2. pH El pH es la escala que indica el grado de acidez o basicidad de una sustancia en solución acuosa. Esta escala comprende valores de 0 a 7, que se consideran ácidos y de 7 a 14 que se consideran básicos, el pH neutro tiene un valor de 7 (Vijayakumar 2017). En alimentos, el pH es un factor intrínseco que condiciona directamente la vida útil, la seguridad alimentaria y la calidad del producto. Dependiendo del tipo de alimento o producto con el que se trabaje, los rangos de pH variarán. En cuanto a seguridad alimentaria se refiere, la presencia de microorganismos patógenos o alteradores que se desarrollan en los alimentos se puede acotar gracias al valor de pH, y de ese modo Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
18 conseguir que la posible inhibición o reducción de microorganismos sea más optima. También los cambios fisicoquímicos que se producen tanto en la producción como en la conservación de los alimentos, el pH es un factor determinante debido a que según su valor se pueden iniciar o detener ciertas reacciones óptimas o desfavorables para un mismo producto. El valor de pH de las barras de cereales comerciales oscila aproximadamente entre 4.5 y 5.0 (Paiva et al. 2012). La acidez o basicidad de los alimentos es un factor limitante para el desarrollo microbiano. Por lo tanto, para la fabricación de alimentos con larga vida útil se evitan los valores de pH neutros. 3.2.3. TRATAMIENTO TÉRMICO El tratamiento térmico es un método utilizado por la industria alimentaria con la finalidad de inhibir o reducir la cantidad de microorganismos presentes en los alimentos, también de desnaturalizar enzimas con el fin de evitar reacciones de pardeamiento o desnaturalización de compuestos en el futuro. De este modo se garantiza la seguridad alimentaria del producto y el alargamiento de la vida útil. El augmento de la temperatura genera una serie de cambios fisicoquímicos en los alimentos, en los que también puede llegar a destruir sus componentes nutricionales, como las proteínas y los lípidos. La calidad proteica o valor biológico de los alimentos depende del contenido en aminoácidos, siendo máxima cuando las proporciones satisfacen las demandas de nitrógeno, y de la digestibilidad, siendo optima cuando el nitrógeno ingerido sea totalmente absorbido. En base a ello, se debe tener en cuenta los procesos de secado que impliquen augmento de la temperatura, debido a que el valor biológico de una proteína se puede ver reducido significativamente (Suárez López, Kizlansky y López 2006), (Olivera et al. 2012).
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 19 También el valor biológico se puede ver aumentado dependiendo de las mezclas de ingredientes que se realicen. Existe la posibilidad de ofrecer proteína de alta calidad combinando cereales con leguminosas a causa de la compensación de sus aminoácidos esenciales (Mezquita et al. 2007). Las grasas pueden acelerar su proceso de enranciamiento con el aumento de la temperatura generando cambios fisicoquímicos y organolépticos. (Véase 3.3.1) 3.2.4. EMULSIONANTE Una emulsión consiste en la dispersión de un líquido en otro. Es una mezcla de dos líquidos inmiscibles en la cual una de las fases, fase dispersa, está dividida y distribuida en la otra, fase continua. Una de las fases puede ser un aceite o grasa y la otra fase acuosa. Dependiendo de la naturaleza de las fases dispersa y continua, las emulsiones se clasifican como O/W, W/O (Tan y McClements 2021). Una emulsión O/W o aceite en agua consiste en gotas de un líquido oleoso, por lo tanto, hidrófobo, y una fase continua de un líquido acuoso. Alimentos de estas características son la mayonesa o la nata. Una emulsión W/O o agua en aceite consiste en una fase dispersa compuesta de naturaleza acuosa y una fase continua oleosa. Como ejemplo en productos existe la mantequilla o la margarina. Los emulsionantes son moléculas anfifílicas que se sitúan en la capa límite entre la fase dispersa y la fase homogénea disminuyendo la tensión superficial para generar una emulsión. De esta forma generan una unión entre las dos fases evitando su separación y proporcionando al alimento un alargamiento de la vida útil debido a la estabilidad que le confiere. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
20 3.3. FACTORES A CONTROLAR Otros aspectos que se deben considerar en este tipo de alimentos son las reacciones que se llevan a cabo en la conservación del alimento. La temperatura de almacenamiento, considerada uno de los factores obstáculo por L.Leistner, no será un factor controlado, pero en cambio influye directamente en los dos factores que se explican a continuación, es por ello que deben tenerse en cuenta. 3.3.1. ENRANCIAMIENTO DE LAS GRASAS Otro aspecto para tener presente es el deterioro que pueden sufrir las grasas debido a la conservación o al augmento de la temperatura. Existen diversas vías de enranciamiento de los lípidos. El enranciamiento hidrolítico, catalizado por la acción enzimática de las lipasas, no supone un problema nutricional ya que hidroliza las grasas tal y como se realiza en la digestión. En cambio, organolépticamente sí que repercute en el alimento, a través de los compuestos que se producen, ácidos grasos y glicerina, que generan un sabor desagradable (Andersen et al. 1998). Para controlar el enranciamiento hidrolítico se pueden inactivar las enzimas mediante un tratamiento térmico. Otros factores que aceleran los procesos lipolíticos de las enzimas son la temperatura y la humedad, que están directamente relacionados con el deterioro de los lípidos (Ordóñez et al. 2010). El enranciamiento oxidativo, debido a la acción del oxígeno, destruye la composición de ácidos grasos esenciales y de vitaminas termosensibles, también genera productos oxidados, radicales libres, que pueden afectar a la seguridad alimentaria (Ramírez y Cava 2005). Este proceso se inicia con la formación de radicales libres en las insaturaciones y la posterior acción del oxígeno (Frankel 2005), que genera la aparición de tonalidades amarillentas, pérdida de grasa, alteraciones del sabor derivado de compuesto aldehídos, cetonas y variaciones en la textura (Gray, Gomaa y Buckley 1996).
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 21 La oxidación lipídica acorta la vida útil de los alimentos. Los factores que afectan pueden ser muy variados. El perfil lipídico de la grasa, los altos contenidos en grasas insaturadas favorecen este tipo de oxidación (Muzolf-Panek et al. 2016). La temperatura está directamente relacionada. Las temperaturas altas estimulan los procesos de peroxidación de los lípidos y las bajas temperaturas reducen la velocidad de la oxidación lipídica (Kanner 1994). Otros factores implicados son la luz, que favorece la descomposición de los hidroperóxidos generando olores desagradables, el oxígeno, que es el agente principal de los procesos de oxidación, y algunos iones metálicos que actúan como catalizadores, (Mortensen et al. 2004), (Estévez y Cava 2004), (Jacobsen et al. 2008). 3.3.2. REACCIÓN DE OSCURECIMIENTO O PARDEAMIENTO O REACCIÓN DE MAILLARD (CONSERVACIÓN) Esta reacción comprende un grupo complejo de transformaciones que generan la producción de múltiples compuestos de tonalidades amarillentas claras hasta café oscuro, también provoca la variación del sabor, aroma y valor nutricional de los productos. Para que la reacción se lleve a cabo es necesario la presencia de un azúcar reductor y un grupo amino libre, proveniente de un aminoácido o de una proteína. No se requiere la presencia de oxígeno, ni de temperaturas elevadas y los principales factores por los que se ve condicionada son los siguientes: • pH: En ambientes de pH alcalino aumenta la velocidad. • aw: Como se observa en la Figura 3-1, las reacciones de oscurecimiento se ven favorecidas en los valores de aw comprendidos de 0.6 a 0.9. Una aw menor no permite la movilidad de los reactantes, y una aw mayor los diluye. • Temperatura: En ambientes de temperatura elevada se acelera, pero en condiciones de refrigeración también debido a que su energía de activación es baja. • Tipo de aminoácido: Influye directamente en la reacción. Cuanto más largo el tamaño de la cadena y más grupos amino tenga, más reactivo será. La lisina es el aminoácido más activo y en el que son deficitarios los cereales. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
22 • Tipo de azúcar: Los que más favorecen la reacción son pentosas, hexosas seguidos de monosacáridos y disacáridos. • Metales: La presencia de metales como el cobre o el hierro tiene un efecto catalizador.
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 23 4. MATERIALES Y MÉTODOS 4.1. METODOLOGIA La realización de este proyecto está dividida en tres fases. Primeramente, una parte de selección y justificación de las materias primas que van a componer el alimento. Seguidamente, una fase de pruebas en el laboratorio, donde se varían las proporciones de formulación elaborando 5 prototipos diferentes del alimento. Finalmente, se hace una propuesta de producto para distribuir que cumple con los objetivos asignados. 4.2. MATERIALES La elección de las materias primas elegidas se debe a varios factores. Primeramente, a la búsqueda de cuáles son los ingredientes o alimentos típicos de las culturas gastronómicas de los consumidores, es decir de la gastronomía árabe y del Oriente, que pudieran resultar útiles tecnológica y nutricionalmente para los objetivos planteados. De esta manera, todo ingrediente que se determina resultará familiar y ello conllevará una mayor aceptación del producto. También, después de hacer diferentes propuestas a uno de los entrevistados, Hassan, al cual se le entrevista en calidad de persona que ha vivido la migración forzosa y con orígenes sirios. Otro de los factores es la observación de un producto para la desnutrición infantil diseñado por UNICEF, que igual que el producto que se está diseñando, debe de ser muy calórico y saludable. En la composición de este alimento la crema de cacahuete es parte importante de los ingredientes debido a su gran valor energético y nutricional. Para la elaboración de los prototipos se han utilizado productos comerciales obtenidos en centros de consumo al por menor. En el primer diseño las proporciones utilizadas fueron Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
24 las que se muestran a continuación en la Tabla 4-1. Seguidamente se hicieron 4 prototipos más variando las proporciones para alcanzar los objetivos planteados. Tabla 4-1 Ingredientes utilizados en el alimento INGREDIENTES DEL PROPORCIÓN (%) ALIMENTO CREMA DE CACAHUETE 23,00 SESAMO TOSTADO 23,00 MIEL 23,00 AVENA 23,00 GHEE 5,00 LECITINA DE SOJA 1,50 SAL 0,50 PIMIENTA NEGRA 0,50 CANELA 0,50 TOTAL 100,00 Otros ingredientes que cumplieran los factores anteriormente mencionados podrían formar parte del alimento final. Pero con la intención de optimizar los recursos necesarios para desarrollar el alimento, no se han seleccionado una gran variedad de ingredientes. Se ha priorizado la maximización del valor nutricional con los mínimos componentes posibles. Por lo tanto, que cada uno de ellos aportara el máximo en cuanto a los diferentes aspectos que se evalúan del alimento. 4.3. EVALUACIÓN DEL ALIMENTO La valoración del alimento se realiza a partir de cuatro propiedades de los diferentes prototipos elaborados. A cada diseño se le asigna una puntuación que oscila entre el 1 y el 5, de forma en que el valor 5 de cada análisis representa la mayor conveniencia, y el valor 1 el de menor interés. Los análisis que se realizan son nutricional, económico, estructural y organoléptico. El análisis nutricional consiste en la información nutricional del prototipo por cada 100g y en el valor energético que aporta cada ingrediente. La evaluación del análisis nutricional consiste primeramente en la cuantificación del valor energético del alimento, debido a que se pretende tener un alimento altamente calórico. El valor de 500 kcal equivale
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 25 aproximadamente a un tercio y un cuarto de las calorías mínimas que se deben consumir al día para mujeres y hombres respectivamente. Se usa como referencia, es decir que todo prototipo que alcance ese valor energético es óptimo, y por lo tanto obtiene la máxima puntuación. Se ha establecido una escala en la cual cada 10 kcal por cada 100g de alimento que se distancia del valor 500kcal la puntuación disminuye una unidad. También las proporciones de macronutrientes son importantes, pero como no varían en exceso no influyen en la valoración de este apartado. El análisis económico consiste en el coste de 100g de cada prototipo en euros. Los precios de los alimentos son los proporcionados en los centros de consumo al por menor. La evaluación del análisis económico valora la cantidad en euros de 100g de alimento. Se ha establecido una escala en la cual se valora con un cinco al precio más bajo, y con un uno al valor más alto, ordenando a todos los prototipos de más barato a más caro. En el caso del mismo valor se puntúa al alza. El análisis estructural consiste en la textura y unión de los ingredientes. La evaluación del análisis estructural valora positivamente si la textura es crocante y negativamente si es gomosa. También se tiene en cuenta si los ingredientes están cohesionados y la barra es firme en su configuración, aspectos que se valoran positivamente, o si por lo contrario, los ingredientes se disgregan y la barra se deshace con facilidad, aspectos que se valoran negativamente. De esta manera se ordenan los prototipos de más propiedades características de las barras a menos. El análisis organoléptico consiste en el sabor de cada prototipo. La evaluación del análisis organoléptico valora positivamente la percepción y el equilibrio entre todos los ingredientes que componen el prototipo, si esta característica se cumple se valora con la máxima puntuación. Se valora negativamente el exceso o la percepción de un único ingrediente. De esta manera se ordenan los prototipos de mejor palatabilidad a menos. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
26 4.4. DIAGRAMA DE FLUJO La elaboración de este alimento está diseñada para ser ejecutada bajo circunstancias dónde no se dispone de maquinaria de cocina. En este caso se ha utilizado material de laboratorio que pueda ser fácilmente extrapolado a las condiciones de cocinado de los campamentos donde se asientan las personas migrantes en tránsito. También se ha utilizado una balanza para calcular las proporciones de cada alimento. A continuación, en la Figura 4-1 se detalla el proceso de elaboración a través de un diagrama de flujo. Posteriormente se describen los puntos a seguir para realizar la barra. Figura 4-1 Diagrama de flujo de la elaboración de la barra en las pruebas de laboratorio
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 27 RECEPCIÓN DE MATERIAS PRIMAS: En esta etapa se reciben las materias primas para la elaboración de la barra. ALMACENAMIENTO A TEMPERATURA AMBIENTE: Se almacenan a temperatura ambiente todas las materias primas necesarias. PESADO DE LOS INGREDIENTES: Con la ayuda de una balanza se pesan todos los ingredientes en las cantidades determinadas. PREELABORACIONES: Se realizan las dos preelaboraciones. Los copos de avena se tuestan en una olla o sartén hasta alcanzar una tonalidad caramelizada, 80oC durante 10min aproximadamente. El sésamo se tuesta en una olla o sartén si se posee en crudo, 80oC durante 5min aproximadamente. Seguidamente se adiciona ghee y se mezcla. A continuación, se añade sal, pimienta, canela y lecitina de soja, se procede a triturar con el mortero. MEZCLADO DE PREELABORACIONES: Se mezclan las dos preelaboraciones en un bol hasta conseguir una masa uniforme. MEZCLADO DE INGREDIENTES: Se añade crema de cacahuete y miel, se sigue mezclando hasta obtener una masa igual. PRENSADO: Se prensa la masa con una tabla hasta obtener el grueso de la barra deseado. TROQUELADO: Se divide la masa en forma de barra con las dimensiones deseadas. ENVASADO: Se envuelve el alimento en papel de cocina o servilletas. De esta manera se consigue aislar el producto de posibles contaminaciones físicas y secarlo gracias a la absorción que realiza el papel. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
28 5. RESULTADOS Y DISCUSSIÓN 5.1. SELECCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE MATERIAS PRIMAS La propuesta de barra nutricionalmente completa esta ideada para el momento del cruce de una frontera, con un tiempo estimado de 12h o incluso 1 día, en el que se realizan grandes esfuerzos físicos y mentales. Por lo tanto, nutricionalmente se precisa de un alimento con gran aporte calórico que asista al consumidor en el sobreesfuerzo que se está realizando. Otro de los requisitos del alimento final es que contenga un gran poder saciante, de esta manera se consigue un efecto beneficioso para el consumidor ya que no siente la necesidad de ingerir más comida. El poder saciante varía en función de los ingredientes, aparte de contener nutrientes de buena calidad, el alimento final debe ser rico en fibras y proteínas, que generan una digestión más lenta y por lo tanto una sensación de saciedad (Hosp et al. 2015). La selección de los ingredientes se ha realizado teniendo en cuenta diferentes criterios. Primeramente, el aspecto religioso. Debido a una gran parte de los consumidores son de religión islámica, todos los ingredientes del alimento están permitidos, lo que se conoce como halal. Otro de los factores más determinantes es el sabor y las propiedades organolépticas del producto, se ha procurado que se acerque a la gastronomía árabe y del medio Oriente para generar una mayor aceptación del producto. En segundo lugar, se han valorado los aspectos nutricionales para garantizar un alimento completo, calórico, saciante y saludable que responda a las necesidades específicas de los consumidores. Se han maximizado las calorías y los macronutrientes a través de la selección de los ingredientes que componen el alimento. Finalmente, también han sido determinantes los aspectos tecnológicos, debido a que existe poca maquinaria para la elaboración del alimento, y que se debe mantener en
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 29 condiciones de seguridad alimentaria sin refrigeración. Por lo tanto, en el criterio de selección han sido influyentes las propiedades fisicoquímicas de los ingredientes y en como estas afectan en el producto final, principalmente la aw, la humedad y el pH de los ingredientes. También se han tenido en cuenta las posibles técnicas culinarias o procesos que se pueden aplicar en los ingredientes para mejorar aspectos organolépticos y de seguridad alimentaria. 5.1.1. SELECCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LOS INGREDIENTES DEL COMPONENTE AGLOMERANTE Los aglomerantes suelen ser grasas con elevado punto de fusión que aportan un alto valor energético pero que organolépticamente no son agradables en tanta proporción. CREMA DE CACAHUETES TOSTADOS La crema de cacahuete es un alimento preparado a partir de la molienda de los cacahuetes sin cáscara tostados. El cacahuete es una legumbre con un alto contenido en grasas insaturadas, rico en proteína y con alto contenido en compuestos flavonoides y fenólicos con acción antioxidante. También es una fuente de potasio, cinc, vitamina E y omega 3. El contenido lipídico de los cacahuetes está compuesto mayoritariamente por ácidos grasos insaturados, un 80% de ácidos oleico (18: 1v 9) y linoleico (C18: 2v6), el ácido palmítico (16: 0) representa entre un 5 y 10% del contenido total de ácidos grasos, y los ácidos esteárico (18: 0), araquídico (20: 0), eicosenoico (20: 1v9), behénico (22: 0) y lignocérico (24:0) representan entre 1 y 3% del perfil total (Andersen et al. 1998). El contenido proteico presente en los cacahuetes representa un 26% (Campos-Mondragón 2009). Se ha optado por cacahuetes tostados debido a las ventajas tecnológicas y organolépticas que aporta. Los alimentos y los materiales biológicos se tratan térmicamente principalmente para ampliar su vida útil o para mejorar aspectos organolépticos (Krishnamurthy et al. 2008). Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
30 El tostado se realiza con el fin de mejorar y ampliar características sensoriales, texturales, así como ampliar la gama de aromas y realzar el sabor. También para inactivar enzimas, disminuir la cantidad microorganismos y reducir la aw (Amaral et al. 2006). Implica una serie de cambios fisicoquímicos en el alimento como la deshidratación y reacciones químicas, entre las que destaca la reacción de Maillard, la cual da lugar a pigmentos marrones y compuestos de pirazina asociados al desarrollo del sabor típico en productos tostados. No tienen efecto en las grasas saturadas e insaturadas de los cacahuetes. Estos productos incrementan la cantidad de ácido fenólico y compuestos flavonoides, consecuentemente el efecto de los peróxidos disminuye y la capacidad antioxidante augmenta, (Mohammad y Ghazzawi 2018) y (Alamprese, Ratti y Rossi 2009). La crema de cacahuetes se emplea como ingrediente a razón de diferentes propiedades de su naturaleza. Debido a que no es estrictamente una grasa, ya que contiene otros macronutrientes, su estado y textura a temperatura ambiente lo convierten en un buen aglutinante para los demás componentes del alimento. En este caso, la crema de cacahuete brinda al alimento un alto valor nutricional, debido a su alto contenido lipídico, el 80% del cuál son grasas insaturadas, pero también proteico, con 26g de proteína cada 100g de cacahuete, y le confiere un sabor agradable. También contiene compuestos antioxidantes que protegen la fracción lipídica retrasando la oxidación. La aw típica de la crema de cacahuete es 0.35 (He et al. 2013). Como se puede observar en la Figura 3-1, tanto la actividad enzimática como la oxidación de los lípidos es mínima con este valor, las reacciones de pardeamiento se encuentran en un nivel bajo y no hay cambios texturales. También se puede apreciar que el desarrollo de bacterias, levaduras y hongos esta fuera de rango. La humedad del cacahuete tostado es de menos del 2% (Campos- Mondragón y Calderón De La Barca 2003). Estas dos propiedades, juntamente al previo tostado, favorecen el alargamiento de la vida útil del producto final. Se consideran obstáculos según la teoría de L.Leistner, la crema de cacahuete por su naturaleza los contiene y como parte del alimento los brinda al producto final.
Diseño de un producto alimenticio para el caso de las personas migrantes en tránsito del este de Europa 31 El uso de crema de cacahuete aporta una función estructural con un sabor agradable, además de un gran aporte nutricional en cuanto a lípidos y proteínas se refiere. MIEL La miel es una fuente de energía debido a su alto contenido en azúcares. El 95% del peso está formado por hidratos de carbono. La fructosa representa el 38% y la glucosa el 31%. También contiene pequeñas cantidades de compuestos flavonoides, fenólicos y carotenoides, que le confieren propiedades antioxidantes y ácido ascórbico, por lo tanto vitamina C (Viuda-martos et al. 2008). La miel es un alimento ampliamente utilizado en la gastronomía árabe, es por ello que su utilización aporta beneficio en relación a la cercanía cultural y familiaridad con este ingrediente. La miel se emplea como ingrediente debido a diferentes propiedades inherentes a su naturaleza. Primeramente, su aporte calórico en forma de azúcares simples. La fructosa y glucosa representan más del 65% de su composición y son azúcares fácilmente digeribles, estos son descompuestos rápidamente aportando altos niveles de energía durante poco tiempo. De este modo se consigue un efecto rápido entre la ingesta del alimento y el aporte calórico posterior. Otra de las propiedades es la capacidad antioxidante derivada de los compuestos carotenoides, flavonoides y fenólicos. Gracias a estos, la miel proporciona al alimento otro elemento para evitar la oxidación. La aw, la humedad y el pH de la miel la convierten en un producto seguro y con larga vida útil. La aw de la miel se encuentra entre los valores de 0.5 y 0.65, por lo tanto según la Figura 3-1, el desarrollo de microorganismos se encuentra fuera de rango y no es posible su crecimiento (Chen 2019). La humedad de la miel es inferior al 20%. El pH de la miel oscila entre 3.2 y 4.5, valores en los que la acidez permite inhibir el crecimiento de microorganismos (Periago 2017). Estas tres propiedades ejercen como obstáculos tanto en la propia miel como en el alimento final, según la teoría de L.Leistner. Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona UPC - BarcelonaTech
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