InGenio Journal
Revista de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
https://revistas.uteq.edu.ec/index.php/ingenio
e-ISSN: 2697-3642 - CC BY-NC-SA 4.0
Volumen 7 | Número 1 | Pp. 1–11 | Enero 2024
DOI: https://doi.org/10.18779/ingenio.v7i1.706
Recibido (Received): 2023/02/22
Aceptado (Accepted): 2023/09/25
Obtención de barras nutritivas a base de centeno
(Secale cereale L), amaranto (Amaranthus
hipochondriacus) y stevia (Stevia rebaudiana ertoni)
como fuentes de proteínas, vitaminas y calorías
Obtaining nutritional bars based on rye (Secale cereale L), amaranth
(Amaranthus hipochondriacus) and stevia (Stevia rebaudiana ertoni) as
sources of protein, vitamins and calories
Hipólito Azogue Ortiz
1
, Paola Ledesma Veloz
1
, Iván Marcelo García Muñoz
1
, Víctor Danilo
Montero Silva
1
1
Universidad Estatal de Bolívar, Ecuador
hazogue@mailes.ueb.edu.ec, inlesdesma@mailes.ueb.edu.ec, igarcia@ueb.edu.ec, dmontero@ueb.edu.ec
Resumen: El incremento de problemas de salud relacionado a la mala nutrición ha empujado
a que muchas investigaciones se centren en el aprovechamiento de alimentos integrales,
especialmente cereales y pseudocereales. En tal sentido, el objetivo del presente trabajo
fue elaborar barras nutritivas a base de Centeno (factor A), Amaranto (factor B) y Stevia
(factor C) como fuentes de proteínas, vitaminas y calorías. Para este efecto, se realizaron
análisis en la materia prima como: contenido de humedad, grasa o extracto etéreo, contenido
de proteína, bra y determinación de vitamina D o calciferol, en el proceso se realizó el
escaldado, el tostado y luego se elaboraron las barras. En el producto terminado se realizó un
análisis organoléptico y determinación nutricional como proteínas, bra, vitaminas, calorías,
carbohodratos, grasa, humedad, cenizas y azúcares. De acuerdo con los análisis sensoriales se
determinó que el tratamiento 1 presentó mejor aceptación por parte de los catadores. Además,
tras los análisis físicos-químicos y nutricional de las barras, los resultados fueron, en proteína
10,2%, grasa 2,16%; bra dietética 8,71%; carbohidratos totales 52,4%; cenizas 1,01%;
humedad 25,5%, aportando un 49 kcal y 3 kcal de la grasa por unidad consumida, valores que
han sido calculados en base a una dieta de 2000 calorías al día. Finalmente se comprobó que
18 g de centeno; 4 g de amaranto y 1 ml de Stevia cumple con las características sensoriales
y nutricionales dentro de los parámetros establecidos en las normas ecuatorianas, aportando
una mínima cantidad de calorías siendo ideal para personas con diabetes, sobrepeso, obesidad
y desnutrición.
Palabras clave: centeno, amaranto, stevia, barra nutritiva.
Abstract: The increase in health problems related to poor nutrition has pushed many
investigations to focus on the use of whole foods, especially cereals and pseudocereals. In
this sense, the objective of this work was to develop nutritional bars based on Rye (factor A),
Amaranth (factor B) and Stevia (factor C) as sources of protein, vitamins and calories. For
this purpose, analyzes were carried out on the raw material such as: moisture content, fat or
ethereal extract, protein content, ber and determination of vitamin D or calciferol, in the
process I re-blanched, roasted, then the bars. In the nished product, organoleptic analysis
and nutritional determination such as proteins, ber, vitamins and calories, carbohydrates,
fat, humidity, ashes, sugars were carried out. According to the sensory analysis, it was
determined that treatment 1 presented better acceptance by the tasters. In addition, after the
physical-chemical and nutritional analysis of the bars, the results were 10.2% protein, 2.16%
fat; dietary ber 8.71%; total carbohydrates 52.4%; ashes 1.01%; 25.5% moisture, providing
49 kcal and 3 kcal of fat per unit consumed, values that have been calculated based on a diet
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of 2000 calories per day. Finally, it was found that 18 g of rye; 4 g of amaranth and 1 mL of
Stevia meets the sensory and nutritional characteristics within the parameters established in
Ecuadorian standards, providing a minimum number of calories, making it ideal for people
with diabetes, overweight, obesity, and malnutrition.
Keywords: rye, amaranth, stevia, nutrition bar.
1. INTRODUCCIÓN
La práctica del cultivo de cereales tiene raíces ancestrales y ha desempeñado un papel
fundamental en la alimentación humana a lo largo del tiempo. Cereales tales como el arroz, trigo,
maíz, avena, centeno y cebada han sido pilares vitales en la dieta de las personas, proporcionando
una rica fuente de nutrientes esenciales, entre ellos, una considerable cantidad de carbohidratos
[1]. En los últimos años, hemos sido testigos de una notable transformación en la manera en
que consumimos alimentos, incluyendo cereales. Esto se ha debido a las investigaciones en
profundidad sobre su aporte nutricional, contenido vitamínico, valor calórico y poder energético
para los individuos. Investigaciones especícas enfocadas en la amalgama de subproductos
derivados de los cereales han resaltado especialmente aquellos que han sido sometidos a procesos
de cocción, como el horneado. En este contexto, cobra importancia la consideración cuidadosa de
la combinación idónea de cereales, con el n de alcanzar los resultados anhelados en términos de
sabor, textura y benecios nutricionales [2].
Entre las principales bondades de los cereales que podemos mencionar estan: aportan
energía, propiedades que fortalecen y reparan tejidos, nalmente, ayudan a controlar o regular el
metabolismo. Además, al incorporar cereales como el centeno al desayuno permite regular el nivel
de azúcar en la sangre, razón por la cual la vuelven un alimento apto para personas que sufren de
diabetes, [3]. Es así como, debido al desbalance en el consumo de diferentes tipos de cereales, se
han producido enfermedades crónicas como la Diabetes Mellitus siendo esta la responsable de
que el páncreas deteriore en la producción de insulina [4]. Por sus propiedades nutricionales los
cereales son una gran fuente de lípidos, vitaminas, minerales, almidones y bras, a más de ser
bastante accesibles en la mayoría de países pues su valor económico es bajo [1].
La poca demanda de cereales, pseudocereales y edulcorantes de origen natural provocan un
desequilibrio en la alimentación, sumado a que el estilo de vida sedentario amplía los riesgos
de padecer enfermedades. Es así que se estima que en el continente americano un total de 35
millones de personas que padecen Diabetes Mellitus (DM); dentro de esto, América Latina y
el Caribe reportaron 19 millones de esta patología [5]. Por otro lado, según la Organización de
las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura “FAO” [6] informó, la producción
mundial de cereales a partir de la década de los sesenta se ha mantenido en crecimiento constante
puesto que sus cifras aproximadas son de mil millones de toneladas métricas, tomando en cuenta
este crecimiento en la producción anual se ha calculado que su producción neta será de 2.714
millones de toneladas métricas, y se prevé que la utilización mundial de cereales en 2023/24
ascenderá a 2 807 millones de toneladas. Dentro de los cereales más consumidos destacan el
centeno, trigo, arroz, siendo el centeno (Secale cereale L) uno de los cereales más importantes del
mundo y la mayoría se produce en Europa del Este y Rusia. Entre sus nutrientes se destacan los
minerales, vitaminas, magnesio, fósforo y bra [3], también es rico en proteínas (de los grupos de
las prolaminas y las glutelinas); carbohidratos (xilosa y arabinosa); lípidos como son los ácidos
grasos (linolénico, linoleico, palmítico); minerales como el zinc, potasio, hierro, magnesio, cobre
y posee la enzima α-amilasa [7].
Tambien es importante destacar que un pseudocereal destacado es el amaranto (Amaranthus
hypochondriacus) [8]. Su semilla ha sido reconocida desde hace tiempo como un alimento
sumamente nutritivo tanto para los seres humanos como para los animales, debido a su abundancia
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en carbohidratos, proteínas y vitaminas. Además, el amaranto es una valiosa fuente de niacina,
calcio, hierro y fósforo. Este pseudocereal desempeña un papel signicativo en la creación de
productos como cereales, granolas, y también encuentra aplicación en la industria química y la
cosmetología. [9].
Luego de conocidos los principales problemas en la salud causados por el consumo en exceso
de azúcares, las industrias de los alimentos y productos farmacéuticos han buscado sustituir los
edulcorantes convencionales por otros más naturales y menos ofensivos para la salud, siendo la
Stevia el que más destaca. Denido por Lagos Hartard, [4], “la estevia es un edulcorante natural,
que se encuentra en las hojas del pequeño arbusto Stevia rebaudiana; dulce por el glucósido
esteviósida, compuesto de glucosa y rebaudiosida”. Este edulcorante es 15 veces más dulce que
el azúcar de mesa, pero su extracto es de 100 a 300 veces más dulce todavía. Los edulcorantes
no calóricos que posee la estevia se usan no solo por personas que presentan contenidos altos de
azúcar en su organismo, sino que también son usados por personas que desean reemplazar las
calorías que contiene el azúcar comercial [10].
La alimentacion nutritiva juega un papel muy importante, por ello tomar alimentos renados
como pan integral, pasta integral y/o arroz integral es importante para mantener una dieta sana y
nutritiva. Así, los pacientes afectados de DM tipo 2, pueden mantener un equilibrio metabólico
normal, evitando oscilaciones o uctuaciones de glicemias elevadas (hipo e hiperglucemias),
disminuyendo las posibilidades de sufrir complicaciones que puedan afectar la salud del paciente
[2].
Considerando todo lo descrito, el objetivo de este trabajo fue barras alimenticias a base de
centeno (Secale cereale L), amaranto (Amaranthus hipochondriacus) y estevia (Stevia rebaudiana
Bertoni) como fuente de proteínas, vitaminas y calorías.
2. METODOLOGÍA
El presente estudio se realizó en la planta de procesos de la carrera de Agroindustrias de la
Facultad de Ciencias Agropecuarias Recursos Naturales y del Ambiente, Universidad Estatal de
Bolívar.
2.1. Análisis de materia prima
Determinación de humedad. Se realizó con base en la norma NTE INEN 518 (Método de
Desecación en Estufa de aire caliente) [11].
Determinación de grasa o extracto etéreo. Se utilizó el (Método de Soxhlet – laboratorio de
alimentos).
Determinación de proteína. Se usó el método de macro Kjeldhal – laboratorio de alimentos.
Determinación de bra. Se utilizo el método de Weende – laboratorio de alimentos.
Determinación de vitamina D o calciferol. Se analizó a través del método Shear.
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Descripción de proceso para el escaldado de los cereales y pseudocereales previo a la
elaboración de barras nutritivas (Figura 1)
Figura 1. Proceso de escaldado de cereales y pseudocereales
Diagrama de proceso para el tostado de cereales y pseudocereales previo a la elaboración
de barras nutritivas (Figura 2)
Figura 2. Proceso de tostado de cereales y pseudocereales
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2.2. Elaboración de las barras
Para la obtención de las barras energéticas se aplicó un diseño experimental AxBxC, conforme
los factores de estudio que se evidencian en la Tabla 1.
Tabla 1. Factores de estudio
Factores Código Niveles
Cereal A
a
1:
Centeno escaldado 62%
a
2:
Centeno tostado 63%
Pseudocereal B
b
1:
Amaranto escaldado 31%
b
2:
Amaranto tostado 32
Edulcorante C
c
1:
Estevia extracto puro 7%
c
2:
Estevia extracto puricado 5%
Diagrama de proceso para la elaboración de barras nutritivas (Figura 3)
Figura 3. Proceso para la elaboración de barras nutritivas
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2.3. Análisis en el producto obtenido (barras nutritivas)
Las barras energéticas fueron sometidas a diferentes análisis organolépticos y su determinación
nutricional.
Análisis organoléptico
Se midió la valoración de los diferentes atributos como el color, olor, sabor, textura y
aceptabilidad, para lo cual se utilizó la siguiente escala:
Para el color: 5 (Fuerte), 4 (Intenso), 3 (Medio), 2 (Ligero), 1 (Débil). Para el olor: 5 (Muy
agradable), 4 (Agradable), 3 (Algo agradable), 2 (poco agradable), 1 (Desagradable). Para el
sabor: 5 (Muy dulce), 4 (Ideal), 3 (Algo dulce), 2 (Poco dulce), 1 (Nada dulce). Para la textura:
5 (Ideal), 4 (Algo suave), 3 (Ni suave ni duro), 2 (Algo duro), 1 (Duro). Para la aceptabilidad: 5
(Me gusta mucho), 4 (Me gusta), 3 (No me gusta ni me disgusta), 2 (Me disgusta), 1 (Me disgusta
mucho).
Análisis nutricional
Se midieron las principales características en cuanto a su contenido nutricional corresponde
como es el caso del porcentaje de proteínas, vitaminas y calorías dispuestas en la barra energética.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Caracterización composicional del centeno, amaranto y estevia
Tabla 2. Caracterización composicional de los cereales
Cereal Parámetro Resultado en %
Centeno nacional puricado Humedad 10,53
Amaranto alegría Humedad 10,44
Centeno nacional puricado Grasa 0,87
Amaranto alegría Grasa 0,4
Centeno nacional puricado Proteína 15,62
Amaranto alegría Proteína 21,88
Cereal Parámetro Resultado en %
Centeno nacional puricado Fibra cruda 2,06
Amaranto alegría Fibra cruda 3,16
*Los resultados de los análisis corresponden a tres determinaciones por análisis con tres
diluciones respectivamente
La Tabla 2 detalla el perl nutricional de las materias primas, destacando que el contenido
promedio de humedad obtenido en el centeno y el amaranto fue del 10,525% y el 10,446%,
respectivamente. No obstante, Alemán Aguilera [12] señaló en su estudio que el amaranto mostró
un nivel de humedad del 8%.
En cuanto al contenido de grasa, se registró un promedio del 0,873% y el 0,406% para el
centeno y el amaranto, respectivamente, valores inferiores a los reportados por Alemán Aguilera
[12], cuyo trabajo indicó valores entre el 3% y el 6%. Asimismo, al comparar estos datos con los
requisitos establecidos en la norma técnica ecuatoriana NTE INEN 2646 [13], que especica que el
contenido máximo de grasa en el grano de amaranto no debe superar el 7% para su comercialización
y procesamiento, se concluye que los resultados de esta investigación se encuentran dentro de
los rangos permitidos por la norma. En este estudio el centeno y amaranto presentan valores de
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proteína promedio de 15,626 y 22,22 respectivamente, de manera que se puede considerar como
fuentes ricas en este nutriente, esto dado a que la norma técnica ecuatoriana reporta un minino
del 14%.
El porcentaje de bra cruda en el centeno es de 2,04% y en el amaranto es de 3,166% según
la norma técnica ecuatoriana NTE INEN 2646, [13] el amaranto requiere de un máximo de 9%
de bra. Al ser considerados super alimentos estos cereales son una excelente fuente de proteínas,
grasa y bra cualidades que le hacen los candidatos óptimos para elaborar la barra energética apta
para el consumo de diabéticos.
3.2. Análisis sensorial del producto obtenido
Luego de elaboradas las barras alimenticias a base de centeno, amaranto y Stevia se procedió
a realizar pruebas sensoriales para encontrar las características idóneas para el consumo del
producto.
De tal forma que tras los análisis, los catadores decidieron que la formulación para el primer
tratamiento tiene el mejor color con 4,65 con una cualidad de fuerte, seguido del tratamiento 2 con
3,20 que corresponde a la cualidad de medio, y tratamiento 3 y 5 con 2,45 y 2,3 respectivamente
que corresponde a la cualidad de ligero.
En el análisis del olor en donde los catadores determinaron que la formulación 1 tiene el mejor
olor con una puntuación de 4,55 correspondiente a la cualidad de muy agradable seguido de la
formulación 2 con 3,25 lo que le da la cualidad de algo agradable.
En la cualidad de sabor tenemos que las formulaciones 1, 3, 6 y 8 tienen el mejor sabor con
4,0 lo que corresponde a una cualidad de ideal, la razón es porque en dichas formulaciones se
utiliza el mismo porcentaje de estevia, a diferencia de los otros tratamientos donde se obtuvo una
cualidad de muy dulce propia de las formulaciones utilizadas.
Encontramos que la primera formulación tiene mejor textura con un valor de 4,95 que le
ubica en una textura ideal seguida de la formulación 2 con un valor de 3,20 lo que les ubica en
una escala de ni suave ni dura, para las otras formulaciones se ha obtenido texturas algo duras.
Finalmente, tras el análisis de aceptabilidad podemos decir que el tratamiento 1 tiene mayor
grado de aceptación con un valor de 4,55 que corresponde a una cualidad de me gusta mucho
seguido de los tratamientos 8, 5, 3 y 2 con 2,9; 2,75; y 2,65 respectivamente con una aceptabilidad
de no me gusta ni me disgusta. En consecuencia, el tratamiento 1 resulto ser el mejor.
5 ACEPTABILIDA
D - 4 T
EXTURA
5
ACEP
TABIL
IDAD -
3 SABO
R
4
TEX
TURA -
3 SABO
R
5 ACE
PTAB
ILIDAD - 2 OLOR
4 TEXTURA - 2 OLOR
3 SABOR - 2
OLOR
5 ACEPT
ABILIDAD
- 1 COLOR
4
TEXTURA -
1 COLO
R
3 SABOR
- 1 CO
LOR
2 OLOR - 1 COLOR
3210-1-2-3
BLOQUE/ATRIBUTOS
diferen
tes.
Si un intervalo no contiene
cero, las medias c
orresp
ondientes son significa
tivamente
ICs
simultáneos de 95% de Tukey
Dife
re
n
ci
as
de las medias para RESULTADO
Figura 4. Diferencia de medias para los atributos
Como se muestra en la Figura 1 la relación entre los atributos muestra que los intervalos
entre el sabor y el olor, color, textura y aceptabilidad presentan diferencias entre sus medias para
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los resultados obtenidos con un nivel de conanza del 95% por lo que se concluye en que son
signicativamente diferentes.
3.3. Análisis nutricional en el mejor tratamiento
Tabla 3. Análisis nutricional de la barra energética a base de centeno, amaranto y estevia
Ensayos Unidades Resultados
Cenizas, gravimetría % 1,01
Proteína, Kjeldhal % (N*6,25) 10,2
*Humedad, gravimetría % 25,5
*Grasa % 2,16
*Fibra dietética total, gravimétrico-enzimática % 7,71
*Carbohidratos totales, cálculo % 52,4
*Energía, cálculo
kcal/100g 270
kJ7100g 1129
*Azúcares totales, gravimetría mg/100g 0
Vitamina B6 mg/100g <0,1
Determinación de humedad. La barra energética a base de centeno, amaranto y endulzada con
estevia tiene un 25,5% de humedad. Sin embargo, al compararlo con valores establecidos por la
norma NTE INEN 2595, [14] de granola. Donde destaca que debe tener un 10% de humedad. Esta
diferencia lo podemos atribuir a la utilización de estevia líquida como endulzante.
Determinación de cenizas. El producto elaborado a base de cereales y pseudocereales tiene un
1,01 % de cenizas contrastando con el análisis de Verduga Verdezoto [15] con un 0,46 mg/100 g
datos que permiten determinar que el producto contiene microelementos que cumplen funciones
metabólicas importantes en el organismo.
Determinación de proteína. La barra energética fabricada presenta un contenido proteico del
10,2%, en contraste con la barra de avena y amaranto investigada por Alemán Aguilera [12], que
demostró un contenido proteico del 12%. Este diferencial se atribuye a la mayor contribución
proteica del amaranto en la formulación.
Determinación de grasa. En el presente análisis, se identicó un contenido de grasa del 2,16%,
el cual se atribuye al signicativo aporte de este componente por parte del centeno en nuestra
investigación. En línea con este hallazgo, la investigación llevada a cabo por Mendoza & Calvo
[16] señala la posibilidad de alcanzar un contenido de lípidos totales de hasta el 7,2%.
Determinación de carbohidratos totales. Al lograr un contenido de carbohidratos totales del
52,4%, se inere que el consumo de esta barra energética posibilita una recarga ecaz de los
depósitos de glucógeno, cumpliendo así con la función primordial de este tipo de productos.
Esta elevada proporción podría atribuirse a la sinergia entre los ingredientes empleados en su
formulación.
Determinación de bra. La barra endulzada con estevia, elaborada con centeno y amaranto,
presenta un contenido de bra del 7,71%, principalmente atribuible a la mayor concentración
de bra en el amaranto en comparación con el centeno. A este respecto, Alemán Aguilera [12]
identicó en su investigación que los productos a base de amaranto exhiben un contenido de bra
que oscila entre el 3,5% y el 5%.
Determinación de vitaminas. La barra elaborada a base de centeno, amaranto y estevia contiene
<0,1 mg/100g de vitamina D. al compararlo con la norma NTE INEN 1334-2, [17] en donde
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reere que se debe reportar 2mg para los alimentos de consumo humano podemos decir que
nuestra barra tiene un aporte mínimo de esta vitamina pudiendo deberse a que los cereales y
pseudocereales fueron sometidos a procesos de escaldado y tostado.
Determinación de energía total. La energía total que aporta nuestra barra energética es de 270
kcal en 100 gramos comparándola con Verduga Verdezoto, (15) quienes obtuvieron una barra
energética de 240 kcal, pero solo en 100 gramos destacando así que nuestra barra tiene un aporte
bajo de calorías haciéndola una buena opción de snack.
Determinación de azúcares. Verduga Verdezoto, (15) en su investigación obtuvieron 8g /50 g de
azúcares y al comparar con nuestra investigación que se obtuvo 0 mg/100 g, constatamos así que
nuestro producto no tiene azúcar por lo tanto no aporta colorías.
Tabla 4. Información nutricional de la barra energética
Información nutricional
Presentación
Cantidad por envase: 36 g
Tamaño por porción: 18 g
Porciones por envase: 2
Cantidad por porción % Valor diario *
Energía (calorías): 49 kcal 203 kJ 2
Calorías de la grasa: 3 kcal 0
Grasa 0 g 1
Carbohidratos totales 9 g 3
Fibra dietética 2 g 6
Azúcares totales 0 g
Proteína 2 g 4
* Las porciones de los valores están basados en una dieta de 2000 cal
3.4. Declaración del producto
La barra energética es declarada baja en calorías ya que, por cada 36 gr de producto, aporta 49
kcal lo que corresponde a un 2% al valor diario calculado a una dieta de 2000 calorías, y 3 kcal de
la grasa. Si al comparar estos valores con los obtenidos por Chancay Morales & Villacis Guevara,
[18] haciendo una relación a nuestro tamaño por porción esta barra aporta 144,6 kcal y 50,4 % de
calorías de la grasa con lo que se ratica la calidad de nuestro producto lo que le convierte en un
alimento funcional como coadyuvante en la alimentación de las personas que padecen diabetes
mellitus.
Al contrastar los resultados conseguidos tanto de humedad, bra cruda, proteína, grasa y
energía de los cereales como materia prima y luego como barra energética, se observa que la
misma si es una buena fuente de carbohidratos, proteína y bra con bajo aporte de calorías
4. CONCLUSIONES
En conclusión, el desarrollo de barras nutritivas a base de centeno, amaranto y estevia ofrece
una opción saludable y equilibrada para personas con diabetes, sobrepeso, obesidad y desnutrición.
Estas barras, con su aceptación sensorial y perl nutricional satisfactorio, demuestran el potencial
de aprovechar cereales y pseudocereales como ingredientes clave en productos alimenticios
funcionales.
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Stevia como fuente de proteínas y aceites (omega 6 y omega 3)”, Tesis de Grado,
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Ecuador, 2016. https://repositorio.uleam.edu.ec/
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Copyright (2023) © Hipólito Azogue Ortiz, Paola Ledesma Veloz, Iván García Muñoz, Víctor Danilo Montero.
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