UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · título es: "EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

¨EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE GRANOS DE

MAÍZ CARHUAY (Zea mays Amylacea) POR CALENTAMIENTO

MICROONDAS A DIFERENTES TIEMPOS Y POTENCIAS¨

Trabajo de titulación presentado como requisito previo a la obtención del Título de

Ingeniera Agrónoma.

Autora: Guerra Ortiz Nancy Gabriela

Tutora: M.Sc. Al. Nelly Violeta Lara Valdez

Quito, septiembre 2017

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Nancy Gabriela Guerra Ortiz, en calidad de autora del trabajo deinvestigación:'EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE GRANOSDE MAÍZ CARHUAY (Zea mays Amylacea) POR CALENTAMIENTOMICROONDAS A DIFERENTES TIEMPOS Y POTENCIAS", autorizo a laUniversidad Central del Ecuador a hacer uso del contenido total o parcial que nospertenecen, con fines estrictamente académicos o de investigación.

Los derechos que como autores nos corresponden, con excepción de la presenteautorización, seguirán vigentes a nuestro favor, de conformidad con lo establecido en losartículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley De Propiedad Intelectual y suReglamento.

También, autorizo a la Universidad Central del Ecuador realizar la digitalización ypublicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de conformidad a lodispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

Nancy Gabriela Guerra OrtizCC. N° 1725603193

APROBACIÓN DEL TUTOR/ADEL TRABAJO DE TITULACIÓN

Yo, Nelly Violeta Lara Valdez en mi calidad de tutora del trabajo de titulación, modalidadProyecto de Investigación, elaborado por NANCY GABRIELA GUERRA ORTIZ; cuyotítulo es: "EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE GRANOS DEMAÍZ CARHUAY (Zea mays Amylacea) POR CALENTAMIENTO MICROONDASA DIFERENTES TIEMPOS Y POTENCIAS", previo a la obtención del Título deIngeniera Agrónoma.; considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios ,para ser sometida a la evaluación por parte del tribunal examinador que se designe, por loque APRUEBO, a fín de que el trabajo sea habilitado para continuar con el proceso detitulación determinado por la Universidad Central del Ecuador.

En la ciudad de Quito a los 26 días de mes de junio de 2016

Ing. Al. Nelly Lara, M.Sc.DOCENTE-TUTORAC.C. 1801420793

MI

EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE GRANOS DE MAÍZCARHUAY (Zea mays Amylacea) POR CALENTAMIENTO MICROONDAS ADIFERENTES TIEMPOS Y POTENCIAS

APROBADO POR:

Ing. Al. Nelly Lara, M.Sc.TUTORA

Dr. Galo Jacho L.PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

Ing. Agr. Nicola Mastrocola, M.Sc.PRIMER VOCAL DEL TRIBUNAL

Dr. José Vásquez, Ph.D.SEGUNDO VOCAL DEL TRIBUNAL

2017

v

DEDICATORIA

A Dios por haberme permitido culminar mis estudios. A mi madre Nancy Ortiz, por

haberme apoyado en todos los ámbitos, quien ha demostrado que perseverar no es una

quimera.

A mi padre Jorge Guerra, porque todo lo que he vivido a su lado me ha llevado a conocer

qué lo que realmente importa es la felicidad, la paz y la tranquilidad de una familia unida.

A mis hermanas Angela, Erika y a mi sobrino David a quienes amo.

Y a mi familia materna ustedes son mi fuente de inspiración, siempre admiraré su

fortaleza, valor, esfuerzo, sabiduría y tenacidad.

A Jonathan, mi gran amigo, compañero y amor gracias por existir.

Gaby

vi

AGRADECIMIENTOS

PRIMERO A DIOS Y AL SEÑOR JESUCRISO, por darme la sabiduría de culminar mis

estudios, por siempre estar a mi lado.

A mi familia en especial a mi madre que siempre se sacrificó para darme lo necesario, por

darme la libertad suficiente para poder discernir aquello que más me convenía, por

proveerme el estudio y brindarme una gran calidad de vida.

Mi gratitud a la Ing. Nelly Lara, distinguida profesora y tutora de mi tesis, quien con

capacidad y entrega dirigió este modesto trabajo de investigación, compartiendo conmigo

a raudales sus vastos conocimientos, acompañándome con su sabiduría y guía en esta

tarea investigativa.

A todos los profesores que compartieron su conocimiento, desde el inicio de la carrera y a

todas aquellas personas que tuve el placer de conocer y compartir en el transcurso de mi

vida académica entre ellas Alexandra E, Pamela Ch, Martita, Jessica, Sarita A, Wendy J,

Santiago T, Alfita, Fernanda T, los/as estimo mucho.

A mis mejores amigas Chetita, Grace, Jenny, Jessica S, que siempre me apoyaron.

Gracias.

vii

ÍNDICE DE CONTENIDO

CAPÍTULOS PÁGINAS

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 1

1.1. OBJETIVOS ....................................................................................................... 3

1.1.1. Objetivo General ................................................................................................. 3

1.1.2. Objetivos Específicos ......................................................................................... 3

2. REVISIÓN DE LITERATURA ...................................................................... 4

2.1. Generalidades del maíz ....................................................................................... 4

2.1.1. Origen ................................................................................................................. 4

2.1.2. Descripción botánica .......................................................................................... 4

2.1.3. Clasificación botánica del maíz suave (Cuadro 1). ............................................ 5

2.1.4. Tipos de maíz ...................................................................................................... 5

2.1.5. Estructura y morfología de un grano de maíz ..................................................... 6

2.2. Maíz suave .......................................................................................................... 8

2.2.1. Generalidades ..................................................................................................... 8

2.2.2. Zonas de cultivo en Ecuador. .............................................................................. 8

2.2.3. Situación actual del maíz suave en Ecuador. ...................................................... 8

2.2.4. Condiciones agroecológicas ............................................................................... 9

2.2.5. Materiales de siembra ......................................................................................... 9

2.2.6. Ciclo del cultivo .................................................................................................. 9

2.2.7. Fenología del cultivo ........................................................................................ 10

2.2.8. Propiedades físicas de los granos de maíz suave .............................................. 11

2.2.9. Valor nutricional ............................................................................................... 12

2.2.10. Maíz Carhuay ................................................................................................... 13

2.3. El horno microondas ......................................................................................... 14

2.3.1. Funcionamiento ................................................................................................ 14

2.3.2. Funciones .......................................................................................................... 15

2.3.3. Aplicaciones del horno microondas dentro de la industria y agroindustria. ..... 16

2.4. Tostado tradicional de maíz .............................................................................. 16

2.5. Tostación por calentamiento microondas ......................................................... 17

2.5.1. Ventajas ............................................................................................................ 18

3. MATERIALES Y MÉTODOS ...................................................................... 18

3.1.1. Ubicación política y geográfica ........................................................................ 18

3.2. Materiales ......................................................................................................... 18

3.2.1. Material de campo ............................................................................................ 18

3.2.2. Materiales y equipos de laboratorio .................................................................. 18

3.2.3. Material oficina ................................................................................................. 19

3.4. Métodos ............................................................................................................ 19

3.2.1. Caracterización física del grano de maíz Carhuay tostado con microondas a

diferentes niveles de potencia y tiempo. ........................................................... 19

3.2.2. Proceso tostación con microondas .................................................................... 20

3.2.3. Hipótesis ........................................................................................................... 23

3.2.4. Diseño Experimental ........................................................................................ 24

viii

CAPÍTULOS PÁGINAS

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................... 27

4.4. Análisis de la caracterización física de los granos de maíz Carhuay sometidos a

microondas a diferentes tiempos y potencia. .................................................... 27

4.1.1. Peso de mil granos (PMG) en grano acondicionado. ....................................... 27

4.1.2. Pérdida de peso por efecto del calentamiento microondas en los diferentes

tratamientos, incluido el t0 del grano en función del tiempo. .......................... 27

4.1.3. Grado de tostación ............................................................................................ 29

4.1.4. Propiedades geométricas .................................................................................. 31

4.1.5. Porcentaje de agrietamiento .............................................................................. 33

4.1.6. Endospermo desprendido .................................................................................. 35

4.1.7. Selección de tratamientos de tostación por microondas ................................... 36

5. CONCLUSIONES .......................................................................................... 37

6. RECOMENDACIONES ................................................................................ 38

7. RESUMEN ...................................................................................................... 39

SUMMARY ..................................................................................................... 40

8. REFERENCIAS .............................................................................................. 41

9. ANEXOS .......................................................................................................... 48

ix

ÍNDICE DE CUADROS

CUADROS PÁG.

1. Clasificación taxonómica del maíz ............................................................................... 5

2. Superficie cosechada y producción de maíz suave....................................................... 9

3. Condiciones agroecológicas para el cultivo de maíz suave en Ecuador. ..................... 9

4. La fenología del maíz dividida en fases. .................................................................... 10

5. Composición nutricional del maíz amarillo por cada 100 gramos. ............................ 13

6. Composición nutricional del maíz tostado por cada 100 gramos. .............................. 17

7. Ubicación política y geográfica .................................................................................. 18

8. Tratamientos resultantes de la combinación de los factores en estudio A x B........... 25

x

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICOS PÁG.

1. Distribución del endospermo en cinco tipos de grano de maíz. ................................... 5

2. Partes fundamentales del grano de maíz. ..................................................................... 6

3. Estructura de un grano de maíz. ................................................................................... 7

4. Etapas fenológicas de la fase vegetativa y reproductiva del maíz.............................. 10

5. Dimensiones del grano de maíz. ................................................................................. 11

6. Presentación del maíz Carhuay. ................................................................................. 14

7. Diagrama de flujo del proceso. ................................................................................... 22

8. Variación de la pérdida de peso del grano Carhuay en función de los siete niveles del

factor tiempo (A) para la potencia de 700 watts, las letras muestran diferencias

significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05) ................................................................ 28

9. Variación de la pérdida de peso del grano Carhuay en función de los tres niveles del

factor potencia (B), las letras diferentes por las barras muestran diferencias

significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05). ............................................................... 28

10. Variación del porcentaje de granos tostados Carhuay en función del factor tiempo

para los niveles de potencia B0, B1, y B2, las letras diferentes muestran diferencias


11. Variación del porcentaje de granos quemados Carhuay en función del factor tiempo

para los niveles de potencia B0, B1 y B2, las letras diferentes muestran diferencias


12. Variación del porcentaje de granos crudos Carhuay en función del factor tiempo para

los niveles de potencia B0, B1, y B2, las letras diferentes muestran diferencias


13. Variación del diámetro geométrico del grano Carhuay en función del tiempo, las

letras diferentes por las líneas muestran diferencias significativas entre tratamientos

(p ≤ 0.05). ................................................................................................................... 32

14. Variación de la variable esfericidad del grano Carhuay en función del tiempo, las

letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05). .. 33

15. Variación del porcentaje de agrietamiento del grano Carhuay en función del tiempo,

las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

.................................................................................................................................... 34

16. Variación del porcentaje de agrietamiento del grano Carhuay en función del factor

potencia, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos

(p ≤ 0.05). ................................................................................................................... 34

17. Variación del porcentaje de endospermo desprendido del grano Carhuay en función

de los factores tiempo y potencia, las letras diferentes muestran diferencias


xi

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXOS PÁG.

1. Valores obtenidos del peso final del gano de maíz Carhuay sometido a horno

microondas a diferentes tiempos y potencias. ............................................................ 48

2. Valores totales utilizados para determinar el grado de tostación. .............................. 51

3. Valores obtenidos de diámetro geométrico, esfericidad y endospermo desprendido

del gano de maíz Carhuay sometido a horno microondas a diferentes tiempos y

potencias. .................................................................................................................... 52

4. Análisis de varianza para la variable pérdida de peso. ............................................... 54

5. Análisis de varianza para porcentaje tostados. ........................................................... 54

6. Análisis de varianza para porcentaje quemados. ........................................................ 54

7. Análisis de varianza para porcentaje crudos. ............................................................. 55

8. Análisis de Varianza para diámetro geométrico. ........................................................ 55

9. Análisis de Varianza para esfericidad. ....................................................................... 55

10. Análisis de varianza para porcentaje de agrietamiento. ............................................. 56

11. Análisis de Varianza para endospermo desprendido .................................................. 56

12. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de pérdida de peso. .... 57

13. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de grano tostado. ....... 58

14. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de grano quemado. .... 59

15. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de grano crudo. ......... 60

16. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para diámetro geométrico. .................. 61

17. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para esfericidad. .................................. 61

18. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de endospermo

desprendido. ............................................................................................................... 62

19. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de agrietamiento ........ 62

20. Fotografías del ensayo. ............................................................................................... 63

xii

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

FOTOGRAFÍAS PÁG.

1. Limpieza y selección del grano de maíz..................................................................... 20

2. a) Tamiz (marca VEB Metallweberei Neustadt / Orla - DDR Prüfsiebring 2 de 4,0

mm, TGL7354 TGL 39404), b) endospermo desprendido, c) Grano agrietado, d)

grano no agrietado. ..................................................................................................... 21

3. a) Granos de maíz Carhuay tostados, b) quemados, y c) crudos. ............................... 22

4. a) Largo, b) ancho y c) espesor de un grano de maíz tratado por calentamiento

microondas a 700W potencia por 270 segundos. ....................................................... 23

5. Pesaje de sobres con maiz. ......................................................................................... 63

6. Pesaje del endospermo desprendido. .......................................................................... 63

7. Conteo de 100 granos crudos. .................................................................................... 63

8. Tamiz de 4,0 mm (marca Prüfsiebring 2, modelo VEB Metallweberei Neustadt / Orla

- DDR ) ....................................................................................................................... 63

9. Clasificación de maíz de acuerdo con su grado de tostación. .................................... 64

10. Medición del espesos de maíz agrietado. ................................................................... 64

11. Endospermo desprendido. .......................................................................................... 64

12. Granos de maíz tostados, quemados y crudos. ........................................................... 64

13. Granos de maíz agrietados y no agrietados. ............................................................... 64

xiii

TEMA: Evaluación de características físicas de granos de maíz Carhuay (Zea mays

amylacea) por calentamiento microondas a diferentes tiempos y potencias.

Autor: Nancy Gabriela Guerra Ortiz.

Tutor: Nelly Violeta Lara Valdez.

RESUMEN

En el presente trabajo se evaluó la variación en las características físicas de granos de

maíz (Zea mays var. amylacea) Carhuay, por calentamiento de microondas a diferentes

tiempos y potencias, para ello se usó lotes de materia prima con humedad inicial ajustada

al 12%, se trabajó con 21 tratamientos con tres repeticiones, el análisis estadístico

utilizado fue un diseño completamente al azar con arreglo factorial 7x3. El tratamiento

que obtuvo las mejores condiciones para obtener grano tostado fue 390 segundos, y

calentamiento microondas a 560 watts de potencia, la pérdida de peso del 12,05%,

diámetro geométrico 12,19 mm, esfericidad 0,67 e índice de ruptura máximo de 81,21 %.

Los resultados de esta investigación evidenciaron la factibilidad de la tostación del maíz

por calentamiento microondas mediante futuros ensayos en la ciencia aplicada.

PALABRA CLAVE: AGROINDUSTRIA/ MAÍZ HARINOSO/ MAÍZ TOSTADO/

MICROONDAS/ ESFERICIDAD/ DIÁMETRO GEOMÉTRICO.

xiv

TOPIC: Assessment of the physical characteristics of Carhuay corn kerles (Zea

mays amylacea) through microwave heating for different amounts of time and al

different wattages.

Author: Nancy Gabriela Guerra Ortiz

Advisor: Ms. Nelly Violeta Lara, BEng.

SUMMARY

The variation in the physical characteristics of Crhuay corn kernels (Zea mays var.

amylacea) when subjected to microwave heating for different amountsof time and at

different wattages was evaluated. Batches of raw material were used to this effect that

demonstrated an initial moisture adjusted to 12%, 21 treatments were carried out with

three repetitions, the statistical analysis used was randomly-chosen design with a 7x3

factorial design. The treatment that resulted in the best conditions to obtain a popped

kernel was 390 seconds with the microwave heated to 560 watts of energy, the weight

loss was equivalent to 12,05%, with a geometric diameter of 12,19 mm, sphericity of 0,67

and maximun burst rate of 81,21%. The results of this research proved the feasibility of

popping corn kernels through microwave heating for future tests in applied science.

KEY WORDS: AGROINDUSTRY/ FLOURY CORN/ POPPED CORN/

MICROWAVES/ SPHERICITY/ GEOMETRIC DIAMETER

TOPIC: Assessment of the physical characteristics of Carhuay corn kernels (Zeamays amylacea) through niicrowave heating for different amounts of time and atdifferent wattages.

Author: Nancy Gabriela Guerra OrtizAdvisor: Ms. Nelly Lara, BEng.

SUMMARY

The variation in the physical characteristics of Carhuay corn kernels (Zea mays var.amylacea) when subjected to microwave heating for different amounts of time and atdifferent wattages was evaluated. Batches of raw material were used to this efíect thatdemonstrated an initial moisture adjusted to 12%, 21 treatments were carried out withthree repetitions, the statistical analysis used was a randomly-chosen design with a 7x3factorial design. The treatment that resulted in the best conditions to obtain a poppedkernel was 390 seconds with the microwave heated to 560 watts of energy, the weightloss was equivalent to 12.05%, with a geometric diameter of 12.19 mm, sphericity of0.67 and máximum burst rate of 81.21%. The results of this research proved thefeasibility of popping corn kernels through microwave heating for future tests in appliedscience.

KEY WORDS: AGROINDUSTRY/ FLOURY CORN/ POPPED CORN/MICROWAVES/ SPHERICITY/ GEOMETRIC DIAMETER

LENBUATEC

CERTIFÍCATE

I, Rachel Lynn Arata, bearer of Ecuadorian identification No. 175696728-5, as aTranslator at Servicios Profesionales de Idiomas Caleb McLean Cía. Ltda., Lenguatec,a qualified translations service provider in Quito, hereby certify that I am fluent inboth English and Spanish languages, and that I have prepared the attachedEvaluación de características físicas de granos de maíz Carhuay (Zea maysamylacea) por calentamiento microondas a diferentes tiempos y potencias from theoriginal in the Spanish language to the best of my knowledge and belief.

In witness whereof I hereby sign this translation certifícate on Wednesday, July 26,2017,

araef Lynn ArataC,L 175696728-5TranslatorServicios Profesionales deIdiomas Caleb McLean Cía. LtdaLENGUATEC

[email protected]

Quito-Ecuador

1

1. INTRODUCCIÓN

Desde hace cincuenta años, la extensión y volumen de producción del maíz mesoamericano ha

ido en aumento, de seguir así, se convertirá en el grano más importante del planeta. (COMAIZ,

2013).

Según (ANDINA, 2013), la comunidad ecuatoriana, tiene una gran demanda del maíz peruano

serrano con cáscara y el maíz Carhuay.

El grano entero y seco del maíz Carhuay es de color amarillo pálido, su forma es alargada y es el

material más utilizado para la elaboración del producto conocido en Perú como “cancha” y en

Ecuador como “tostado” (Lara, 2015). De los 30 diferentes destinos comerciales que tiene el maíz

peruano, Estados Unidos es el principal mercado con compras que han alcanzado los cuatro

millones de dólares o el 39 por ciento de las ventas totales del 2010 al 2013. En segundo lugar,

está España, seguido de Ecuador, mientras que envíos menores se han dirigido a Francia, Chile,

Japón, Italia, China, Países Bajos y Alemania, entre otros (ANDINA, 2013).

La falta de oferta de maíz ecuatoriano en el mercado norteamericano y la importación de maíz

peruano para el mercado nacional se debe a que la productividad del Ecuador (1.05 tm/ha) dista

mucho de los niveles de productividad alcanzado por Perú, la cual es de (8.3 tm/ha). Uno de los

factores que explican la marcada diferencia en los niveles de productividad, es la baja o casi nula

tecnificación del cultivo de maíz suave. También, en los últimos 10 años, casi la totalidad de las

importaciones de producto congelado y sin congelar, han sido proveniente del Perú. En el 2014,

se ha importado 1,872 toneladas de este producto (MAGAP, 2014).

El maíz suave se cultiva en el Ecuador para el autoconsumo o para el mercado interno nacional, el

mismo que se siembra en toda la Sierra del Ecuador. De acuerdo con Instituto Nacional Autónomo

de Investigaciones Agropecuarias (INIAP, 2011) en las provincias de la Sierra Norte (Carchi,

Imbabura y Pichincha), se consumen maíces de tipo amarillo harinoso. En las provincias de la

Sierra Central (Chimborazo y especialmente Bolívar) se cultivan los maíces blancos harinosos. En

el Austro (Cañar y Azuay), se siembra un maíz blanco amorochado llamado Zhima (Bravo & León,

2013).

Este grano es rico en carbohidratos, proteínas, así como, en sales minerales como el magnesio y el

fósforo y el único cereal rico en vitamina A. También contiene vitamina B, C, calcio, ácido fólico y

contiene mucha fibra. Las diferencias de color se deben a las concentraciones de diversos

pigmentos como carotenoides y flavonoides, que funcionan en la prevención de enfermedades

degenerativas (COMAIZ, 2013).

Es un cereal muy apropiado para la alimentación de los niños por sus valores energéticos.

Favorece el tránsito intestinal y evita el estreñimiento, combate los déficits de magnesio y otros

minerales y sus propiedades nutritivas son ideales para todos los días, incluso en los periodos de

mucho esfuerzo (Wordpress, 2013).

2

En el mercado encontramos que la mayoría de alimentos tipo snack están hechos a base de maíz,

elaborados por diferentes técnicas como: extrusión, expansión, fritura al vacío, etc., (Franco,

2011). Entre algunos snacks elaborados a partir de maíz, se encuentran las hojuelas de maíz,

canguil, extruidos, chulpi, y tostado (Yánez, 2003), este último se obtiene como un producto snack

con textura interna crocante, no harinosa desarrollada a partir de granos enteros de maíz y con

un grado de suavidad aceptable, propiedades que caracterizan a los productos tipo snack e

inciden en la decisión de compra de los consumidores potenciales (Lara et al., 2004).

En cuanto al tostado tradicional, elaborado con maíz de endospermo suave, es una alternativa de

consumo muy antigua y difunda en Ecuador que ha perdido importancia en las nuevas

generaciones y en la agroindustria de alimentos (Lara et al., 2004). La tostación tradicional, es un

tratamiento térmico utilizado, no solo para mejorar las características organolépticas del grano

crudo sino aumentar su digestibilidad (Della Rocca, 2010), este se tuesta en tiesto de barro o en

una paila de metal que de preferencia debe ser de acero, se elabora a fuego lento y temperaturas

que fluctúan entre los 100 a 160°C y el tiempo de tostación se extiende hasta que el grano tienda

a reventar (Moreno, 2010).

En la actualidad, la alimentación de muchos ecuatorianos está basada en dietas y productos

extranjeros por ello se presiona al mercado nacional para desarrollar snacks autóctonos de

nuestra cultura ancestral por ello en el presente trabajo se exalta la investigación de un cereal de

amplia acogida a nivel nacional que es el maíz harinoso, el cual se lo consume como tostado, un

alimento agradable al paladar, económico y que se enmarca en línea de los productos crocantes.

Bajo este contexto se plantea la necesidad de revalorizar este producto, con la finalidad de que

los ecuatorianos dispongan una nueva alternativa tostación para una elaboración rápida mediante

el uso del microondas.

Siendo el maíz de endospermo harinoso Carhuay, de preferencia comercial en los mercados del

país, se justifican los estudios orientados a fortalecer su uso en la elaboración de tostado para el

mercado actual de consumidores. En función a esta oportunidad de mercado, se plantea el

siguiente trabajo, con el fin de conocer los efectos de la aplicación de microondas durante el

tostado de maíz y las principales variaciones en las propiedades físicas y geométricas del grano.

3

1.1. OBJETIVOS

1.1.1. Objetivo General Evaluar la variación en las características físicas de granos de maíz (Zea mays amylacea) Carhuay por calentamiento microondas a diferentes tiempos y potencias.

1.1.2. Objetivos Específicos Determinar el grado de tostación y la pérdida de peso del grano entero por efecto del calentamiento microondas a diferentes niveles de tiempo y potencia. Establecer el porcentaje de agrietamiento y de desprendimiento de endospermo del grano entero debido al calentamiento microondas a diferentes niveles de tiempo y potencia. Evaluar las propiedades geométricas como resultado del calentamiento microondas a diferentes niveles de tiempo y potencia.

4

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. Generalidades del maíz

2.1.1. Origen El origen del maíz ha sido causa de discusión desde hace mucho tiempo. Numerosas investigaciones revelan que tiene su origen en México hace unos 7000 años, como el resultado de la mutación de una gramínea silvestre llamada Teosinte. Y seguramente antiguos mexicanos se interesaron en reproducir esta planta y por selección, produjeron algunas variedades mutantes (Carrillo, 2009). En Ecuador se dice que el cultivo de maíz se desarrolló hace 6500 años, pues investigaciones realizadas a partir de fitolitos en muestras de tierra, revelan que en la Península de Santa Elena (Provincia de Santa Elena), los antiguos habitantes de la cultura “Las Vegas” ya lo empezaron a cultivar desarrollando de esta manera el inicio de una incipiente horticultura (Yánez, 2010).

2.1.2. Descripción botánica

El maíz (Zea mays L.) pertenece a la familia de las poáceas, es una planta anual de tallo simple y erecto, sin ramificaciones que llega a alcanzar los 4 metros de altura. Raíz: Posee un sistema radicular fibroso o fasciculado que provee un perfecto anclaje a la planta. En algunos casos sobresalen unos nudos a nivel del suelo de donde brotan raíces secundarias o adventicias (Vera, 2014). Tallo: El tallo central del maíz es un eje formado por nudos y entrenudos, cuyo número y longitud varían notablemente. La parte inferior y subterránea del tallo tiene entrenudos muy cortos de los que salen las raíces principales y los brotes laterales. Los entrenudos superiores son cilíndricos; en corte transversal se observa que la epidermis se forma de paredes gruesas y haces vasculares cuya función principal es la conducción de agua y substancias nutritivas obtenidas del suelo o elaboradas en las hojas (Vera, 2014). Hoja: Está constituida de vaina, cuello y lámina. La vaina es una estructura cilíndrica, abierta hasta la base, que sale de la parte superior del nudo. El cuello es la zona de transición entre la vaina envolvente y la lámina abierta. La lámina es una banda angosta y delgada hasta de 1,5 m. de largo por 10 cm. de ancho, que termina en un ápice muy agudo. El nervio central está bien desarrollado, es prominente en el envés de la hoja y cóncavo en el lado superior. las primeras hojas y raicillas que se forman en el desarrollo inicial de las plantas de maíz crecen a expensas de las sustancias de reserva contenidas en el grano (Vera, 2014). Inflorescencia: El maíz es una especie que se reproduce por polinización cruzada. Su inflorescencia es monoica con flor masculina y femenina separada dentro de la misma planta. La inflorescencia masculina se presenta en una panícula que posee una cantidad muy elevada de polen. En cada florecilla que compone la panícula se presentan tres estambres donde se desarrolla el polen. En cambio, la flor femenina se forma en unas estructuras vegetativas llamadas espádices (mazorca) que se disponen en los laterales del tallo (Ortas, 2008). Mazorca: Al contrario de la mayor parte de las gramíneas, en el maíz la espiga es compacta y está protegida por las hojas transformadas, que en la mayoría de los casos la cubren por completo, Las

5

mazorcas contienen las flores femeninas. El ovario de cada una de ellas se prolonga formando las sedas (estilos), que pueden llegar a medir hasta 50 cm (Vera, 2014).

2.1.3. Clasificación botánica del maíz suave (Cuadro 1).

Cuadro 1. Clasificación taxonómica del maíz

Reino Plantae

Subreino Tracheobionta

División Magnoliophyta

Clase Lilipsida

Subclase Commelinidae

Orden Poales

Familia Poaceae

Subfamilia panicoideae

Tribu Maydeae

Genero Zea

Especie Mays

Nombre científico Zea mays

Nombre común Maiz

Fuente: (Valladares, 2010).

2.1.4. Tipos de maíz

Los tipos de maíz son clasificados, principalmente, por las propiedades del endospermo y la distribución dentro del grano (Gráfico 1). El maíz duro (amarillo) se usa como fuente de calorías para la fabricación de concentrados y por el color amarillo (carotenos) da buen color a los huevos (rosados) y a la piel de las aves. El maíz blanco como fuente de carbohidratos para consumo humano, para la fabricación de arepas y otros derivados. Del maíz se obtienen un sin número de derivados para la industria fuera del aceite; gomas, pegantes, del maíz blanco se usa la harina para relleno en la fabricación de medicinas, para consumo humano, en féculas, harinas, jarabes edulcorantes entre otros (Cardoso, 2014).

Gráfico 1.Distribución del endospermo en cinco tipos de grano de maíz.

Fuente: (Cardoso, 2014).

6

2.1.5. Estructura y morfología de un grano de maíz

La calidad del grano de maíz está asociada tanto con su constitución física, que determina la textura y dureza, como con su composición química, que define el valor nutrimental y las propiedades tecnológicas. La importancia relativa de estas características dependerá del destino final de la producción. Los mercados son cada vez más exigentes y se interesan por el contenido de proteínas, aminoácidos, almidón, aceites y demás componentes, y paulatinamente se reduce la tolerancia a sustancias contaminantes (UNAM, 2013). Para las industrias que emplean grano de maíz, su calidad y propiedades tecnológicas son una preocupación fundamental. Se requieren granos sanos, limpios, de tamaño uniforme, textura y color (UNAM, 2013). Es uno de los cereales de mayor tamaño y que más se produce en el mundo. El fruto de la planta se denomina mazorca se llena de granos aplanados y grandes, colocados en ejes paralelos alrededor de su eje vertical. Los granos de maíz son cariópsides desnudas, cuyas partes fundamentales son el pericarpio, el endospermo, el germen y el pedicelo (Gráfico 2). El principal parámetro de clasificación es el color externo del grano (UNAM, 2013).

Pericarpio. Constituye la parte externa del grano, siendo al 5-6% del total del peso del grano; es resistente al agua y al vapor. No es un alimento deseado por los insectos y los microorganismos. Está dividido en cuatro capas delgadas (Gráfico 3):

1. Epicarpio. Capa externa que cubre el grano; está conformado por células de paredes gruesas.

Gráfico 2. Partes fundamentales del grano de maíz. Fuente: UNAM, 2013

7

2. Mesocarpio. Capas constituidas por pocas células siendo la capa externa la más gruesa similar a la del epicarpio, mientras las células de las capas internas son planas, de paredes delgadas.

3. Células cruzadas. Son capas de células de paredes delgadas, con muchos espacios

intercelulares.

4. Células tubulares. Son capas de células largas paralelas, sin ramificaciones. Endospermo. En la mayoría de las variedades del maíz representa el aproximadamente 80-82% del total del peso del grano seco y es la fuente de almidón y proteína para la semilla que va a germinar. El almidón es usado en comidas (como combustible fundamental) para preparar edulcorantes, bioplásticos y otros productos. El endospermo está compuesto por tres tipos de células:

1. Capa de aleurona. De una solo célula, contiene proteína, aceite, minerales y vitaminas.

2. El endospermo corneo. Formado por células de forma irregular y alargadas.

3. El endospermo harinoso. Se localiza en l aparte central del grano: está constituido por células grandes en relación con otras células que componen el endospermo.

Embrión/Germen. Representa entre el 8 y el 12% del peso del grano. Está conformado por:

1. Escutelo. Órgano encargado de la alimentación del embrión en el momento de su germinación.

2. Eje embrionario: conformado por una plúmula, que posee de cinco a seis hojas y una

radícula.

Gráfico 3. Estructura de un grano de maíz. Fuente: UNAM, 2013

8

2.2. Maíz suave

2.2.1. Generalidades Es el maíz predominante en las zonas altas de la región andina y de México. Los tipos de maíces harinosos muestran gran variabilidad en forma, tamaño, color de grano y textura. En los últimos tiempos existe interés por revalorizar el consumo tradicional del maíz harinoso, en forma de tostado. (FAO, 2012). Este tipo de maíz ocupa el 12% de la producción mundial (INTA, 2011). Los valores promedios de la composición química del grano de maíz suave harinoso en porcentaje son: agua 12,5; proteínas 9,2; lípidos 3,8; almidón 62,6; otros carbohidratos 8,2; fibra bruta 2,15; minerales 0,3 (Yánez et al., 2003). Este tipo de maíz se usa para hacer una gran variedad de comidas sobre todo en el altiplano andino. Comúnmente, son consumidas como mazorcas cocinadas, asadas y parcialmente reventadas. Los granos secos son utilizados para elaborar el tostado o cancha, muy tradicionales en Ecuador y Perú, respectivamente (FAO, 2013).

2.2.2. Zonas de cultivo en Ecuador. En la sierra del Ecuador el cultivo de maíz (Zea mays L.) es uno de los más importantes debido a la superficie sembrada y al papel que cumple en la seguridad y soberanía alimentaria, al ser un componente básico de la dieta de la población rural. (INIAP, 2015), las provincias representantes son Pichincha, Imbabura, Tungurahua, Bolívar, Chimborazo y Azuay (INEC, 2010).

2.2.3. Situación actual del maíz suave en Ecuador. En el período de cosecha del año 2016, la producción de maíz suave experimentó significativos cambios en su nivel productivo, es así que el volumen creció 3%, igual que la superficie cosechada. En este ciclo de cosecha las variables presentan cifras positivas, luego de dos períodos de caída en la productividad. Asimismo, cabe destacar que las previsiones sobre superficie sembrada y volumen de producción para el próximo año son positivas, por ende, se esperaría un crecimiento en el volumen de producción del 2%. En Ambato de la provincia de Tungurahua, se informó que la zona de producción natural de maíz es el cantón Patate, en el cuál la superficie cosechada, como los rendimientos y el nivel de producción no cambian, aun cuando el cereal se lo vende tierno o en choclo. Los agricultores consideran que este año tampoco ha variado el nivel de producción aun cuando enfrentaron problemas de sequía y en algunos casos heladas. Para el año 2017 creen que podría aumentar la siembra del cereal, toda vez que estaría mejorando el precio (BCE, 2016). Las variaciones de la superficie cosechada y del volumen de producción del maíz suave, se pueden apreciar en el Cuadro 2.

9

Cuadro 2. Superficie cosechada y producción de maíz suave.

(Variación trimestral, porcentajes, 2012- 2016).

PRODUCTO

2012. III 2013. III 2014. III 2015. III 2016. III

SUP. PRODUC SUP. PRODUC SUP. PRODUC SUP. PRODUC SUP. PRODUC

MAIZ SUAVE

-1 -7 17 17 -3 -3 -10 -10 3 3

Fuente: (BCN, 2016).

2.2.4. Condiciones agroecológicas El maíz es un cultivo de crecimiento rápido (3 -5 meses), que proporciona un mayor rendimiento con temperaturas moderadas y un suministro adecuado de agua, entre otros factores que se muestran en el Cuadro 3, (INIAP, 2011).

Cuadro 3.Condiciones agroecológicas para el cultivo de maíz suave en Ecuador.

Zonas de Producción Se siembra en toda la sierra ecuatoriana.

Altitud 2200 a 3000 msnm

Temperatura 10 a 20oC.

Precipitación 700 a 1300 mm en todo el ciclo.

Suelo Profundos, ricos en materia orgánica y con un buen drenaje.

pH 5.5 a 7.5

Fuente: (INIAP, 2011).

2.2.5. Materiales de siembra

INIAP 101 - Blanco Harinoso Precoz INIAP 102 - Blanco Blandito Mejorado INIAP 103 - Mishqi Sara INIAP 111 - Guagal Mejorado INIAP 122 - Chaucha Mejorada INIAP 124 - Mishca Mejorado INIAP 153 - Zhima Mejorado INIAP 176 - Maíz para grano y forraje INIAP 180 - Maíz de Alto Rendimiento INIAP 192 - Chulpi Mejorado (INIAP, 2011).

2.2.6. Ciclo del cultivo Las variedades de maíz suave son diferentes para cada zona. Por lo general la mayoría de los productores siembran desde septiembre hasta mediados de enero, coincidiendo la siembra con el inicio del periodo de lluvias, obteniendo de esta forma 8 un mayor grado de germinación y producción. El ciclo del cultivo, en variedades mejoradas, llega hasta los 270 días; sin embargo, el periodo depende de la variedad y del propósito, si es para choclo o grano seco (INIAP, 2011).

10

2.2.7. Fenología del cultivo Dentro del desarrollo de los estados fenológicos del maíz (Cuadro 4), ocurren eventos importantes en ciertos estados como se representa en el Gráfico 4, que se mencionan de forma detallada a continuación:

Cuadro 4. La fenología del maíz dividida en fases.

FASE VEGETATIVA FASE REPRODUCTIVA

VE emergencia R1 sedas

V1 primera hoja R2 ampolla

V2 segunda hoja R3 Grano lechoso

V3 tercera hoja R4 Grano pastoso

V(n) enésima hoja R5 Dentado

VT Panoja R6 Madurez Fuente: (INTA, 2012).

Gráfico 4. Etapas fenológicas de la fase vegetativa y reproductiva del maíz.

Fuente: (INTAGRI, 2014).

V3: El punto de crecimiento está bajo tierra, las bajas temperaturas pueden aumentar el tiempo entre la aparición de las hojas y el daño por helada en este estado tiene muy poco efecto en el crecimiento y en el rendimiento final. V6: En este estado se recomienda completar la fertilización, puesto el sistema de raíces nodales está bien distribuido en el suelo. También es posible observar síntomas de deficiencias de macro o micro nutrientes. V9: En este estado varias mazorcas primarias ya se encuentran formadas, la panoja se desarrolla rápidamente en el interior de la planta. Además, comienza una rápida acumulación de biomasa, absorción de nutrientes y agua que continuará hasta casi el término del estado reproductivo.

11

V12: Aquí se determina el tamaño potencial de mazorca y número potencial de óvulos por mazorca. Dado que se forma el tamaño de la mazorca y número de óvulos, el riego y la nutrición son críticos. V15: Es el estado más crucial para la determinación del rendimiento. Las hojas aparecen cada uno o dos días y las sedas están comenzando a crecer en las mazorcas superiores. R1: El número de óvulos fertilizados se determina en este estado. Los óvulos no fertilizados no producen grano y mueren. El estrés ambiental en este momento afecta la polinización y cuaje, especialmente el estrés hídrico que deseca las sedas y los granos de polen. Además, a partir del inicio de este estado hasta R5 se produce un rápido llenado del grano, se presenta también ataque de gusano por lo que es necesario realizar controles. R5: Los granos empiezan a secarse desde la parte superior donde se forma una capa blanca de almidón. El estrés y las heladas pueden reducir el peso de los granos. Llegando a R6 donde el grano alcanza su peso máximo y es cosechado (INTA, 2012).

2.2.8. Propiedades físicas de los granos de maíz suave Según (Ordóñez et al., 2012) y (Ancco et al., 2017), las características físicas de los granos de maíz dependen de la variedad (genotipo), de las condiciones ambientales (humedad y temperatura) durante su desarrollo y la principal influencia sobre la variabilidad depende de estas. El conocimiento de las propiedades físicas es indispensable para el adecuado diseño del equipamiento para el manejo, transporte y acondicionamiento de los granos, (Arapa & Padrón, 2015) agrega que las características físicas como la forma, el tamaño, el volumen, la densidad y la porosidad, entre otras, son parámetros importantes para el análisis de la calidad de los granos, aplicación de la normativa existente en los mercados y forma parte fundamental para comprender los cambios que se presentan en las diferentes fases del manejo poscosecha y en los procesos industriales; asimismo, constituyen una información fundamental de ingeniería para adecuar y operar máquinas, diseñar y construir estructuras de almacenamiento y montar sistemas adecuados de transporte; además, es un parámetro fundamental para el diseño de empaques (Ospina, 2001).

Gráfico 5. Dimensiones del grano de maíz. Fuente: (FAO, 2012).

12

Los granos tienen tres dimensiones: largo, ancho y grosor. En las máquinas de limpieza, para realizar la separación por medio de una zaranda se utilizan únicamente las dimensiones de largo y grosor Gráfico 5, (FAO, 2012). Según (Ancco et al., 2017), en el procesamiento de alimentos, con frecuencia se observa que las características físicas dentro de ellas la forma de las partículas, la capacidad de fluir del material, la fragilidad de los sólidos, el contenido de humedad, la carga estática, influyen en la eficiencia y rendimiento de los equipos de separación, clasificación, reducción de tamaño, transporte; asimismo las partículas con tamaños cercanos a la apertura pueden bloquear el pasaje de las partículas, siendo estas partículas las más difíciles de separar. Considerándolas partículas cercanas a la apertura en el rango 0,75 LA < dp < 1,5 LA, suelen ser las responsables de la pérdida de eficiencia en clasificadores o seleccionadores de alimentos ya que generan obstrucción. Las partículas que son elongadas pueden ser retenidas o atravesar la malla, esto depende del ángulo de aproximación con que lleguen a la superficie de separación (Holdich, 2002). Es por ello, que el conocimiento de las propiedades físicas de los granos y semillas de cereales es importante para el diseño y optimización de equipos involucrados con las etapas de procesamiento de productos agrícolas (Mohsenin, 1986; Ospina, 2001; 2000; Altuntas & Yildiz., 2007; Andrejko & Grochowicz, 2007; Dziki, 2007; Correa et al., 2011). Estudios realizados en semillas mostraron que las propiedades físicas son fuertemente influenciadas por el contenido de humedad, (Ospina, 2001) menciona que el conocimiento de las propiedades asicas como el tamaño y forma (esfericidad) de la semilla son necesarios para el diseño de equipos de clasificación y control de calidad, dentro de las características físicas también es de interés conocer la esfericidad, que es una medida convencional que expresa el grado en que una partícula se aproxima a una esfera (Ancco et al., 2017).

2.2.9. Valor nutricional El maíz se caracteriza por ser, junto con el trigo, uno de los cereales más consumidos no solo en nuestro país, sino también en el continente americano, de donde vienen infinidad de recetas que cuentan con este beneficioso alimento entre sus ingredientes principales (INTA, 2010). El grano de maíz es rico en nutrientes digestibles totales considerado como un alimento eminentemente energético al igual que el arroz centeno y la cebada, desde el punto de vista nutricional, superior a muchos otros cereales excepto en su contenido de proteínas: el grano de maíz amiláceo tiene alto contenido de almidón (70%), y bajo contenido de proteína 7% es por eso por lo que se complementa con una leguminosa que tiene 22 a 28% de proteína. Entre los cereales es uno de los que contiene mayor cantidad de grasa (4%) y porcentajes significativos de elementos mayores fósforo, potasio, así como elementos menores tales como cobre, hierro, zinc (MINAG, 2014). En lo que se refiere a las propiedades del maíz, se trata de un cereal ideal a la hora de rebajar el colesterol y luchar contra los niveles altos de este componente, a la vez que aporta energía (INTA, 2010). Es rico en vitaminas del grupo B (B1 y B3 principalmente), fósforo y magnesio. Teniendo en cuenta muchos de los valores nutricionales del maíz, se encuentra que este grano es energéticamente saludable por naturaleza y recomendable para quienes tiene problemas con el gluten del trigo (INTA, 2010). Valores nutricionales del maíz:

100 gramos de maíz aportan 265 calorías.

Hidratos de carbono: 66 gramos.

http://www.natursan.net/maiz-beneficios-y-propiedades/

http://www.natursan.net/rebajar-colesterol/

http://www.natursan.net/rebajar-colesterol/

13

Proteínas: 10 gramos.

Grasas: 25 gramos.

Fibras: 10 gramos.

Vitaminas: B1 (25%), B3 (9%) y A (12%).

Minerales: Fósforo, magnesio, hierro, zinc y manganeso (Muñoz & Ledesma, 2008).

2.2.10. Maíz Carhuay

2.2.10.1. Generalidades Carhuay es uno de los materiales de importancia económica para el Perú es del tipo Amiláceo: (Zea mays L.) ssp amilácea-floury o softcom, caracterizado por presentar granos con endospermo blando, suave amiláceo, de color blanco o coloreado. El endospermo de este grupo está compuesto casi exclusivamente de un almidón muy blando, que se raya fácilmente con la uña aun cuando el grano no esté maduro y pronto para cosechar. Este maíz predomina en las zonas altas de la región andina y de México, aunque puede ser cultivado desde el nivel del mar hasta los 3,800 metros de altura (Quillca & Cardenas, 2012). Presenta dos metros de altura o más dependiendo del clima donde se siembra; tiene el grano largo, profundo, triangular y el ápice puntiagudo, es una variedad precoz, el color de su grano es amarillo, contiene aproximadamente el 90 % de almidón y el 9 % de proteínas, y pequeñas cantidades de aceites, minerales y elementos traza entre otros (Cuadro 5), se consume mayormente tostado o cancha, su siembra esta diversificada y adaptada a la región sur entre Huancavelica, Junin, Ayacucho y Apurimac de acuerdo a la localidad sus nombres varían; Paro, kista almidón, banderita, llicta (Ayacucho); Pare, puca, Carhuay (Huancavelica); Maíz Tarma, maíz común, punta roja, okis (Junín) (Quillca & Cardenas, 2012). Según la Asociación de Exportadores de Perú (ADEX), las exportaciones de las distintas presentaciones de maíces peruanos y sus derivados sumaron US$ 11.2 millones entre enero y junio de 2012, creciendo 27% a lo registrado en el período de 2011, cuando alcanzó US$ 8.8 millones. De los 30 diferentes destinos que tiene el maíz peruano, Estados Unidos es el principal mercado con compras que alcanzaron los US$ 4 millones (39 %de las ventas totales), lo siguen España, Ecuador, Francia, Chile, Japón, Italia, China, Países Bajos y Alemania, entre otros (AGRARIA.PE, 2013). De acuerdo con el estudio de clasificación genética “Es recomendable clasificar nuevamente la diversidad del maíz de Huancavelica para definir el agrupamiento de variedades comerciales como Carhuay o Montaña y Astilla (Oscanoa & Sevilla, 2010). Cuadro 5. Composición nutricional del maíz amarillo por cada 100 gramos.

Nutrientes Cantidad Nutrientes Cantidad Nutrientes Cantidad

Energía 355

Fibra (g) 3.80

Vitamina C (mg) 0,70

Proteína 6.70 Calcio (mg) 6 Vitamina D (µg) -

Grasa total (g) 4.80 Hierro (mg) 1.92 Vitamina E (mg) -

Colesterol (mg) - Yodo (µg) - Vitam. B12 (µg) -

Glúcidos 73.60 Vitamina A (mg)

0 Folato -

Fuente: (FUNIBER, 2016).

14

El maíz Carhuay se produce en la región andina del Perú, una vez cosechado es desinfectado para luego ser clasificado y empacado para su exportación todo el proceso bajo un adecuado control de calidad y sanidad. Especificaciones técnicas, para el empaquetado del maíz en Perú se selecciona el grano a máquina, se selecciona el producto y se asegura que se encuentre libre de impurezas de insectos vivos y muertos, su presentación es por empaque plástico con un pero neto de 396,6 g Gráfico 6, o en sacos de polipropileno con doble papel interior de 25 kg y está disponible todo el año (Romero, 2013).

Gráfico 6. Presentación del maíz Carhuay.

Fuente: Romero, 2013.

2.3. El horno microondas

2.3.1. Funcionamiento Un horno de microondas (MW, siglas de la palabra inglesa microwave) es un aparato eléctrico que las genera dentro de un espacio cerrado, donde se calientan generalmente alimentos o líquidos. Estas ondas agitan las moléculas de agua que con su movimiento generan calor dentro de las sustancias orgánicas que las contengan. Dependiendo del tiempo de exposición, el alimento absorbe cierta cantidad de energía, que lo puede descongelar, calentar y hasta cocer o quemar. Pero ¿qué son las microondas? ¿Cómo se generan? ¿Por qué se calientan los alimentos y no los recipientes? ¿Cómo se usa el horno con alimentos? ¿qué absorben más o qué menos? Las microondas son una clase de radiación electromagnética cuya frecuencia de 1000 a 300,000 MHz y longitud de onda de 30 a 0.1 cm respectivamente están entre las frecuencias y longitudes de onda de las ondas cortas de radio y las de la radiación infrarroja. En un horno típico, la frecuencia de esta radiación es f = 2450 MHz, que corresponde a una longitud de onda l = 12.2 cm (l = c/f, donde c es la velocidad de la luz en el vacío) (Giordano, 2003). Las microondas se generan en un pequeño dispositivo cilíndrico denominado magnetrón, de apenas 10 cm de largo. El cilindro central, que es el cátodo, se calienta y genera electrones. Dos imanes en los extremos proporcionan un campo magnético axial. El ánodo está diseñado para acelerar los electrones y mantener la radiación emitida dentro de una cavidad resonante de microondas estacionarias. Los electrones pueden salir solo por un extremo, hacia el interior del horno. La molécula de agua (H2O) está compuesta por un átomo de oxígeno (O) ligado a dos de hidrógeno (H), formando un ángulo que le confiere una particular asimetría. La no uniformidad de la distribución de los electrones exteriores a los átomos hace que la molécula de H2O posea polaridad eléctrica. Los electrones de los átomos de H están desplazados hacia el O, resultando un dipolo eléctrico permanente dirigido desde el O hacia el centro de los átomos de H. Los dipolos eléctricos interaccionan con los campos eléctricos, que pueden hacerlos rotar hasta alinearlos con

15

el campo, lo que corresponde a una posición más estable, de menor energía. La frecuencia de la radiación en un horno de microondas es cercana a la frecuencia de resonancia natural de las moléculas de agua que hay en sólidos y líquidos. Por lo tanto, si bien las microondas no afectan a los recipientes sin agua, su energía es fácilmente absorbida por las moléculas de H2O que hay en los alimentos. El movimiento oscilatorio de moléculas enlazadas con otras moléculas resulta retardado, produciendo una fricción mecánica con el medio. Finalmente, la energía de las microondas es transferida en forma de calor al resto del alimento (Giordano, 2003). En casi todos los alimentos, las microondas penetran solamente entre 3 y 5 cm. Por lo tanto, al igual que un horno convencional, los alimentos se calientan y cuecen desde fuera hacia dentro. Sin embargo, la cocción es más rápida en los hornos de microondas que en el sistema convencional debido a que es dentro del propio alimento donde se genera el calor, en vez de que se caliente la superficie por convección a través de la (baja) conductividad térmica del aire. No todo el exterior del alimento absorbe uniformemente las microondas debido a que se forman nodos estacionarios dentro del horno, y por lo tanto existen «puntos calientes» con máxima intensidad de campo y «puntos fríos» sin campo eléctrico neto. Por este motivo, los hornos poseen una hélice metálica que desvía y mueve continuamente los nodos dentro del horno, o bien, el plato que soporta el alimento gira durante la cocción. De todos modos, a pesar del movimiento relativo entre el alimento y los puntos calientes y fríos, el interior se calienta más lentamente. Hay zonas en determinados alimentos (como los abundantes en grasas), que se calientan muy rápidamente y comienzan a hervir, llegando a producir ebullición repentina en forma de explosiones (Giordano, 2003). Esto se evita aumentando el tiempo total de funcionamiento, pero apagando el horno periódicamente para dar tiempo de conducir el calor recién absorbido y consecuentemente uniformizar la temperatura en el alimento. Todos los hornos poseen (manual o electrónicamente) un control del tiempo total de operación y un control para ajustar la potencia efectiva a valores bajos para descongelar, o a valores intermedios para calentar o cocer más lentamente. Es un error muy común pensar que el generador de microondas puede producir menos potencia que la máxima. En realidad, las emisiones del magnetrón siempre se dan con la máxima potencia para la que ha sido diseñado (que en los hornos comerciales típicos está entre 400 y 1100 W). Cuando el control del horno se ajusta, por ejemplo, a un cuarto de la potencia máxima, significa que el horno trabaja con ciclos donde está el 75% del tiempo sin microondas y el 25% encendido (Giordano, 2003).

2.3.2. Funciones El horno microondas permite conservar el sabor, la consistencia y el color, especialmente en el caso de la fruta y de las verduras. Puesto que la cocción con este método no requiere demasiada agua, la pérdida de vitaminas y sales minerales se reduce al mínimo. El microondas presenta, además otras ventajas: la cocción no requiere grasas ni sal. Además, los platos tratados de este método resultan incluso más magros, porque el calentamiento con el microondas extrae de los alimentos más grasas que otros métodos de cocción (Bruttomesso & Razzoli, 2010). Es la solución perfecta para las necesidades de las familias con dos proveedores de ingresos, donde ninguno de los cónyuges tiene tiempo suficiente para cocinar los alimentos del día. Los mercadólogos de alimentos ofrecen a las familias muy ocupadas el beneficio de productos que requieren solo unos cuantos segundos para estar listos (Schiffman, 2005).

16

2.3.3. Aplicaciones del horno microondas dentro de la industria y agroindustria. Más del 60% de los hogares en el Reino Unido y más del 90% de los hogares en los EE. UU. y Canadá poseen un horno de microondas y una gama cada vez mayor de alimentos producido con las instrucciones de recalentamiento de microondas. Las áreas que han demostrado ser prometedoras y donde se han desarrollado sistemas son el secado, pre-cocción de tocino / carne, pasteurización de comidas preparadas de carne y pescado (Orsat & Raghavan, 2005). Sin embargo en las últimas décadas, el estudio de la tecnología de microondas ofrece una alternativa a los procesos industriales de diversas áreas como la farmacéutica en la síntesis orgánica en donde las microondas proporcionan el calor requerido para cruzar la barrera energética y completar reacciones (Correa et al., 2011), en la industria azucarera, este aporte brinda un importante ahorro energético y reducción de contaminantes en la producción de la sacarosa sustituyendo los tradicionales métodos de evaporación y cristalización (Llópiz et al., 2006). En la ingeniería química se utiliza en la síntesis por microondas de un surfactante a partir de oleína de palma y glucosa, para reducir el impacto negativo para el medio ambiente debido a su extenso tiempo de degradación (Correa, 2017). En procesos de deshidratación ya que en procesos convencionales tienen el inconveniente de someter el producto alimenticio a altas temperaturas que alteran las propiedades organolépticas, nutricionales y reduce el potencial antioxidante (Paternina et al., 2015). Además de determinación del contenido de humedad (García et al., 2015), esterilización de alimentos y medios de cultivo nutritivos no selectivos (Repizzo, 2010), tostado de nueces y semillas (Henneman, 2016), así como para la obtención de maíz tostado (Yépez, 2012), pasteurización de zumo de manzana mediante el uso de microondas (Gerard & Roberts, 2004), aplicación de microondas en el secado al vacío de frutas (Drouza & Schubert, 1996), así como secado de fresas (Alvarado, 2016). En los últimos años, el uso del horno de microondas dentro de la industria agroalimentaria ha ganado popularidad. Esta tecnología se utiliza para calentar, cocinar, blanqueo de champiñones (Bernás & Jaworska, 2015), descongelar, secar y estudios recientes han reportados que se ha empleado para reducir e inhibir microorganismos de acción patógena y degradantes sobre los alimentos, (Kim, et al., 2016), inactivar la carga microbiana presente en el jugos a partir de fruta fresca, verificando el efecto sobre el potencial de hidrógeno, pH, y la concentración de sólidos solubles, ºBrix, fijados desde el comienzo, todo esto con miras a generar información basada en esta realidad para el diseño de procesos en los que se utilice la microonda para la conservación de jugos de fruta (Velásquez & Sánchez, 2008), así como para conocer los cambios en las proteínas del grano de trigo inducidas por el tratamiento con microondas (Lamacchia et al., 2015), e incluso en el pretratamiento para la extracción de aceite como lo reporta (Kittiphoom & Sutasinee, 2015).

2.4. Tostado tradicional de maíz La cancha es un bocadillo popular hecho del maíz de endospermo harinoso, y esta tiene su origen en los países andinos, la palabra "cancha" es una palabra original del quechua CAMCHA o KANCHA, pero hoy en día tiene muchas denominaciones, tales como: cancha peruana, cancha serrara, cancha paccho o maíz tostado (Ibáñez, 2010.). Este maíz tostado se trata de granos de maíz oriundos de la América del Sur que los habitantes de esas regiones en especial de la Región Andina o Cordillera de los Andes acostumbran comer a manera de piqueo, botana o bocadillos o como guarnición en sus comidas (Ibáñez, 2010.) para proveerse, principalmente de energía (Cuadro 6).

17

Cuadro 6. Composición nutricional del maíz tostado por cada 100 gramos.

Nutrientes Cantidad Nutrientes Cantidad Nutrientes Cantidad

Energía 377

Fibra (g) 2.30

Vitamina C (mg) 0

Proteína 6.70 Calcio (mg) 9 Vitamina D (µg) -

Grasa total (g) 4.80 Hierro (mg) 2.30 Vitamina E (mg) 0

Colesterol (mg) - Yodo (µg) - Vitam. B12 (µg) -

Glúcidos 79.10 Vitamina A (mg)

1.67 Folato 0

Fuente: (FUNIBER, 2016).

El proceso de tostado es un tratamiento térmico, las técnicas que se utiliza sirve para mejorar las características físicas y químicas del alimento, aumentar su digestibilidad entre otras cosas; sin que el proceso realice el mínimo deterioro, tanto del aroma como en el sabor, así como en el cuerpo del maíz (Cujilema & Sotomayor, 2010). Un buen tostado garantiza un grano con un buen sabor, excelente estructura y con buenas propiedades nutritivas. Este proceso depende de varios factores que se deben tomar en cuenta en el tueste del maíz como son (Cujilema & Sotomayor, 2010):

Tipo de maíz

Humedad del grano

Temperatura de precalentado

Temperatura de calentamiento

Temperatura de tueste

Temperatura ambiental

2.5. Tostación por calentamiento microondas Con base a la importancia que ha alcanzado la aplicación industrial del microondas en descongelación, deshidratación, secado y la terminación del horneado para productos de pequeño espesor como bizcochos (Della Rocca, 2010), el uso del calentamiento por microondas puede extenderse a otros campos como la tostación de nueces y semillas (Henneman, 2016). En cuanto a maíz, la información disponible es muy escasa y reciente (Songül, et al., 2013), reporta los resultados del secado de granos de maíz mediante horno microondas (Lara, 2015) y (Yépez, 2012) presentan algunos resultados de la tostación de granos de maíz, utilizando un horno de gran tamaño, con una potencia de salida de 1200W y una potencia de trabajo de 492 W a diferentes tiempos. Como resumen de las dos pruebas preliminares se tiene los siguientes resultados: Humedad del grano 12 %, niveles de potencia del horno microondas de 5 (492 watts) y 6 (650 watts), tiempo 3, 4, 5 y 6 minutos, concluyendo En cuanto al análisis sensorial de aceptabilidad del sabor, que los granos de maíz tostado en horno microondas tiene mayor aceptabilidad que los granos de tostación tradicional (Yépez, 2012).

18

2.5.1. Ventajas Recientemente, la energía de microondas se ha utilizado pródigamente en varios procesos de la producción de alimentos. El proceso de microondas ofrece varias ventajas distintas en comparación con los procesos de calor convencionales. Estas ventajas incluyen velocidad de operación, ahorro de energía, control de procesos precisos y tiempos de arranque y cierre más rápidos (Ozcan & Al Juhaimi, 2017). Según (Yépez, 2012) el grano tostado procesado en microondas presenta mayor porcentaje de grano roto (partido y roto) con un 90 % frente al 60 % de grano roto (partido y roto) reportado en el tostado tradicional, lo cual se convierte en una ventaja comparativa al considerar la preferencia de los consumidores por el tostado-partido y tiene mayor aceptabilidad que la tostación tradicional.

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1.1. Ubicación política y geográfica La investigación se realizará en el Laboratorio de Agroindustrias de la Universidad Central del Ecuador, en la Facultad de Ciencias Agrícolas en el Campo Docente Experimenta La Tola “CADET” (Cuadro 7). Cuadro 7. Ubicación política y geográfica

LOCALIDAD UBICACIÓN POLÍTICA DIVISIÓN GEOGRÁFICA

La Tola Provincia: Pichincha Longitud: 78º22´22´´W

Cantón: Quito Latitud: 0º13´22´´S

Parroquia: Tumbaco Altitud: 2 465 msnm

Fuente: INAMHI, 2016 Elaborado por: La autora

3.2. Materiales

3.2.1. Material de campo Granos de maíz Carhuay Libro de campo

3.2.2. Materiales y equipos de laboratorio Microondas (General Electric modelo JES710WK) Etiquetas de identificación. Sobres de manila (16 x 22,5cm) Botellas herméticas Balanza (marca BOECO, modelo BLC-500, Germany) Calibrador (digital marca TRUPER, modelo CALDI-6MP) Tamiz de 4,0 mm (marca Prüfsiebring 2, modelo VEB Metallweberei Neustadt / Orla - DDR) Estufa (marca Memmert TV30U) Lupa (75 mm de diámetro)

19

3.2.3. Material oficina Computadora Impresora Calculadora Cámara fotográfica Hojas de papel bond. Marcadores

3.4. Métodos

3.2.1. Caracterización física del grano de maíz Carhuay tostado con microondas a diferentes niveles de potencia y tiempo.

3.2.1.1. Pruebas preliminares Con base al estudio realizado por (Yépez, 2012), se llevó a cabo pruebas preliminares al tostar muestras de maíz de la variedad comercial Carhuay, planteada para este estudio y adquirida en el mercado local. El maíz se seleccionó, clasificó, limpió y se colocó 150 g en sobres de 17,5 cm de ancho x 24 cm de largo, y fue tostado, utilizando un horno microondas (General Electric modelo JES710WK, 700 W) por un tiempo máximo de 6,5 minutos y niveles de potencia de 7 (490W), 9 (630W), 10 (700 W). Luego del ensayo, los sobres fueron enfriados a temperatura ambiente y se evaluó la cantidad de grano tostado en cada una de las combinaciones. Con base a las pruebas preliminares y tiempo 0 para grano crudo, se decidió plantear los tiempos de 0,5 minutos a 6,50 minutos con intervalos de 60 segundos entre tiempos y potencias de 10 (700 W), 9 (630W) y 8 (560W) como niveles de estudio para las pruebas experimentales.

3.2.1.2. Obtención de la materia prima Como ya se indicó, para la ejecución del ensayo se adquirió el tipo de maíz (Zea Mays amylácea) Carhuay (maíz comercial), de endospermo harinoso y suave (9,45 kg de grano crudo), utilizado en la elaboración de tostado tradicional, obtenido en el mercado local. El ensayo se realizó por triplicado, para lo cual se adquirió tres lotes (3,15 kg) en fechas diferentes, uno por réplica.

3.2.1.3. Limpieza y clasificación Como se muestra en la Fotografía 2, la limpieza de cada lote se realizó de forma manual. Colocando todo el maíz en un mesón grande, sobre una superficie limpia, se eliminó todo el grano pequeño o muy grande, de coloraciones diferentes, rotos y otras impurezas. De esta manera, el grano ya clasificado se colocó en un recipiente hermético por dos días para que se equilibre la humedad en todo el material. A continuación, se tomó una muestra para determinar el contenido de humedad del grano de cada lote utilizado.

20

Fotografía 1. Limpieza y selección del grano de maíz Elaborado por: La Autora.

3.2.1.4. Determinación de humedad y acondicionamiento La muestra de grano clasificado, extraída del recipiente hermético se utilizó para determinar el contenido humedad del grano de cada lote. Las muestras fueron pesadas y sometidas a secado en estufa (marca Memmert TV30U) a 100°C por 8 horas para determinar el contenido de humedad por diferencia de peso. Posteriormente, en concordancia con el trabajo previo realizado por Yépez (2012), se acondicionó el contenido de humedad del grano al 12%, en todos los lotes. La cantidad de agua a adicionar en cada lote se determinó en función a su contenido de humedad y su peso.

3.2.2. Proceso tostación con microondas Para llevar a cabo los ensayos por calentamiento microondas, muestras de 150 g de grano acondicionado al 12% se colocaron en sobres de papel de Manila de 16 cm de ancho x 22,5 cm de largo y se cerraron con el adhesivo propio del sobre. Los sobres, fueron colocados, en el horno microondas de diez niveles de potencia (General Electric modelo JES710WK, potencia máxima 700W) uno a uno, a partir de esto se fijaron en el horno microondas los niveles de potencia y tiempo a ensayar. Después de cada minuto se interrumpió su funcionamiento con el botón pausa, se agitó el sobre rápidamente para que el maíz se reacomode, y se continuo el proceso, con ello se consiguió el calentamiento uniforme por microondas. Posteriormente, se colocaron los sobres dentro de una caja térmica para que se enfríen sin que el grano tenga contacto con la humedad del medio ambiente. El grano ya frío, contenido en el sobre, se pesó en una balanza de precisión (marca BOECO, modelo BLC-500, Germany) para obtener la pérdida de peso del grano con relación al peso inicial por efecto del calentamiento microondas.

21

A continuación, todo el contenido del sobre se pasó a través de un tamiz (marca VEB Metallweberei Neustadt / Orla - DDR Prüfsiebring 2 de 4,0 mm, TGL7354 TGL 39404) para separar el endospermo desprendido (Fotografía 3) del grano tratado, en forma manual, todo el grano retenido en el tamiz fue separado, primero en las fracciones de grano tostado, quemado, crudo, (Fotografía 4) y después igualmente todo el grano retenido del tamiz se separó en las fracciones de grano agrietado y no agrietado (Fotografía 3), de acuerdo con lo reportado en (Yépez, 2012).

Fotografía 2. a) Tamiz (marca VEB Metallweberei Neustadt / Orla - DDR Prüfsiebring 2 de 4,0 mm, TGL7354 TGL 39404), b) endospermo desprendido, c) Grano agrietado, d) grano no agrietado. Elaborado por: La Autora.

22

El diagrama de flujo de este proceso de calentamiento microondas, incluidas las variables de medición del grano tratado se muestra en el Gráfico 10.

Gráfico 7. Diagrama de flujo del proceso.

Elaborado por: La autora.

Fotografía 3. a) Granos de maíz Carhuay tostados, b) quemados, y c) crudos.

Elaborado por: La Autora

23

3.2.2.1. Caracterización física grano Se contó 100 granos, de grano acondicionado al 12% de humedad, se determinó el peso en una balanza de precisión (marca BOECO, modelo BLC-500, Germany) y por extrapolación se estimó el peso de mil granos de tres determinaciones. Las dimensiones del grano (largo ancho y espesor) se midió con un calibrador digital (marca TRUPER, modelo CALDI-6MP). Estas medidas se tomaron en muestras de 50 granos obtenidos al azar de cada tratamiento, incluido el grano crudo acondicionado, correspondiente al tiempo t0. Para la cuantificación del diámetro geométrico medio y la esfericidad se utilizó las ecuaciones reportadas en (Ordóñez et al., 2012), donde las dimensiones de largo, ancho y espesor están representadas por las letras (a), (b) y (c), respectivamente. En la Fotografía 5, se presenta las tres dimensiones medidas en 50 granos de cada tratamiento, incluido el grano crudo, acondicionado al 12% de humedad, de los tres lotes utilizados.

Fotografía 4. a) Largo, b) ancho y c) espesor de un grano de maíz tratado por calentamiento microondas a 700W potencia por 270 segundos. Elaborado por: La Autora

El diámetro geométrico medio (Dg) fue calculado como la media geométrica de las tres dimensiones de acuerdo con la siguiente expresión (Ordóñez et al., 2012).

La esfericidad (ⱷ) Es un criterio definido para determinar la forma de un material biológico, con las dimensiones ortogonales (Ancco et al., 2017): se determinó como la relación entre el diámetro geométrico medio (Dg) y el largo del grano (a) (Ordóñez et al., 2012).

Porcentaje de Agrietamiento se observó de cada una de las muestras sometidas a los diferentes tiempos de potencia y tiempo de tostación, los granos que por efecto del calentamiento obtuvieron grietas simples, múltiples y sin grietas, mediante una lupa de 75mm de diámetro, cada fracción fue separada y pesada para obtener su porcentaje con respecto a la muestra total (Yépez, 2012).

3.2.3. Hipótesis Ho: No existe variación en las características físicas de granos de maíz Carhuay (Zea mays amylacea) por efecto del calentamiento microondas a diferentes tiempos y potencias.

24

3.2.4. Diseño Experimental Se aplicó el diseño completamente al azar en arreglo factorial A x B donde A es el tiempo de tostación en microondas medido en segundos, y B es la potencia del horno microondas en watts. Consiguiendo 21 tratamientos con 3 repeticiones para un total de 63 pruebas experimentales.

3.2.4.1. Factores de estudio Los factores en estudio se describen a continuación: Factor A: Tiempo de tostación (segundos) A0: 30 A1: 90 A2: 150 A3: 210 A4: 270 A5: 330 A6: 390 Factor B: Potencia microondas (watts) B0: Nivel 10 (700 W) B1: Nivel 9 (630 W) B2: Nivel 8 (560 W)

3.2.4.2. Tratamientos Se obtuvieron 21 tratamientos, que resultan de las combinaciones de los factores en estudio (A x B), el factor A con 7 niveles (30, 90, 150, 210 ,270 ,330 y 390 segundos) y el factor B con 3 niveles (700, 630 y 560 watts), cada tratamiento fue evaluado mediante tres repeticiones como se detalla en el Cuadro 8.

25

Cuadro 8. Tratamientos resultantes de la combinación de los factores en estudio A x B.

Tratamientos Repeticiones Descripción

1 A0 B0 Tiempo 30 segundos, maíz peruano y potencia 700 W

A0 B0 Tiempo 30 segundos, maíz peruano y potencia 700 W














6




7




8




9




10




11




12




13




26

… Continuación Cuadro 8. Tratamientos resultantes de la combinación de los factores en estudio

A x B.

14




15




16




17
















Elaborado por: La autora

3.2.4.3. Análisis estadístico Se aplicó un análisis de regresión para construir curvas de tostación en función de la potencia del horno microondas y el tiempo, Se usó ANOVA y pruebas de comparación múltiple de Tukey al 95 % de confianza entre muestras. Para el procesamiento de los datos se utilizó el software Statgraphics Centurión XV. II.

3.2.4.4. Selección de tratamientos de la tostación con microondas. A partir del análisis de varianza y la prueba de Tukey, se establecieron los tratamientos que generaron una mejor respuesta en cuanto a:

Mayor porcentaje de grano agrietado

Mayor porcentaje de grano tostado

Menor porcentaje de grano quemado

Menor porcentaje de grano crudo

Menor porcentaje de endospermo desprendido

27

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.4. Análisis de la caracterización física de los granos de maíz Carhuay sometidos a microondas a diferentes tiempos y potencia.

4.1.1. Peso de mil granos (PMG) en grano acondicionado. El peso de mil granos de maíz Carhuay es de 520 gramos, superando a los valores de 295,93 y 334,58 gramos reportados (Orozco, 2010) para los híbridos de maíz duro INIAP H-601 y Brasilia 850, respectivamente. Los valores diferentes son debido a que el peso de mil granos es una característica propia de cada material. Según (Fernández & Lugo, 2014), el peso de los granos es una característica controlada por un gran número de factores genéticos, también las condiciones ambientales influyen en la modificación de las semillas y una siembra tardía afecta el peso de la semilla si la formación de la misma coincide con periodos secos (Doria, 2010).

4.1.2. Pérdida de peso por efecto del calentamiento microondas en los diferentes tratamientos, incluido el t0 del grano en función del tiempo.

En el Anexo 1, se presentan los valores promedios de tres réplicas de la variable pérdida de peso de los tratamientos evaluados por calentamiento microondas en función del tiempo y tres diferentes potencias. En el Anexo 4, se reportan los resultados del análisis de varianza ANOVA realizados con los resultados experimentales, utilizados para dilucidar la pedida de peso del calentamiento microondas. El Anexo 12 contiene la comparación de promedios entre niveles de cada factor significativo, realizados mediante la prueba Tukey (p ≤ 0,05) con los valores que explican la pérdida de peso de los diferentes tratamientos ensayados. Según los resultados del análisis de varianza (Anexo 4), los factores tiempo A y potencia B tienen efecto significativo sobre la pérdida de peso del grano tratado, pero la interacción AB no es significativa. Conviene destacar que conforme se incrementa el factor tiempo (A), la pérdida promedio de peso crece de forma evidente (Gráfico 12). Nótese en el Anexo 12 por ejemplo que en el nivel más alto de tiempo (390 s), la pérdida de peso es de 12,05%, mientras que en el nivel (t = 30 s), se observa que la pérdida promedio de peso es de 3,59%, respectivamente. Estos datos son totalmente coherentes con el proceso que se da a cada temperatura, pues, como indica (Restrepo, 2013) en su investigación tostión de café en microondas inicialmente se pierde la humedad presente en el café, y posteriormente a temperaturas mayores a los 100°C se sigue observando una pérdida de peso, lo que indica que las reacciones de pirolisis se están dando y generan CO2 o CO.

28

Gráfico 8. Variación de la pérdida de peso del grano Carhuay en función de los siete niveles del factor tiempo (A) para la potencia de 700 watts, las letras muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05)

En el Gráfico 13, se observan los resultados obtenidos, donde se obtuvo mayor valor para el factor potencia B de 700 watts, con 7,93%, sin embargo, también se evidencia que los valores de pérdida de agua de 6,79 y 7,16 % a 560 y 630 watts respectivamente son estadísticamente similares pero el valor máximo alcanzado es de 7,93% en 700 watts.

Gráfico 9. Variación de la pérdida de peso del grano Carhuay en función de los tres niveles del factor potencia (B), las letras diferentes por las barras muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

a

b

c

d

e

ef

fg

g

0

3

6

9

12

15

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390

Pér

did

a d

e p

eso

%

Tíempo (seg)

a a

b

0

3

6

9

560 630 700

Pér

did

a d

e p

eso

%

Potencia (watts)

29

4.1.3. Grado de tostación En los Gráficos 14, 15 y 16, se presentan los valores promedios de tres réplicas de las variables utilizadas para explicar el grado de tostación de los tratamientos evaluados por calentamiento microondas en función del tiempo y tres diferentes potencias. En el Anexo 2, se presenta los datos experimentales de las tres réplicas efectuadas, correspondientes a las variables de medición porcentaje de granos tostados, quemados y crudos. En los Anexos 5, 6 y 7, se reportan los resultados del análisis de varianza ANOVA realizados con los resultados experimentales de las variables indicadas, utilizadas para dilucidar el grado de tostación por efecto del calentamiento microondas. Los Anexos 13, 14 y 15 contienen la comparación de promedios entre niveles de cada factor significativo, realizados mediante la prueba Tukey (p ≤ 0,05) con los valores de las variables que explican el grado de tostación del grano de los diferentes tratamientos ensayados.

4.1.3.1. Porcentaje de granos tostados El Anexo 5 muestra que el factor tiempo A presenta efecto altamente significativo sobre el porcentaje de grano tostado, lo cual ha influido para que la interacción AB resulte significativa ya que la influencia del factor potencia B no es significativa. En el Gráfico 14, se aprecia que los resultados arrojan interacción entre los factores en estudio tiempo y potencia, los mismos tienen significancia estadística sobre el porcentaje de grano tostado. El valor más alto es de 66,05% de grano tostado en el tratamiento A6B2 (390 s y 560 watts). Con tiempos de calentamiento de 150 s a 390 s, el porcentaje de grano tostado se encuentra en un rango de 2,32 a 66,05 %. Sin embargo, también se evidencia que el valor de grano tostado del tratamiento A4B0 de 64,09% es estadísticamente similar al valor máximo alcanzado de 66,05% con el tratamiento A6B2. Cabe señalar que se reportan, pero no se discuten los resultados de los niveles que obtuvieron un porcentaje de grano tostado de 0 %, que resulta inferior a los resultados obtenidos con el estudio de (Yépez, 2012) realizado en dos tipos de granos maíz, en donde se obtuvo un porcentaje de 69 ,98 % de grano tostado en 6,5 minutos a 492 watts.

Gráfico 10.Variación del porcentaje de granos tostados Carhuay en función del factor tiempo para los niveles de potencia B0, B1, y B2, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

a a a a

a

d

abc

abd

a a a a a

ab

cd bcd

a a a a a

b

d

d

0

12

24

36

48

60

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390

Po

rcen

taje

de

gran

os

tost

ado

s

Tiempo (seg)

B0=700 watts

B1=630 watts

B2=560 watts

30

4.1.3.2. Porcentaje de granos quemados En el Anexo 6 se muestra el ANOVA del porcentaje de granos quemados en donde se observa que el factor tiempo (A) y potencia (B) presentan efecto altamente significativo sobre el porcentaje de grano quemado, existiendo interacción entre estos factores es decir ambos factores influyen sobre esta variable. En el Gráfico 15, se muestra los resultados de la interacción entre los factores en estudio tiempo y potencia, los mismos que tiene significancia estadística sobre el porcentaje de grano quemado. El valor más alto es de 78,24% de grano quemado en el tratamiento A5B0 (330s y 700 watts). Con tiempos de calentamiento de 150 s a 390 s, el porcentaje de grano tostado se encuentra en un rango de 0,27 a 78,24 %. Cabe señalar que se reportan, pero no se discuten los resultados de los niveles que obtuvieron un porcentaje de grano quemado de 0 %.

Gráfico 11. Variación del porcentaje de granos quemados Carhuay en función del factor tiempo para los niveles de potencia B0, B1 y B2, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

4.1.3.3. Porcentaje de granos crudos En el Anexo 7 muestra que los factores tiempo (A) y potencia (B) presentan efecto altamente significativo sobre el porcentaje de grano crudo, con lo cual la interacción AB resulta significativa. En el Gráfico 16 se muestra los resultados de la interacción entre los factores en estudio tiempo y potencia, los mismos que tiene significancia estadística sobre el porcentaje de grano crudo. El valor más alto es de 98,17% de grano quemado en el tratamiento A0B0 (30s y 700 watts). Con tiempos de calentamiento de 30 s a 390 s, el porcentaje de grano tostado se encuentra en un rango de 98,17 a 0,26%.

a

a a a a

a

d cd

a a a a a a

a

bc

a

a a a a a a

ab

0

20

40

60

80

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Po

rcen

taje

de

gran

os

qu

emad

os

Tiempo (seg)

B0=700 watts

B1=630 watts

B2=560 watts

31

Gráfico 12. Variación del porcentaje de granos crudos Carhuay en función del factor tiempo para los niveles de potencia B0, B1, y B2, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

4.1.4. Propiedades geométricas En los Gráficos 17 y 18, se presentan los valores promedios de tres réplicas de las variables utilizadas para explicar las propiedades geométricas de los tratamientos evaluados por calentamiento microondas en función del tiempo y tres diferentes potencias. En el Anexo 3, se presenta los datos experimentales de las tres réplicas efectuadas, correspondientes a las variables de medición diámetro geométrico y esfericidad. En los Anexos 8 y 9, se reportan los resultados del análisis de varianza ANOVA realizados con los resultados experimentales de las variables indicadas, utilizadas para dilucidar el grado de tostación por efecto del calentamiento microondas. Los Anexos 16 y 17 contienen la comparación de promedios entre niveles de cada factor significativo, realizados mediante la prueba Tukey (p ≤ 0,05) con los valores de las variables que explican las propiedades geométricas de los diferentes tratamientos ensayados.

4.1.4.1. Diámetro Geométrico En el análisis de varianza del Anexo 8 realizado a la variable diámetro geométrico se observó que no existió interacción entre los factores en estudio tiempo A y potencia B, existiendo significancia estadística en el factor tiempo. En el Gráfico 17, se observa claramente los resultados del diámetro geométrico, donde se obtuvo mayor valor para el tiempo de 390 s, con 12,19 mm, sin embargo, también se evidencia que los valores de diámetro geométrico de 12,17 mm a 330s, 11,95 mm a 270s y 11,94 mm a 210s son estadísticamente similares al valor máximo alcanzado de 12,19 mm con el tiempo de 390s. Con tiempos de calentamiento de 30 s a 390 s, el diámetro geométrico se encuentra en un rango de 10,67 a 12,19 mm que, en contraste con los datos obtenidos en grano amarillo de (Ordóñez et al., 2012), cuyo diámetro geométrico a una humedad de 17% fue de (7.83 mm), se considera que el diámetro del maíz Carhuay es superior.

c

c c c c

c

a a

c c c c c

c

ab

ab

c c c c c

c

b

ab

0

30

60

90

120

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Po

rcen

taje

de

gran

os

cru

do

s

Tiempo (seg)

B0=700 watts

B1=630 watts

B2=560 watts

32

Gráfico 13. Variación del diámetro geométrico del grano Carhuay en función del tiempo, las letras diferentes por las líneas muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

4.1.4.2. Esfericidad El Anexo 9 muestra que el factor tiempo A presenta efecto altamente significativo sobre la variable esfericidad, por otro lado, el efecto del factor potencia B resultó ser no es significativo, al igual que la interacción entre los factores A y B. En el Gráfico 18, se observa claramente los resultados de esfericidad, donde se obtuvo mayor valor 0,67 para el tiempo de 390s, sin embargo, también se evidencia que los valores de esfericidad estadísticamente similares 0,66, 0,66, 0,65 con tiempos de 330, 270 y 210s respectivamente. Con tiempos de calentamiento de 30 s a 390 s, la esfericidad del maíz Carhuay se encuentra en un rango de 0,59 a 0,67, resultando estos valores similares a los informados por (Ordóñez et al., 2012) que presentaron un valor promedio de 0.68±0.02, a una humedad de 17, 11%, e inferiores a los granos de maíz colorado duro presentados por (Ancco et al., 2017), en donde se determinó una esfericidad promedio de 0,69, con mayores valores en la variedad Almidón, (Arapa & Padrón, 2015) en su caracterización física de semillas de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) obtuvo un valor mayor de esfericidad de 0,82±0.001. Por su parte (Rojas, 2010) en su investigación de semillas de vitabosa obtuvo valores inferiores obteniéndose al 14% de humedad el valor de 0,65 ± 0.02 a 0,61 - 0,69.

a

b c cd d d d d

0

4

8

12

16

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Diá

met

ro g

eom

étri

co (

mm

)

Tiempo (seg)

33

Gráfico 14. Variación de la variable esfericidad del grano Carhuay en función del tiempo, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

4.1.5. Porcentaje de agrietamiento En el Gráfico 19, se presenta los valores promedios de tres réplicas del porcentaje de agrietamiento de los tratamientos evaluados por calentamiento microondas en función del tiempo y tres diferentes potencias. En el Anexo 10, se reportan los resultados del análisis de varianza ANOVA realizados con los resultados experimentales de la variable indicada. El Anexo 19 contiene la comparación de promedios entre niveles de cada factor significativo, realizados mediante la prueba Tukey (p ≤ 0,05). Según los resultados del análisis de varianza (Anexo 10), los factores tiempo A y potencia B tienen efecto significativo sobre el porcentaje de agrietamiento del grano tratado, pero la interacción AB no es significativa. En el Gráfico 19 se observa que conforme se incrementa el factor tiempo (A), el porcentaje de agrietamiento crece de forma evidente, el valor más alto es de 81,21% para el tiempo de 390s, Con tiempos de calentamiento de 30 s a 390 s, el porcentaje de grano agrietado se encuentra en un rango de 0,34 a 81,21%. Sin embargo, también se evidencia que el valor de porcentaje de agrietamiento de los tiempos 330, 270, con valores de 80,44 y 78,53% son estadísticamente similares al valor máximo alcanzado de 81,21% con el tiempo de 390s.

a

b c

d de de de e

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Esfe

rici

dad

Tiempo (seg)

34

Gráfico 15.Variación del porcentaje de agrietamiento del grano Carhuay en función del tiempo, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

En el Gráfico 20 se observa que conforme se incrementa el factor potencia (B), el porcentaje de agrietamiento crece de forma evidente, el valor más alto es 55,94% para el nivel de potencia de 700 watts. Con niveles de potencia de 560 a 700 watts, el porcentaje de porcentaje de agrietamiento se encuentra en un rango de 48,32 a 55,94 %.

Gráfico 16. Variación del porcentaje de agrietamiento del grano Carhuay en función del factor potencia, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

a a

b

c

cd d d d

0

18

36

54

72

90

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Agr

ieta

mie

nto

(%

)

Tiempo (seg)

a ab

b

0

10

20

30

40

50

60

70

560 630 700

Agr

ieta

mie

nto

%

Potencia (watts)

35

4.1.6. Endospermo desprendido En el Anexo 3, se presentan los valores promedios de tres réplicas de la variable pérdida de peso de los tratamientos evaluados por calentamiento microondas en función del tiempo y tres diferentes potencias. En el Anexo 11, se reportan los resultados del análisis de varianza ANOVA realizados con los resultados experimentales, utilizados para dilucidar la pedida de peso del calentamiento microondas. El Anexo 18 contiene la comparación de promedios entre niveles de cada factor significativo, realizados mediante la prueba Tukey (p ≤ 0,05) con los valores que explican la pérdida de peso de los diferentes tratamientos ensayados. Según los resultados del análisis de varianza (Anexo 11), los factores tiempo A y potencia B tienen efecto significativo sobre el porcentaje de endospermo desprendido del grano tratado, pero la interacción AB no es significativa. En el Gráfico 21 se observa que el valor más alto para el factor tiempo es de 1,10%, en 390s seguido de 1,07 y 1,08% en, 330 y 270s respectivamente, estos valores resultan estadísticamente similares; el valor más alto en cuanto al factor potencia es 0,63 % en 630 watts. Cabe señalar que se reportan, pero no se discuten los resultados de los niveles que obtuvieron un porcentaje de endospermo desprendido de 0 %.

Gráfico 17. Variación del porcentaje de endospermo desprendido del grano Carhuay en función de los factores tiempo y potencia, las letras diferentes muestran diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05).

a a a

ab

bc

c c c

a

b ab

0

0,4

0,8

1,2

1,6

0 30 90 150 210 270 330 390 560 630 700

End

osp

erm

o d

esp

ren

did

o %

Tiempo (seg) Potencia (watts)

36

4.1.7. Selección de tratamientos de tostación por microondas En el apartado 3.3.4.4, se menciona que existieron características especiales en cada variable estudiada para poder definir el mejor tratamiento de este estudio, es importante mencionar que, para la selección del mejor tratamiento para maíz tostado Carhuay a microondas, se tomó al porcentaje de grano tostado y al porcentaje de agrietamiento como los factores más importantes e influyentes debido a que estos parámetros definirán la apariencia del producto final, por la preferencia de los consumidores por el maíz tostado y partido. De acuerdo con los valores obtenidos, al evaluar la tendencia de la curva de grano tostado e porcentaje de agrietamiento y con base a los resultados del análisis estadístico se establece que los mejores tratamientos son los correspondientes al tratamiento A6B2 cuya combinación contiene el nivel de tiempo y potencia de (560W y 390 s) respectivamente.

37

5. CONCLUSIONES

Del análisis de los resultados obtenidos en el presente trabajo, se concluye que existió variabilidad en las características físicas del grano de maíz Carhuay. El peso de mil granos de maíz crudo Carhuay fue de 520 gramos. La pérdida de peso producida por el efecto del tiempo y potencia de exposición de microondas sobre el grano fue de 12,05%. El grado de tostación del grano de maíz Carhuay en microondas comienza a uniformizarse a niveles de potencia más bajos (560 W) e intervalos de tiempos más largos (390s). La caracterización física del grano de maíz Carhuay de acuerdo al análisis de varianza, se obtuvo para la variable grado de tostación (granos tostados, quemados y crudos) un efecto significativo en la interacción entre los factores tiempo y potencia, obteniendo 66,05% de grano tostado en el tratamiento A6B2 cuya combinación es (390 s y 560 W), para grano quemado el menor valor 0,27%, resultado de la combinación del tratamiento (20 s y 700W) y para granos crudos el menor 0,26 % del tratamiento cuya combinación es (330 s y 700W). Se estableció el porcentaje de agrietamiento obteniendo en el factor tiempo un resultado significativo a los 390s con un valor de 81,21%, mientras que para el porcentaje de endospermo desprendido el factor tiempo en 30 s el valor de 0% y en el factor potencia a 560W se obtuvo 0,42%. En cuanto a las propiedades geométricas (diámetro geométrico, esfericidad) se obtuvieron valores de 12,19 mm en 390s y 0,67 en 390s.

38

6. RECOMENDACIONES

Debido a que la preparación de este producto es de fácil elaboración con materiales de cómodo acceso puede convertirse en una gran oferta en el mercado nacional y pudiendo resultar de gran accesibilidad para la pequeña industria. Se recomienda realizar el estudio de variables nutricionales y funcionales de la tostación por microondas de maíz Carhuay para establecer información complementaria a los resultados expuestos en el presente proyecto. Se recomienda realizar el estudio sensorial a todos los tratamientos de tostación de maíz Carhuay en microondas, para establecer su aceptabilidad. Se sugiere seguir con el estudio de tostación de maíz en microondas, con la implementación de empaques, aditivos, así como una fritura final con el fin de agregar el sabor característico del tostado, que permita aumentar el grado de aceptabilidad de este producto. El tema estudiado puede ser útil en el área de ingeniería mecánica en el diseño y fabricación de un horno microondas especializado para la elaboración de tostado de maíz.

39

7. RESUMEN

Grano entero y seco sometido a tostación, es la primera opción de uso en alimentación humana del maíz completamente suave (Zea mays var. amylacea). Las características del grano para tostación son temas que no han sido investigados. El calentamiento por microondas puede ser una alternativa para valorar la utilización ancestral de este tipo de maíz de origen andino. Con el objeto de evaluar parámetros de maíz tostado en microondas en términos de grado de tostación (porcentajes de grano tostado, quemado y crudo), pérdida de peso, porcentaje de agrietamiento, porcentaje de endospermo desprendido, y propiedades geométricas (diámetro geométrico, esfericidad) de granos de endospermo harinoso (Carhuay), el presente trabajo estudió la variación del tratamiento de tostación con microondas sobre las propiedades físicas del mismo con el fin de aportar información básica al área ingeniería en alimentos para el conocimiento y optimización en procesos agroindustriales. La investigación se realizó en el Laboratorio de Agroindustrias de la Universidad Central del Ecuador, en la Facultad de Ciencias Agrícolas en el Campo Docente Experimenta La Tola “CADET”, Se trabajó con lotes de materia prima que cumplían con parámetros establecidos como limpieza, uniformidad y humedad inicial ajustada al 12%, se trabajó con un diseño completamente al azar con arreglo factorial 7x3 siendo los factores tiempo (30, 90, 150, 210, 240, 330 y 390 segundos) y potencia 8, 9 y 10 (560, 630 y 700 watts) respectivamente, obteniendo 21 tratamientos con tres repeticiones obteniendo un total de 63 observaciones. El análisis de varianza evidenció el efecto significativo del tiempo de tostación sobre las variables de medición indicadas, obteniendo como mejor tratamiento para grano tostado A6B2 cuya combinación contiene el nivel de tiempo y potencia de (560W y 390 s) respectivamente, el peso de mil granos de maíz Carhuay fue de 520 gramos, la pérdida de peso del 12,05%, diámetro geométrico 12,19 mm, esfericidad 0,67 y porcentaje de ruptura máximo de 81,21 %. Los resultados de esta investigación evidenciaron la factibilidad de la tostación del maíz por calentamiento microondas mediante futuros ensayos en ciencia aplicada.

40

SUMMARY

Whole grain and dry roasted, it is the first option of use in human food of the completely soft corn (Zea mays var. Amylacea). The characteristics of roasted grain are topics that have not been investigated. Microwave heating may be an alternative to evaluate the ancestral use of this type of Andean corn. In order to evaluate microwave roasted maize parameters in terms of roast (roasted, burned and raw), weight loss, cracking percentage, percentage of peeled endosperm, and geometric properties (geometric diameter, sphericity) (Carhuay), the present work studied the variation of the microwave roasting treatment on the physical properties of the same in order to provide basic information to the food engineering area for knowledge and optimization in agroindustrial processes. The research was carried out in the Laboratory of Agroindustrias of the Central University of Ecuador, in the Faculty of Agricultural Sciences in the Teaching Field Experimenta La Tola "CADET". We worked with lots of raw material that complied with parameters established as cleanliness, uniformity and initial moisture adjusted to 12%, we worked with a completely random design with 7x3 factorial arrangement being the time factors (30, 90, 150, 210, 240, 330 and 390 seconds) and power 8, 9 and 10 (560, 630 and 700 watts) respectively, obtaining 21 treatments with three replicates obtaining a total of 63 observations. The analysis of variance showed the significant effect of roasting time on the indicated measurement variables, obtaining as best treatment for roasted grain A6B2 whose combination contains the time and power level of (560W and 390 s) respectively, the weight of one thousand grains Carhuay maize was 520 grams, weight loss of 12.05%, geometric diameter 12.19 mm, sphericity 0.67 and percentage of maximum breakage of 81.21%. The results of this research evidenced the feasibility of roasting maize by microwave heating through future trials in applied science.

41

8. REFERENCIAS

AGRARIA.PE, (2013). Consumo de maíz peruano aumentaría. Perú: Autor. Disponible en el URL: http://agraria.pe/noticias/consumo-de-maiz-peruano-aumentaria-3798 [consulta 24 de julio de 2017] Alvarado, M. (2016). Estudio del proceso de secado de fresa usando horno microondas. Revista Prospectiva, Vol 15, N° 1, 29-34, 2017. Barranquilla, Colombia: Institución Universitaria ITSA, disponible en el URL: MBA Bawab - Prospectiva, 2017 - dialnet.unirioja.es [consulta 24 de marzo de 2017] Ancco, T. et al. (2017). Caracterización Física de Semillas de Maíz Sembrado en Andahuaylas Perú. Revista Ciencia & Desarrollo, pp. 1-7. Perú: Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico de Recursos Andinos de la Universidad Nacional José Maria Arguedas Andalmaylas, Asociación de Investigadores Nueva Agroindustria y Transformación Territorial-AINTA. disponible en el URL: revistas.unjbg.edu.pe/index.php/CYD/article/download/392/342 [consulta 2 de marzo de 2017] ANDINA, (2013). Boom de gastronomía peruana impulsará consumo de maíz nacional en EE. UU., Perú. Autor. disponible en el URL: http://www.andina.com.pe/agencia/noticia-boom-gastronomia-peruana-impulsara-consumo-maiz-nacional-eeuu-441935.aspx [consulta 13 de septiembre de 2016] Arapa, P., & Padrón, C. (2015). Determinación de características físicas en semillas de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) mediante procesamiento digital de imágenes. Revista Venezolana de Ciencia y Tecnología de Alimentos. Carabobo Venezuela: Asociación RVCTA. disponible en el URL: https://www.researchgate.net/publication/274428734_Determinacion_de_caracteristicas_fisicas_en_semillas_de_quinua_Chenopodium_quinoa_Willd_mediante_procesamiento_digital_de_imagenes [consulta 23 de abril de 2017] BCE, 2016. Maiz suave. Reporte de coyuntura del sector agropecuario. Autor. disponible en el URL: https://contenido.bce.fin.ec/documentos/PublicacionesNotas/Catalogo/Encuestas/Coyuntura/Integradas/etc201601.pdf [consulta 16 de septiembre de 2016] Bernás, E., & Jaworska, G. (2015). Effect of microwave blanching on the quality of frozen Agaricus bisporus. Revista Food Science and Technology International. England: US National Library of Medicine National Institutes of Health, disponible en el URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24831645 [consulta 21 de octubre de 2016] Bravo, E., & León, X. (2013). Monitoreo participativo del maíz ecuatoriano para detectar la presencia de proteínas transgénicas. Revista de Ciencias de la Vida La Granja. Quito, Ecuador: Escuela de Gestión Local, Universidad Politécnica Salesiana disponible en el URL: http://lgr.ups.edu.ec/documents/1317427/3854707/Bravo_Maiz.pdf Consultado el 14 de septiembre de 2016 [consulta 14 de septiembre de 2016] Bruttomesso, G., & Razzoli, D. (2010). La dieta contra el cáncer. ITALIA. disponible en el URL: https://books.google.com.ec/books?id=ktEq-CI9oYUC&pg=PA82&dq=EL+MICROONDAS+VENTAJAS&hl=es-419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=EL%20MICROONDAS%20VENTAJAS&f=false [consulta 28 de octubre de 2016]

http://agraria.pe/noticias/consumo-de-maiz-peruano-aumentaria-3798%20%5bconsulta

http://agraria.pe/noticias/consumo-de-maiz-peruano-aumentaria-3798%20%5bconsulta

https://www.nlm.nih.gov/

https://www.nlm.nih.gov/

https://www.nih.gov/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24831645

42

Cardoso, K. (2014). Clases de maíz, Variedades del maíz, Características de la Planta. Revisión bibliográfica. Bogotá, Colombia: Fundación Universitaria CAFAN tecnológica en gestión gastronómica. disponible en el URL: http://studylib.es/doc/4666418/clases-de-maiz--variedades-del-maíz--características-de [consulta 4 de agosto de 2016] Carrillo, C. (2009). El origen del maíz naturaleza y cultura en Mesoamérica Ciencias, Revista Redalyc, Sistema de Información Científica, Red de Revistas Científicas de América Latina Núm. 92 - 93, pp. 4-13. México: Universidad Nacional Autónoma de México, el Caribe, España y Portugal. disponible en el URL: http://www.redalyc.org/pdf/644/64412119003.pdf [consulta el 13 de septiembre de 2016] COMAIZ, (2016). El cultivo de maíz y su importancia. Revista. México: Autor disponible en el URL: http://www.comaiz.mx/importancia-maiz/ [consulta el 26 de septiembre de 2016] Correa, E. (2017). Síntesis por microondas de un surfactante a partir de oleína de palma y glucosa. Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniera Química. Quito, Ecuador: Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustrial. disponible en el URL: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/17025/1/CD-7606.pdf [consulta el 28 de febrero del 2017] Correa, L et al. (2011). El uso de las microondas en la industria farmacéutica; Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas Redalyc. México: Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C. México. disponible en el URL: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57922783002 [consulta el 4 de febrero del 2017] Cujilema, J., & Sotomayor, C. (2010). Diseño y construcción de una Tostadora de Maíz, Proyecto de titulación previo a la obtención del título de Ingeniero Mecánico. Quito. Ecuador: Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica. Della Rocca, P, (2010). Secado de alimentos por métodos combinados: Deshidratación osmótica y secado por microondas y aire caliente, Tesis de Maestría en Tecnología de los Alimentos. Buenos Aires, Argentina: Escuela de posgrado, Facultad Regional Buenos Aires. Doria J, (2010). Generalidades sobre las semillas: su producción, conservación y almacenamiento. Reserva Científica del departamento de Fitotecnia, La Habana, Cuba: Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. disponible en el URL: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362010000100011 [consultado 15 de agosto de 2016] Drouza, A.E., & Schubert H, (1996). Microwave application in vacuum drying of fruits. Journal of Food Engineering, ELSEVIER. Ámsterdam disponible en el URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0260877495000402 [consultado 15 de agosto de 2016] FAO, (2012). Manual de poscosecha de granos a nivel rural. Boletín. Autor. disponible en el URL: http://www.fao.org/docrep/x5027s/x5027S03.htm [consultado 28 de octubre de 2016] FAO, (2013). División de infraestructura rural y agroindustrias para el desarrollo. Organización De Las Naciones Unidas Para La Alimentación Y La Agricultura, Roma: disponible en el URL: http://www.fao.org/3/a-i3125s.pdf [consulta el 16 de marzo de 2017]

http://www.comaiz.mx/importancia-maiz/

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/17025/1/CD-7606.pdf

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57922783002

http://www.epn.edu.ec/ingenieria-mecanica/

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0260877495000402

https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81msterdam

http://www.fao.org/3/a-i3125s.pdf

43

Fernández, G,. & Lugo, D. (2014). Evaluación del crecimiento vegetativo en plantas de Frijol (Vigna unguiculata), variedad TUY, sometida a dos niveles de intensidad lumínica y un patrón de fertilización química. Revista de Agronomía Trop. Aragua. Venezuela: INIA-CENIAP. disponible en el URL: roa.ult.edu.cu/bitstream/123456789/2242/1/8b775f_SPS-51.pdf [consulta el 15 de marzo de 2017] FUNIBER, (2016). Base de Datos Internacional de Composición de Alimentos. disponible en el URL: http://www.composicionnutricional.com/alimentos/MAIZ-AMARILLO-4 [consulta el 11 de enero de 2017] García, M. et al. (2015). Modelado de la cinética de secado de mango pre-tratadas con deshidratación osmótica y microondas, Revista Bio. Agro Vol.13 No.2. Colombia: Universidad de Córdoba, Facultad de Ingenierías, disponible en el URL: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1692-35612015000200003 [consulta el 12 de enero de 2017] Gerard, K.A., & Roberts, J.S. (2004). Microwave heating of apple mash to improve juice yield and quality, LWT. Revista Food Science and Technology, Volume 37, ELSEVIER, Issue 5, p. 45. Francia disponible en el URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643803002172 [consulta el 7 de enero de 2017] Giordano, JL. (2003). Cómo funciona el horno microondas. Revista Pro física. Uruguay. disponible en el URL: http://www.profisica.cl/comofuncionan/como.php?id=5 [consultado el 2 de enero de 2017] Gürsoy, S et al. (2013). Microwave drying kinetics and quality characteristics of corn, Revista International Journal of Agricultural and Biological Engineering6, No. 1 Department of Plant, Soil, and Agricultural Systems. United States: Southern Illinois University Carbondale, Faculty of Agriculture, disponible en el URL: http://opensiuc.lib.siu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1045&context=psas_articles [consultado el 6 de enero de 2017] Henneman, A. (2016). Toasting Nuts and Seeds Using Microwave, Revista Nebraska Lincoln Extensión, United States: Department of Agriculture, University of Nebraska Lincoln. disponible en el URL: http://food.unl.edu/documents/toast-nuts-seeds.pdf [consultado el 23 de octubre de 2016] Ibáñez, O. (2010). Patria nuestra que estas en los sueños, Libro virtual, Peru: Museo del Banco Central de Reserva del Perú. Ediciones Coposito. disponible en el URL: https://books.google.com.ec/books?id=SI8UAwAAQBAJ&pg=PA187&dq=tostado+cancha+tradicional&hl=es-419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=tostado%20cancha%20tradicional&f=false [consultado el 3 de febrero de 2016] INEC, (2010). Reporte estadístico del sector agropecuario, Boletín. Quito, Ecuador: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos. INIAP, (2011). Guía para la producción de maíz en la sierra sur del Ecuador. Boletín divulgativo N°406. Programa de Maíz. EESC. Quito, Ecuador: 1-3 pp. 71. INIAP, (2011). Manejo de nutrientes por sitio especifico en el cultivo de maíz bajo labranza de conservación para la provincia de Bolívar. Boletín técnico N°150. Programa de Maíz. EESC. Quito-Ecuador: pp.1-3.

http://www.composicionnutricional.com/alimentos/MAIZ-AMARILLO-4

http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1692-35612015000200003

44

INIAP, (2011). Manejo integrado del cultivo del maíz suave. Boletín técnico módulo IV. Programa de Maíz. EESC. Quito-Ecuador: pp.8-9. INIAP, (2015). Maiz suave. Boletín técnico. Quito, Ecuador: Programa de Maíz. disponible en el URL: http://tecnologia.iniap.gob.ec/index.php/explore-2/mcereal/rmaizs [Consulta el 7 de enero de 2017] INIAP, (2015). Oferta tecnológica del programa nacional de maíz. Boletín técnico. Quito, Ecuador: Programa de Maíz. disponible en el URL: www.iniap.gob.ec/nsite/images/stories/descargas/.../matrizmaizsantacata.doc [consultado el 1 de septiembre de 2016] INTA, (2010). Maíz cadenas de valor agregado, alternativas de transformación e industrialización. Boletín técnico. Colombia: Programa Nacional de Maíz. disponible en el URL: http://www.cosechaypostcosecha.org/data/folletos/FolletoMaizConValorAgregado.pdf [consultado el 1 de septiembre de 2016] INTA, (2012). Fenología del maíz. Boletín. Argentina: disponible en el URL: http://riap.inta.gov.ar. [consultado el 23 de agosto de 2016] INTAGRI, (2014). La fenología del maíz, y su relación con la incidencia de plagas. Revista Intagri. Colombia: Autor. disponible en el URL: https://www.intagri.com/articulos/fitosanidad/la-fenologia-del-maiz-y-su-relacion-con-la-incidencia-de-plagas#sthash.373werDn.dpbs [consultado el 11 de septiembre de 2016] Kim E, et al. (2016). Microbial decontamination of onion powder using microwave-powered cold plasma treatments, Food Microbiology. Elservier. Seoul, Korea: Department of Food Science and Technology, Seoul Women’s University. disponible en el URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27889137 [consultado el 9 de noviembre de 2016] Kittiphoom, S., & Sutasinee, S. (2015). Effect of microwaves pretreatments on extraction yield and quality of mango seed kernel oil. International Food Research Journal. Thailandia: Rajamangala University of Technology Srivijaya, Faculty of Agro Industry. disponible en el URL: http://www.ifrj.upm.edu.my/22%20(03)%202015/(12).pdf [consultado el 29 de noviembre de 2016] Lamacchia C, et al., (2015). Changes in wheat kernel proteins induced by microwave treatment. Food Chemistry, Elsevier. Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell’Ambiente. Italia: Università degli Studi di Foggia. disponible en el URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814615301618 [consultado el 3 de noviembre de 2016] Lara, N. (2015). Contenido de agua y consistencia Bostwick en granos de maíz (Zea mays amylacea) tostados con microondas a diferentes tiempos. Revista Siembra II. Quito, Ecuador: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas. Lara, N. et al., (2004). Rico maíz crocantito, revalorización del maíz. Boletín N°.219. Departamento de Nutrición y Calidad. Estación Experimental Santa Catalina. Quito, Ecuador. disponible en el URL: http://www.iniap.gob.ec/nsite/images/documentos/Producto%20(snack)%20con%20textura%2

http://www.iniap.gob.ec/nsite/images/stories/descargas/.../matrizmaizsantacata.doc

http://www.cosechaypostcosecha.org/data/folletos/FolletoMaizConValorAgregado.pdf

45

0interna%20crocante,%20no%20harinosa%20y%20desarrollado%20a%20partir%20de%20grano%20entero%20de%20ma%C3%ADz [consulta 5 de agosto de 2016] Llópiz, J. et al., (2006). Microondas una perspectiva moderna para la Industria Azucarera, Revista Cubana de Química, XVIII. Santiago de Cuba, Cuba: Universidad de Oriente. disponible en el URL: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=443543688001 [consulta 22 de febrero de 2017] MAGAP, (2015). Boletín situacional del maíz suave choclo. Boletín. Quito, Ecuador: Autor. disponible en el URL: http://sinagap.agricultura.gob.ec/phocadownloadpap/cultivo/2016/boletin_situacional_maiz_suave_choclo_2015.pdf [consulta 5 de agosto de 2016] MINAG, (2014). Maiz amiláceo principales, aspectos de la cadena productiva, Boletín situacional. Perú: Autor. disponible en el URL: http://es.slideshare.net/LuisDanielAlarcnAlcntara/maz-amilceo [consulta 5 de agosto de 2016] Moreno, M. (2010). Proceso de fabricación de sucedáneos del pan, Manual 1. Proyecto. Bolívar, Ecuador: Universidad de Bolívar, Facultad de Ciencias Agropecuarias. disponible en el URL: http://repositorio.educacionsuperior.gob.ec/bitstream/28000/943/1/L-SENESCYT-0067.pdf [consulta 28 de febrero de 2016] Muñoz, M & Ledesma S, (2008). Tablas de valor nutritivo de alimentos: Mc Graw Hill. Ordóñez, R. et al., (2012). Estudio de las propiedades físicas y de la cinética de secado de granos de maíz colorado duro. Revista Avances en Ciencias e Ingeniería. Buenos Aires, Argentina: Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN), Facultad de Ingeniería, Núcleo TECSE (Tecnología de Semillas y Alimentos). disponible en el URL: http://www.exeedu.com/publishing.cl/av_cienc_ing/2012/Vol3/Nro3/15-ACI1121-11-full.pdf [consulta 5 de agosto de 2016] Orozco, J. (2010). Evaluación bioagronómica de una variedad y cinco híbridos de maíz duro (Zea mays L.), en el sector la colombina, Cantón Alausí. Tesis presentada como requisito parcial para obtener el título de Ingeniero Agrónomo. Riobamba, Ecuador: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Recursos Naturales, Escuela de Ingeniería Agronómica. Orsat, V., & Raghavan V, (2005). Microwave technology for food processing: an overview, McGill, Canadá. University of Saskatchewan, Department of Bioresource Engineering. disponible en el URL: https://www.researchgate.net/publication/279430112_Microwave_technology_for_food_processing_An_overview [consulta 15 de agosto de 2016] Ortas, L. (2008). El cultivo del maíz: fisiología y aspectos generales. Boletín de prensa Nº7. México: AGRIGAN, S.A. disponible en el URL: https://rdu-demo.unc.edu.ar/bitstream/handle/123456789/703/Agrigan%20bolet%C3%ADn%207.pdf?sequence=1 [consulta 5 de agosto de 2016] Oscanoa, C., & Sevilla, R. (2010). Diversidad de razas de maíz en sierra central del Perú, Primer congreso peruano de mejoramiento genético y biotecnología agrícola. Lima, Perú: disponible en el URL: http://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con4_uibd.nsf/54188060940DB95605257D94005A


46

D1D0/$FILE/PrimerCongresosPeruanoMejoramientoGen%C3%A9ticoYBiotecnolog%C3%ADa.pdf [consulta 14 de marzo del 2017]. Ospina, J. (2001). Características físico-mecánicas y análisis de calidad de granos. Bogotá, Colombia. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias Agrícolas. Departamento de Ingeniería Agrícola. disponible en el URL: https://books.google.es/books?id=2DWmqb6xP3wC&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false [consultado el 9 de diciembre de 2016] Ozcan, M., & Al Juhaimi, F. 2017. Brief communications effect of microwave roasting on yield and fatty acid composition of grape seed oil. Chemistry of Natural Compounds, Chemistry of Natural Compounds Vol. 53, No. 1. disponible en el URL: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf980412f [consultado el 9 de noviembre de 2016] Paternina A. et al. (2015). Frutas tropicales fuente de compuestos bioactivos naturales en la industria de alimentos, Ingenium, Revista de la Facultad de Ingeniería vol. 17, n.° 33. disponible en el URL: https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/5327083.pdf [consultado el 1 de noviembre de 2016] Quillca, R., & Cardenas, A. (2012). Efecto De Microorganismos Efectivos En El Rendimiento Del Cultivo, Condiciones De Secano. Agricultura Orgánica para optar el título profesional de Ingeniero Agrónomo. Huancavelica, Perú: Facultad de Ciencias Agrarias-Escuela Académico Profesional de Agronomía. Repizzo, C. (2010). Uso del microondas para esterilización de alimentos y medios de cultivo nutritivos no selectivos, Trabajo de grado presentado como requisito parcial para Optar el Titulo de Microbiólogo Industrial. Bogotá-Colombia: Pontificia Universidad Javeriana, Facultad de Ciencias, Microbiología Industrial. Restrepo, A. (2013). Tostión de café en microondas, Revista Facultad de Ciencias Universidad Nacional de Colombia. Medellín, Colombia: disponible en el URL: http://ciencias.medellin.unal.edu.co/revistas/facultad-de-ciencias/images/docs/2013diciembre/art6restrepo.pdf [consultado el 13 de enero de 2017] Rojas, A. (2010). Caracterización Físico-Mecánica De La Semilla De Vitabosa (Mucuna Deeringiana). Trabajo de Investigación como requisito parcial, para optar al título de Magíster en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Medellin, Colombia: Universidad Nacional De Colombia, Facultad De Ciencias Agropecuarias Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos. disponible en el URL: http://www.bdigital.unal.edu.co/1855/1/87571797.2010.pdf [consultado el 7 de enero de 2017] Romero R, (2013). Inteligencia de Mercado EE. UU. disponible en el URL: https://issuu.com/ocexlosangeles/docs/inteligencia_de_mercado_ee.uu._a4_n1_2013/4 [consultado el 2 de octubre de 2016] Schiffman, K. (2005). Comportamiento del consumidor. Octava edición, PEARSON PRENTICE HALL. disponible en el URL: https://books.google.com.ec/books?id=Wqj9hlxqW-IC&pg=PA68&dq=EL+HORNO+MICROONDAS+VENTAJAS&hl=es- 419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=EL%20HORNO%20MICROONDAS%20VENTAJAS&f=false [consultado el 28 de febrero de 2017]

http://www.bdigital.unal.edu.co/1855/1/87571797.2010.pdf

47

UNAM, (2013). Maíz (Zea mays), Universidad Autónoma Nacional de México, Procesos tecnológicos de cereales, disponible en el URL: http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/semillas/index.php?option=com_content&view=article&id=24&Itemid=25 [consultado 12 de enero de 2017] Valladares, C. (2010). Taxonomía, Botánica y Fisiología de los cultivos de grano. Centro Universitario Regional Del Litoral Atlántico, La CEIBA, Honduras. disponible en el URL: http://institutorubino.edu.uy/materiales/Federico_Franco/6toBot/unidad-ii-taxonomia-botanica-y-fisiologia-de-los-cultivos-de-grano-agosto-2010.pdf pp. 4 [consultado el 3 de agosto de 2016] Velásquez, A., & Sánchez R. (2008). Utilización de microondas en el tratamiento de jugo de mango. Revista Lasallista de Investigación. Corporación Universitaria Lasallista Antioquia, Colombia. disponible en el URL: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=69550203 [consulta 5 de febrero de 2017] Vera, V. (2014). Cultivo de maíz. Dirección de Educación Agraria. Compilación. disponible en el URL: https://bibliotecadeamag.wikispaces.com/file/view/Cultivo+de+Ma%C3%ADz.pdf [consulta 12 de diciembre de 2017] Yépez, J. (2012). Estudio del efecto del tratamiento de tostación con microondas sobre el grano de maíz de endospermo harinoso. Proyecto de titulación previo a la obtención del título de Ingeniero Agroindustrial. Quito, Ecuador: Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustrial.

http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/semillas/index.php?option=com_content&view=article&id=24&Itemid=25

http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/semillas/index.php?option=com_content&view=article&id=24&Itemid=25

http://institutorubino.edu.uy/materiales/Federico_Franco/6toBot/unidad-ii-taxonomia-botanica-y-fisiologia-de-los-cultivos-de-grano-agosto-2010.pdf%20pp.%204

http://institutorubino.edu.uy/materiales/Federico_Franco/6toBot/unidad-ii-taxonomia-botanica-y-fisiologia-de-los-cultivos-de-grano-agosto-2010.pdf%20pp.%204


https://bibliotecadeamag.wikispaces.com/file/view/Cultivo+de+Ma%C3%ADz.pdf

48

9. ANEXOS

Anexo 1.Valores obtenidos del peso final del gano de maíz Carhuay sometido a horno microondas a diferentes tiempos y potencias.

PESO DESPUÉS DE LA TOSTACIÓN

PORCENTAJE DE PÉRDIDA DE PESO

TRATAMIENTO g % g %

A0 B0 150 100,0 0,0 0,0

A0 B0 150 100,0 0,0 0,0

A0 B0 150 100,0 0,0 0,0

A0 B0 150 100,0 0,0 0,0

A0 B4 150 100,0 0,0 0,0

A0 B5 150 100,0 0,0 0,0

A0 B6 150 100,0 0,0 0,0

A0 B7 150 100,0 0,0 0,0

A0 B8 150 100,0 0,0 0,0

A0 B0 141 94,0 9,0 6,0

A0 B0 143,1 95,4 6,9 4,6

A0 B0 147,1 98,1 3,1 2,1

A0 B1 147 98,0 3,0 2,0

A0 B1 143,7 95,8 6,6 4,4

A0 B1 147,5 98,3 3,0 2,0

A0 B2 147 98,0 3,0 2,0

A0 B2 143,1 95,4 7,0 4,7

A0 B2 143,2 95,5 6,9 4,6

A1 B0 141 94,0 9,0 6,0

A1 B0 138,5 92,3 11,5 7,7

A1 B0 143,1 95,4 7,3 4,9

A1 B1 143 95,3 7,0 4,7

A1 B1 142,2 94,8 7,9 5,3

A1 B1 144,8 96,5 5,3 3,5

A1 B2 143 95,3 7,0 4,7

A1 B2 142,6 95,1 7,5 5,0

A1 B2 144,8 96,5 5,3 3,5

A2 B0 136 90,7 14,0 9,3

A2 B0 137,6 91,7 12,5 8,3

A2 B0 138,6 92,4 11,5 7,7

49

… Continuación Anexo 1.



TRATAMIENTO g % g %

A2 B1 139 92,7 11,0 7,3

A2 B1 138,5 92,3 11,7 7,8

A2 B1 138,6 92,4 11,6 7,7

A2 B2 141 94,0 9,0 6,0

A2 B2 139,9 93,3 10,1 6,7

A2 B2 139,8 93,2 10,2 6,8

A3 B0 134 89,3 16,0 10,7

A3 B0 135,7 90,5 14,3 9,5

A3 B0 136,7 91,1 13,6 9,0

A3 B1 135 90,0 15,0 10,0

A3 B1 136,9 91,3 13,1 8,7

A3 B1 137,6 91,7 12,6 8,4

A3 B2 137 91,3 13,0 8,7

A3 B2 137,8 91,9 12,2 8,1

A3 B2 137,4 91,6 12,8 8,5

A4 B0 134 89,3 16,0 10,7

A4 B0 133,8 89,2 16,2 10,8

A4 B0 134,7 89,8 15,5 10,3

A4 B1 133 88,7 17,0 11,3

A4 B1 135 90,0 15,0 10,0

A4 B1 135,8 90,5 14,6 9,7

A4 B2 135 90,0 15,0 10,0

A4 B2 136,3 90,9 13,7 9,1

A4 B2 137 91,3 13,3 8,8

A5 B0 130 86,7 20,0 13,3

A5 B0 131,7 87,8 18,3 12,2

A5 B0 134,5 89,7 15,9 10,6

A5 B1 134 89,3 16,0 10,7

A5 B1 133,6 89,1 16,4 10,9

A5 B1 134,2 89,5 15,9 10,6

A5 B2 133 88,7 17,0 11,3

A5 B2 135,6 90,4 14,4 9,6

A5 B2 135,1 90,1 14,9 9,9

A6 B0 133 88,7 17,0 11,3

A6 B0 129,4 86,3 20,7 13,8

A6 B0 132,7 88,5 17,4 11,6

50

… Continuación Anexo 1.



TRATAMIENTO g % g %

A6 B1 130 86,7 20,0 13,3

A6 B1 131,5 87,7 18,7 12,5

A6 B1 133,5 89,0 16,7 11,1

A6 B2 132 88,0 18,0 12,0

A6 B2 132 88,0 18,4 12,2

A6 B2 134,5 89,7 15,9 10,6

SIMBOLOGÍA: A0 = 30 B0 = Nivel 10 (700 W) A1 = 90 B1 = Nivel 9 (630 W) A2 = 150 B2 = Nivel 8 (560 W) A3 = 210 A4 = 270

A5 = 330

A6 = 390

51

Anexo 2. Valores totales utilizados para determinar el grado de tostación.

TIEMPO (seg)

POTENCIA (watts)

TOSTADOS %

QUEMADOS %

CRUDOS %

30

700 0,00 0,00 98,17

630 0,00 0,00 96,42

560 0,00 0,00 95,35

90

700 0,00 0,00 96,34

630 0,00 0,00 67,07

560 0,00 0,00 95,70

150

700 0,00 0,00 96,42

630 2,88 0,00 93,52

560 0,00 0,00 95,56

210

700 7,35 0,27 87,79

630 2,32 0,00 94,23

560 4,52 0,00 96,68

270

700 64,09 5,23 26,13

630 11,22 1,05 83,26

560 11,78 0,00 89,74

330

700 14,67 78,24 0,26

630 53,82 5,26 35,67

560 56,00 0,55 38,98

390

700 28,31 64,00 1,05

630 37,79 54,64 2,89

560 66,05 22,89 8,52

52

Anexo 3. Valores obtenidos de diámetro geométrico, esfericidad y endospermo desprendido del gano de maíz Carhuay sometido a horno microondas a diferentes tiempos y potencias.

TRATAMIENTO DIÁMETRO

GEOMÉTRICO (mm)

ESFERICIDAD ENDOSPERMO DESPRENDIDO

(%)

AGRIET. (%)

A0 B0 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B0 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B0 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B0 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B4 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B5 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B6 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B7 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B8 0,0 0,0 0,00 0,00

A0 B0 10,5 0,6 0,00 0,71

A0 B0 10,6 0,6 0,00 0,00

A0 B0 11,0 0,6 0,00 0,00

A0 B1 10,5 0,6 0,00 0,00

A0 B1 10,6 0,6 0,00 1,04

A0 B1 10,7 0,6 0,00 0,00

A0 B2 10,5 0,6 0,00 1,36

A0 B2 10,7 0,6 0,00 0,00

A0 B2 10,8 0,6 0,00 0,00

A1 B0 11,1 0,6 0,00 41,13

A1 B0 12,1 0,6 0,22 43,25

A1 B0 11,6 0,6 0,14 57,30

A1 B1 11,0 0,6 0,00 20,98

A1 B1 11,4 0,6 0,07 37,97

A1 B1 11,9 0,6 0,14 39,30

A1 B2 11,1 0,6 0,00 85,31

A1 B2 11,1 0,6 0,00 10,52

A1 B2 11,2 0,6 0,00 17,54

A2 B0 11,2 0,6 0,00 66,18

A2 B0 12,1 0,7 0,51 77,25

A2 B0 12,0 0,6 0,29 64,00

A2 B1 11,1 0,6 0,72 46,04

A2 B1 12,4 0,7 0,36 55,81

A2 B1 12,5 0,7 0,29 74,60

A2 B2 10,9 0,6 0,71 55,32

A2 B2 11,9 0,6 0,07 42,53

A2 B2 11,9 0,7 0,14 49,36

A3 B0 11,5 0,7 0,75 82,09

A3 B0 11,6 0,6 1,18 77,97

53

… Continuación del Anexo 3.

TRATAMIENTO DIÁMETRO

GEOMÉTRICO (mm)

ESFERICIDAD ENDOSPERMO DESPRENDIDO

(%)

AGRIET. (%)

A3 B0 12,0 0,7 0,59 80,98

A3 B1 11,8 0,7 0,74 66,67

A3 B1 12,3 0,7 1,02 74,95

A3 B1 12,3 0,7 0,65 82,27

A3 B2 12,0 0,7 0,73 56,20

A3 B2 12,0 0,6 0,36 68,58

A3 B2 12,0 0,7 0,66 77,29

A4 B0 12,2 0,7 0,75 79,10

A4 B0 11,8 0,6 1,27 78,40

A4 B0 12,6 0,7 1,04 86,86

A4 B1 11,5 0,7 2,26 75,94

A4 B1 11,7 0,7 1,41 75,70

A4 B1 12,1 0,7 0,81 84,76

A4 B2 11,6 0,7 0,74 67,41

A4 B2 12,1 0,7 0,95 75,28

A4 B2 11,9 0,7 0,51 83,36

A5 B0 12,3 0,7 1,54 87,69

A5 B0 12,5 0,7 1,29 83,30

A5 B0 11,7 0,7 0,82 79,78

A5 B1 11,9 0,7 2,24 82,09

A5 B1 12,5 0,7 1,05 83,91

A5 B1 12,0 0,7 0,67 78,84

A5 B2 12,1 0,7 0,75 74,44

A5 B2 12,3 0,6 0,81 78,47

A5 B2 12,1 0,7 0,52 75,50

A6 B0 12,4 0,7 1,50 81,95

A6 B0 12,6 0,7 1,39 92,74

A6 B0 12,2 0,7 0,90 81,99

A6 B1 11,8 0,7 0,77 73,08

A6 B1 12,3 0,7 0,99 81,06

A6 B1 12,1 0,7 1,12 78,73

A6 B2 12,1 0,7 1,52 81,06

A6 B2 12,2 0,7 0,76 82,42

A6 B2 12,0 0,7 0,97 77,92

SIMBOLOGÍA: A0 = 30 B0 = Nivel 10 (700 W) A1 = 90 B1 = Nivel 9 (630 W) A2 = 150 B2 = Nivel 8 (560 W) A3 = 210 A4 = 270

A5 = 330

A6 = 390

54

Análisis de varianza para las variables en estudio. Anexo 4. Análisis de varianza para la variable pérdida de peso.

Fuente Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 1076,47 7 153,781 169,87 0,0000

B: POTENCIA 16,2566 2 8,12828 8,97 0,0005

INTERACCIONES

AB 9,67227 14 0,690876 0,76 0,7065

RESIDUOS 43,7402 48 0,911253

TOTAL (CORREGIDO) 1146,13 71 Existe diferencia significativa para 95%. GL = Grados de libertad. Razón F = Valor F calculado. Valor-P = Probabilidad al 95% de confianza

Anexo 5. Análisis de varianza para porcentaje tostados.


Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 47504,82 7 6786,4 22,47 0,0001

B: POTENCIA 223,13 2 111,57 0,37 0,6931

INTERACCIONES

AB 19622,03 14 1401,57 4,64 0,0000

RESIDUOS 14497,49 48 302,03


Anexo 6. Análisis de varianza para porcentaje quemados.

Fuente de Variación Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 17224,7 7 2460,67 34,79 0,0000

B: POTENCIA 3289,18 2 1644,59 23,25 0,0000

INTERACCIONES

AB 10704,3 14 764,59 10,81 0,0000

RESIDUOS 3395,45 48 70,7385

TOTAL (CORREGIDO) 34613,6 71 Existe diferencia significativa para 95%. GL = Grados de libertad. Razón F = Valor F calculado. Valor-P = Probabilidad al 95% de confianza.

55

Anexo 7. Análisis de varianza para porcentaje crudos.


Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 83667,4 7 11952,5 50,18 0,0000

B: POTENCIA 2489,51 2 1244,75 5,23 0,0088

INTERACCIONES

AB 9539,07 14 681,362 2,86 0,0034

RESIDUOS 11432,3 48 238,172

TOTAL (CORREGIDO) 107128, 71 Existe diferencia significativa para 95%. GL = Grados de libertad. Razón F = Valor F calculado. Valor-P = Probabilidad al 95% de confianza.

Anexo 8. Análisis de Varianza para diámetro geométrico.

Fuente de variabilidad Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 1099,51 7 157,073 1441,10 0,0000

B: POTENCIA 0,289226 2 0,144613 1,33 0,2749

INTERACCIONES

AB 1,195 14 0,0853572 0,78 0,6815

RESIDUOS 5,23176 48 0,108995


Anexo 9. Análisis de Varianza para esfericidad.


Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 3,35058 7 0,478654 2291,57 0,0000

B: POTENCIA 0,000940945 2 0,000470472 2,25 0,1161

INTERACCIONES

AB 0,00180059 14 0,000128614 0,62 0,8386

RESIDUOS 0,010026 48 0,000208876


56

Anexo 10. Análisis de varianza para porcentaje de agrietamiento.


Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 75942,9 7 10849,0 101,37 0,0000

B: POTENCIA 735,338 2 367,669 3,44 0,0403

INTERACCIONES

AB 690,427 14 49,3162 0,46 0,9428

RESIDUOS 5137,2 48 107,025


Anexo 11. Análisis de Varianza para endospermo desprendido


Gl Cuadrado Medio

Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A: TIEMPO 16,0767 7 2,29668 25,21 0,0000

B: POTENCIA 0,59942 2 0,29971 3,29 0,0458

INTERACCIONES

AB 1,28917 14 0,0920837 1,01 0,4588

RESIDUOS 4,37331 48 0,0911106


57

Prueba de Tukey 5 % para las variables en estudio. Anexo 12. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de pérdida de peso.

FACTOR NIVELES PORCENTAJE DE PÉRDIDA DE PESO *

TIEMPO

0 0 a

30 3,58989 b

90 5,0195 c

150 7,52244 d

210 9,07697 e

270 10,0899 ef

330 11,0183 fg

390 12,0471 g

POTENCIA

560 6,79021 a

630 7,16455 a

700 7,93181 b

*Los datos que tienen diferente letra en la columna de media son los que tienen entre sí diferencia

significativa.

58

Anexo 13. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de grano tostado.

FACTORES

PORCENTAJE DE GRANO

TOSTADO * TIEMPO POTENCIA

0 700 0 a

0 630 0 a

0 560 0 a

30 700 0 a

30 630 0 a

30 560 0 a

90 700 0 a

90 630 0 a

90 560 0 a

150 700 0 a

150 630 2,88 a

150 560 0 a

210 700 7,35 a

210 630 2,32 a

210 560 4,52 a

270 700 64,09 d

270 630 11,22 ab

270 560 11,78 ab

330 700 14,67 abc

330 630 53,82 cd

330 560 56 d

390 700 28,31 abcd

390 630 50,27 bcd

390 560 66,05 d *Los datos que tienen diferente letra en la columna de media son los que tienen entre sí diferencia significativa.

59

Anexo 14. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de grano quemado.

FACTORES

PORCENTAJE DE GRANO

QUEMADO* TIEMPO POTENCIA

0 700 0 a

0 630 0 a

0 560 0 a

30 700 0 a

30 630 0 a

30 560 0 a

90 700 0 a

90 630 0 a

90 560 0 a

150 700 0 a

150 630 2,88 a

150 560 0 a

210 700 0,27 a

210 630 0 a

210 560 0 a

270 700 5,23 a

270 630 1,05 a

270 560 0 a

330 700 78,24 d

330 630 5,26 a

330 560 0,55 a

390 700 64 cd

390 630 39,66 bc

390 560 22,89 ab *Los datos que tienen diferente letra en la columna de media son los que tienen entre sí diferencia significativa.

60

Anexo 15. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de grano crudo.

FACTORES PORCENTAJE DE

GRANO CRUDO * TIEMPO POTENCIA

0 700 100 c

0 630 100 c

0 560 100 c

30 700 98,17 c

30 630 96,42 c

30 560 95,35 c

90 700 96,34 c

90 630 95,52 c

90 560 95,7 c

150 700 96,42 c

150 630 93,52 c

150 560 95,56 c

210 700 87,79 c

210 630 94,23 c

210 560 96,68 c

270 700 26,13 c

270 630 83,26 c

270 560 89,74 c

330 700 0,26 a

330 630 35,67 ab

330 560 38,98 b

390 700 1,05 a

390 630 5,39 ab

390 560 8,52 ab *Los datos que tienen diferente letra en la columna de media son los que tienen entre sí diferencia significativa.

61

Anexo 16. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para diámetro geométrico.

FACTOR NIVELES DIÁMETRO GEOMÉTRICO*

TIEMPO

0 0 a

30 10,666 b

90 11,3871 c

150 11,7994 d

210 11,9471 de

270 11,9547 de

330 12,1716 e

390 12,1895 e

*Los datos que tienen diferente letra en la columna de media son los que tienen entre sí diferencia significativa.

Anexo 17. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para esfericidad.

FACTOR NIVELES ESFERICIDAD*

TIEMPO

0 0 a

30 0,593512 b

90 0,623254 c

150 0,649768 d

210 0,65915 de

270 0,666147 de

330 0,668217 e

390 0,674298 e

POTENCIA

560 0,561882 a

630 0,568019 ab

700 0,570479 b

*Los datos que tienen diferente letra en la columna de media son los que tienen entre sí diferencia

significativa.

62

Anexo 18. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de endospermo desprendido.

FACTOR NIVELES PORCENTAJE DE ENDOSPERMO DESPRENDIDO *

TIEMPO

0 0 a

30 0 a

90 0,0627571 a

150 0,343346 ab

210 0,741757 bc

270 1,08163 c

330 1,07619 c

390 1,1022 c

POTENCIA

560 0,424897 a

630 0,637782 b

700 0,590276 ab


Anexo 19. Resultados de la prueba de Tukey (p < 0,05) para porcentaje de agrietamiento

FACTOR NIVELES PORCENTAJE DE AGRIETAMIENTO*

TIEMPO

0 0 a

30 0,345956 a

90 39,2568 b

150 59,0101 c

210 74,11 cd

270 78,5339 d

330 80,4445 d

390 81,2168 d

POTENCIA

560 48,3275 a

630 50,5723 ab

700 55,9445 b


63

Anexo 20. Fotografías del ensayo.

Fotografía 5. Pesaje de sobres con maíz.

Fotografía 6. Pesaje del endospermo desprendido.

Fotografía 7. Conteo de 100 granos crudos.

Fotografía 8. Tamiz de 4,0 mm (marca Prüfsiebring 2, modelo VEB Metallweberei Neustadt / Orla - DDR).

64

Fotografía 9. Clasificación de maíz de acuerdo con su grado de tostación.

Fotografía 10. Medición del espesor de maíz agrietado.

Fotografía 11. Endospermo desprendido.

Fotografía 12. Granos de maíz tostados, quemados y crudos.

Fotografía 13. Granos de maíz agrietados y no agrietados.

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · título es: "EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS...

Documents

Transcript of UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · título es: "EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS...