Download DIFERENTES ESPECIES DE INGA (I. jinicuil, I. laurina, I. vera

CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA – CONCYT –
SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA – SENACYT –
FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA – FONACYT UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA
INFORME FINAL
VALORACIÓN QUÍMICA NUTRICIONAL DE LA HARINA DE SEMILLA DE
DIFERENTES ESPECIES DE INGA (I. jinicuil, I. laurina, I. vera). ESTUDIOS
PRELIMINARES PARA SU INCORPORACIÓN EN LA DIETA DE LA
POBLACIÓN RURAL
PROYECTO FODECYT No. 043-2006
DR. RICARDO BRESSANI
Investigador Principal
GUATEMALA, MARZO 2010
AGRADECIMIENTOS:
La realización de este trabajo ha sido posible gracias al apoyo financiero del Fondo
Nacional de Ciencia y Tecnología – SENACYT - , otorgado por la Secretaria Nacional
de Ciencia y Tecnología – SENACYT – y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
– CONCYT.
Valoración Química Nutricional de la Harina de Semilla de Diferentes
Especies de Inga (I. jinicuil, I. laurina, I. vera). Estudios Preliminares
para su Incorporación a la Dieta de la Población Rural.
RESUMEN
La presente investigación fue desarrollada con el propósito de evaluar el uso potencial del
fruto de las ingas en la alimentación, especialmente de los habitantes del área rural
involucrados en el cultivo del café, ya que estas leguminosas son de amplia distribución en
las áreas cafetaleras. La investigación consistió en el estudio de las propiedades físicas,
químicas y nutricionales del fruto de tres especies de ingas, conocidas como guaba (Inga
vera), cushin (Inga jinicuil) y paterna (Inga paterno). Para evaluar el potencial de uso de
estos recursos en la nutrición fue necesario conocer las características físicas y
composición química proximal y mineral de las vainas, semillas y pulpa y de las hojas, este
estudio se enfocó particularmente en la utilización de las semillas para la producción de
harina para ser incluida en la elaboración de alimentos para este sector de la población. Las
muestras de fruto provenían de diferentes fincas cafetaleras situadas en los departamentos
de Suchitepéquez, Escuintla, Santa Rosa y Alta Verapaz. Con las semillas de guaba y
paterna fueron elaboradas harinas siguiendo diferentes tiempos y procedimientos de
cocción, así como la adición de ceniza de leña e hidróxido de calcio, con el objetivo de
eliminar sustancias anti-nutricionales. Las harinas fueron utilizadas para elaborar dietas las
cuales fueron suministradas a animales de experimentación para evaluar la calidad de la
proteína. Fueron utilizados los índices PER (Razón de Eficiencia Proteica) y RNP (Razón
Neta de Proteína) para dicho fin. Los resultados demostraron baja calidad de la proteína
contenida en las semillas de inga, la cual no fue mejorada con ninguno de los tratamientos
de preparación de las harinas. Los resultados obtenidos en las evaluaciones biológicas no
permitieron alcanzar el objetivo propuesto para la utilización de las harinas de semilla de
inga en la elaboración de alimentos para consumo humano. Por su alto contenido en
proteína, fibra y minerales se recomendó evaluar la contribución de las vainas en la
alimentación animal, así como, el uso de la pulpa para la elaboración de jaleas y bebidas,
debido a su alto contenido de azúcares. La utilización de la semilla para consumo humano,
estaría sujeta a nuevas pruebas para eliminar otros compuestos que inciden en la baja
aceptación del alimento y la calidad proteica de las semillas de inga. Las hojas, en vista de
su composición química son útiles en la alimentación.
i
ABSTRACT
The present research was carried out in order to evaluate the potencial use of the fruit of
some species of Inga in the feeding of rural inhabitants of those involved in the cultivation
of coffee, since these legume tree are widely distributed in the land area of coffee
cultivation where they are used as shade. The research consisted in the study of the
physical, chemical and nutritional properties of the fruit of three inga species, known as
‘guaba’ (Inga vera), ‘cushin’(I. jinicuil) and paterna (I. paterno). In order to evaluate the
potential of these resources as food for humans it was necessary to know the physical
characteristics, the proximal chemical composition and mineral content of the pods, the
seed and the pulp and leaves, this study focused particularly in the use of the seed as a
processed fluor to be included in the formulation of complementary foods for compsumtion
by the rural population. The fruit samples were collected from different coffee farms
located in Suchitepéquez, Escuintla, Santa Rosa and Alta Verapaz. The seed of guaba and
paterna were processed by cooking in boiling water for different times and using ash in
some study, as well as, calcium hydroxide in the cooking liquors. This was done by the
objective to destroy antinutritional enzymatic inhibitors and other substances. The fluor
developed were included in experimental diets fed to laboratory rats for protein quality
studies. The results from the biological studies did not allow to reach the improving for
performance of the animals. In view of the attractive chemical composition of the pods and
leaves these could find applications as animal feed. On the other hand, the pulp is also a
product of potential use in jams and drinks. The use of the seed for human comsumption
would require new test to eliminate antiphysiological compounds that affect the low
acceptance of the food and the protein quality of the seeds of Inga. Because the chemical
composition, the leaves are useful in feeding.
ii
PARTICIPANTES EN EL PROYECTO
El desarrollo del proyecto Valoración química nutricional de la harina de semilla de
diferentes especies de Inga. Estudios Preliminares para su incorporación en la dieta de
la población rural, Proyecto FODECYT No. 043-2006 contó con la participación de los
siguientes profesionales:
Dr. Ricardo Bressani, Investigador Principal y Coordinador
Dra. María Antonieta Alfaro, Investigadora Asociada
Ing. Pablo Figueroa Solares, Investigador Tesista Maestría en Tecnología de Alimentos
Ing. Claudia Arreaga, Analista de Laboratorio y Ejecutora de Proyecto
Técnico Víctor Cajón, Técnico a cargo del proceso experimentos biológicos
Técnico Carlos Arias, Técnico Analista de Laboratorio
Técnico Brenda Rodas, Técnico Analista de Laboratorio
Srita. Kelly León, Apoyo Administrativo
iii
AGRADECIMIENTOS
El desarrollo del Proyecto FODECYT 043 2006, Valoración química nutricional de la
harina de semilla de diferentes especies de Inga. Estudios Preliminares para su
incorporación en la dieta de la población rural, ha sido posible gracias al apoyo
financiero del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología – FONACYT –, otorgado por la
Secretaria Nacional de Ciencia y Tecnología – SENACYT – a través de las líneas de
investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología – CONCYT.
Al mismo tiempo se deja constancia del agradecimiento a las siguientes Instituciones y
Personas que con sus aportes y apoyo facilitaron su realización:
Universidad del Valle de Guatemala, Laboratorio de Análisis de Alimentos de la Carrera de
Tecnología de Alimentos por las facilidades para la realización del estudio y de los análisis
químicos de las muestras de Inga.
Asociación Nacional del Café, ANACAFE, a través del Laboratorio de Análisis de Aguas,
Suelos y Plantas, ANALAB, por las facilidades para la obtención de muestras en fincas
particulares y por facilitar la realización del estudio y de análisis químicos. Al Ing.
Humberto Jiménez, Técnicos Analistas y a los Sres. Víctor Galicia y Roy López Linares
por el apoyo brindado en el estudio físico de las frutas y en la elaboración de harinas de
Inga.
Instituto de Nutrición de Centro América y Panamá por las facilidades para la realización
de los ensayos biológicos.
iv
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN………………………………………………………………… i
ABSTRACT……………………………………………………………….. ii
PARTE I.
I.1.INTRODUCCIÓN ........................................................................................2
I.2.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .....................................................3
1.2.1. ANTECEDENTES EN GUATEMALA ................................................................... 3
1.2.2. JUSTIFICACION ..................................................................................................... 4
I.3.OBJETIVOS..................................................................................................5
I.3.1. OBJETIVO GENERAL............................................................................................ 5
I.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 5
I.4. METODOLOGIA ........................................................................................6
I.4.1. COLECTA DE MATERIAL Y PROCEDENCIA .................................................... 6
I.4.2. ANALISIS FÍSICO Y QUÍMICO DE LAS MUESTRAS ........................................ 7
I.4.2.1. Evaluación física de los componentes del fruto .................................................. 7
I.4.2.2. Análisis químico proximal de vainas, semillas, pulpa y hojas ............................ 7
I.4.2.3. Análisis químico mineral de vaina, semillas, pulpa y hojas ............................... 7
I.4.2.4. Análisis de compuestos anti-nutricionales .......................................................... 7
1.4.2.5. Pruebas preliminares de la utilización de la pulpa ............................................. 7
I.4.3. EVALUACION NUTRICIONAL MEDIANTE PRUEBAS BIOLÓGICAS ........... 8
1.4.3.1. Primer Ensayo: Evaluación nutricional de dos harinas de Inga sometidas a
diferentes tiempos de cocción. ........................................................................................ 9
1.4.3.2. Segundo Ensayo: Evaluación nutricional de harina de Inga según diferentes
tiempos de cocción y tratamiento con ceniza. ................................................................. 9
1.4.3.3. Tercer Ensayo: Evaluación nutricional de harina de Inga Paterna según
diferentes tiempos de cocción y tratamiento de la semilla con cal (hidróxido de calcio).
v
....................................................................................................................................... 10
1.4.3.4. Diseño Experimental y Modelo Estadístico ..................................................... 10
1.4.3.5. Tratamientos ..................................................................................................... 11
I.4.3.6. Variables Respuesta .......................................................................................... 12
1.4.4. MANEJO DE LOS EXPERIMENTOS .................................................................. 12
1.4.4.1. Obtención del material ..................................................................................... 12
1.4.4.2. Almacenamiento y procesamiento del material experimental .......................... 12
1.4.4.3. Análisis químico proximal y mineralógico ...................................................... 13
1.4.4.4. Evaluación nutricional de las semillas de Ingas ............................................... 13
1.4.4.5. Toma y Análisis de Datos................................................................................. 13
PARTE II
MARCO TEÓRICO .........................................................................................14
PARTE III
III.1.RESULTADOS ........................................................................................30
III.1.1. FRACCIONAMIENTO FISICO DE LOS FRUTOS O VAINAS DE INGAS . 30
III.1.2. ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Y MINERAL DE LAS FRACCIONES DEL
FRUTO Y DE LAS HOJAS ............................................................................................ 35
III.1.2.1. Análisis Químico Proximal ............................................................................... 35
III.1.2.2. Análisis de Minerales ........................................................................................ 38
III.1.2.3 Análisis de factores antinutricionales ................................................................. 41
III. 1.3. ESTUDIOS PRELIMINARES DEL USO DE LA PULPA. ............................... 43
III.1.4. EVALUACIÓN NUTRICIONAL DE HARINAS ELABORADAS CON
SEMILLA DE INGAS A TRAVES DE ENSAYOS BIOLÓGICOS ............................. 45
III.1.4.1. Primer Ensayo: Evaluación nutricional de harinas de dos especies de Inga
sometidas a diferentes tiempos de cocción. ................................................................... 45
III.1.4.2. Segundo Ensayo: Evaluación nutricional de harina de paterna según
diferentes tiempos de cocción y tratamiento con ceniza. .............................................. 48
III.1.4.3. Tercer ensayo biológico: Evaluación nutricional de harina de Inga Paterna
según diferentes tiempos de cocción a presión y tratamiento de la semilla con cal
(hidróxido de calcio)...................................................................................................... 50
vi
III.2. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ..........................................................54
PARTE IV
IV.1. CONCLUSIONES...................................................................................57
IV.2. RECOMENDACIONES .........................................................................58
IV.3. BIBLIOGRÍA ..........................................................................................59
IV.4. ANEXOS .................................................................................................63
IV.4.1. ANALISIS ESTADISTICO PARA LAS VARIABLES DEL PRIMER ENSAYO
BIOLÓGICO. .................................................................................................................... 63
IV.4.2. ANALISIS ESTADÍSTICO PARA VARIABLES DEL SEGUNDO ENSAYO
BIOLOGICO ..................................................................................................................... 68
IV.4.3. ANALISIS ESTADÍSTICO PARA VARIABLES DEL TERCER ENSAYO
BIOLÓGICO ..................................................................................................................... 72
IV.4.4. FOTOGRAFÍAS ................................................................................................... 76
vii
PARTE I
I.1
INTRODUCCIÓN
Las semillas de las leguminosas, junto con los cereales y con algunas frutas y raíces
tropicales, han sido la base de la alimentación humana por mucho tiempo. Su principal
característica es el aporte proteico, así como fuente de fibra, vitaminas principalmente del
complejo B12 y de minerales como hierro y calcio, elementos que generalmente son
deficientes en la dieta de la población de las áreas rurales.
Muchas especies leguminosas del género Inga, se encuentran ampliamente distribuidas en
Guatemala ya que constituyen la principal fuente de sombra para el cultivo de café. Todas
ellas tienen un fruto comestible, apetecible por la pulpa dulce que rodea las semillas, tal es
el caso del Cushin y de la Paterna. En muy pocas áreas cafetaleras y únicamente en el caso
de la paterna, se utiliza la semilla para el consumo humano.
A pesar de la buena aceptación en el consumo de la pulpa de ingas, ambas leguminosas no
tienen un nicho de mercado bien establecido. Los frutos son frecuentemente afectados por
larvas de lepidópteros lo que, en muchos casos, desestimula su compra. De esta forma, gran
cantidad de frutos son desperdiciados permaneciendo en las plantaciones cafetaleras donde
pasan a formar parte del material a ser reciclado en el suelo, para suministro de nutrientes al
cultivo. Tampoco ha habido una iniciativa para el aprovechamiento de los frutos en la
industria alimenticia debido a los pocos estudios que se han realizado para conocer el valor
nutricional y las posibilidades de incorporar este recurso a la dieta de la población rural.
Las especies de Inga constituyen el mayor recurso arbóreo en sistemas agroforestales, con
una amplia distribución en la franja cafetalera del país que se extiende desde los 800 hasta
los 1600 msnm, siendo importante, que además de los usos tradicionales para sombra y
leña, se considere la posibilidad del procesamiento de los frutos y de su incorporación en
alimentos de consumo diario en las comunidades rurales.
Los pocos estudios realizados para el aprovechamiento de esta leguminosa, se han
concentrado en la determinación de la composición química, por lo cual se consideró
necesario ampliar la información sobre el valor nutricional y la disponibilidad de nutrientes
mediante diferentes formas de procesamiento.
El presente estudio se realizó con tres especies de Inga, siendo ellas comúnmente conocidas
como guaba (Inga vera), paterna (Inga paterno) y cushin (Inga jinicuil), cuyos frutos son
aprovechados únicamente por la pulpa. En el estudio se incluyó el análisis físico, químico
proximal y mineral de las diferentes partes del fruto (vaina, pulpa y semilla), así como de
las hojas, considerando que estas últimas podrían ser también utilizadas para la
alimentación animal debido a su alto contenido de fibra y proteína.
Las muestras de vainas y hojas analizadas fueron provenientes de diferentes fincas de café
localizadas en las regiones cafetaleras del sur (Departamento de Suchitepéquez, Escuintla y
Santa Rosa) y norte del país (Departamento de Alta Verapaz). Con las semillas, procesadas
según diferentes tratamientos de cocción, se elaboraron harinas que fueron analizadas
químicamente y que posteriormente se utilizaron en estudios de evaluación nutricional,
donde se incluyeron las harinas en dietas para animales de experimentación.
Los resultados de la evaluación nutricional demostraron poca ganancia de peso y en
algunos casos, muerte de los animales de experimentación, mostrando fuertes indicios de la
baja calidad de la proteína. Los resultados no fueron alentadores en cuanto a obtener mayor
disponibilidad de la misma en ninguno de los tratamientos de cocción, sin embargo se
sugiere realizar estudios más profundos enfocados a la eliminación de compuestos antinutricionales o tóxicos que inciden en la palatabilidad y digestibilidad de la harina de inga.
Los resultados obtenidos en la evaluación nutricional no permitieron cumplir con el
objetivo de elaborar alimentos aptos para el consumo humano a partir de la semilla, sin
embargo, se observaron resultados promisorios sobre el aprovechamiento de la pulpa para
elaboración de jaleas y refrescos.
Aunque el material vegetativo de las ingas ha sido utilizado principalmente como cobertura
de suelo y fuente de nutrientes para el cultivo del café, la cantidad de proteína contenida en
las hojas sugiere que pueda ser utilizado para alimentación animal mediante preparación de
forrajes y ensilados. El estudio contribuyó al conocimiento de la composición química y
mineral de los frutos y hojas de estas especies arbóreas, información que puede ser utilizada
para evaluar otros posibles usos industriales.
2
I.2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La constante necesidad de mejorar la calidad nutricional de la población, nos obliga a
buscar dentro de los recursos fitogenéticos aquellos con potencial alimenticio para ser
incorporado en la dieta de la población más vulnerable, principalmente la de las áreas
rurales.
Según estudios realizados por el Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social (2002), la
desnutrición afecta principalmente a los pobladores del área rural y dentro de ellos a niños
y niñas en crecimiento, así como a mujeres en edad reproductiva. El cuadro siguiente
demuestra los resultados de desnutrición crónica, anemias en niños menores de 5 años y
desnutrición en madres lactantes:
% de Desnutrición
% de Anemia en
% de Desnutrición
Zona del país
crónica en niños
niños menores de
Materna (niños
menores de 5 años
5 años
menores de 5 años)
Nor Oriente
13.1
46.3
2.7
Central
17.3
34.7
3.1
Sur Occidente
28.0
45.5
1.3
Fuente: MSPAS, 2002. Encuesta Nacional de Salud Materno Infantil. Guatemala.
Debido a la situación de pobreza y falta de oportunidades en las comunidades rurales
muchas familias se ven obligadas a desplazarse anualmente hacia las fincas de café para
ejecutar las labores de cosecha y estos grupos vulnerables constituyen una de las mayores
fuerzas de trabajo cuyas necesidades alimenticias deben ser atendidas prioritariamente.
El cultivo de café se ubica en aproximadamente 262,000 hectáreas de las cuales más del
80% es sombreado con diferentes especies arbóreas del género Inga. El cultivo involucra a
más de 59,000 familias que podrían ser beneficiadas mediante la elaboración de alimento a
partir de las semillas de Ingas las cuales contienen un alto porcentaje de proteína.
1.2.1. ANTECEDENTES EN GUATEMALA.
La crisis en la baja de los precios de café ocurrida a finales de los años 90 puso en
evidencia la fragilidad económica de las fincas cafetaleras lo cual repercutió en las
condiciones de salud, nutrición y educación de los pobladores rurales que se dedican a las
labores del cultivo (CEPAL, 2002). Por lo tanto, cualquier esfuerzo que sea realizado para
mejorar la condición nutricional de las familias que participan en la producción del grano,
debería ser estimulado, a efecto de encontrar alternativas para mejorar la nutrición,
particularmente de los niños que acompañan a sus padres en estas labores.
3
Estudios que permitan determinar el valor nutricional de las semillas de Inga en Guatemala
han sido pocos o no se han llevado a cabo. Uno de ellos, realizado en el Instituto de
Nutrición de Centro América y Panamá, publicado en las Tablas de Alimentos de Uso
Común en Países de Latinoamérica, muestra que las semillas de Inga paterna contiene 19
gramos de proteína y 63 gramos de carbohidratos totales. Se desconoce si esta proteína es
de buena digestibilidad, aunque se sospecha que pueda contener algunos compuestos antinutricionales, como es común en la mayoría de granos de las leguminosas.
1.2.2. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION
Tomando en cuenta que las ingas son un recurso ampliamente establecido en las
plantaciones cafetaleras, que su fruto es poco aprovechado para el consumo humano y que
su semilla presenta características químicas que se perfilan con un buen potencial para su
uso en la alimentación, se planteó la presente investigación, con el fin de encontrar una
alternativa para complementar los nutrientes esenciales a los pobladores del área rural, ya
que estos son los que presentan el mayor déficit de nutrientes entre la población
guatemalteca. Con la presente investigación se pretende contribuir a subsanar las
necesidades alimenticias de grupos vulnerables, particularmente de las familias pobres que
participan en el cultivo de café y que año con año se desplazan de sus lugares de origen
hacia las fincas cafetaleras en busca de un trabajo temporal.
Debido a la poca investigación que se ha realizado a nivel nacional para conocer las
propiedades del fruto de la inga, se plantea este estudio en el cual, además de contribuir al
conocimiento de las propiedades químicas de la semilla, se pretende encontrar una forma de
procesamiento adecuado para eliminación de compuestos antinutricionales y obtener con
ello un mejor aprovechamiento de la proteína. Ya que las leguminosas contienen
aminoácidos esenciales, suplementarios a las dietas con cereales, particularmente el maíz,
su contribución a la alimentación humana, puede ser de importancia en la reducción de la
desnutrición crónica que afecta a los pobladores del área rural.
4
I.3
OBJETIVOS
I.3.1. OBJETIVO GENERAL
Evaluar el potencial alimenticio de la semilla de Inga para su inclusión en la dieta de
trabajadores del área rural, especialmente en las fincas de café, donde el recurso es
abundante.
I.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
I.3.2.1 Evaluar la calidad nutricional de la semilla de inga y verificar su potencialidad como
fuente de alimento para los trabajadores del área rural.
I.3.2.2 Hacer un mejor aprovechamiento de los recursos alimenticios, actualmente poco
utilizados, que son abundantes en las fincas cafetaleras.
I.3.2.3 Mejorar el nivel y la calidad de proteína suministrada por las fuentes tradicionales
de alimento.
I.3.2.4 Evaluar la elaboración de un producto final, aceptable por sus características
nutricionales y organolépticas.
I.3.2.5 Evaluar la factibilidad económica de la elaboración comercial de la harina de
semilla de inga.
5
I.4
METODOLOGIA
1.4.1. LOCALIZACION
El estudio se desarrolló en el Laboratorio de Tecnología de Alimentos de la Universidad del
Valle de Guatemala, ubicado en el campus central de dicha Universidad, Zona 15. Ciudad
de Guatemala, en donde se efectuó el análisis químico proximal de las semillas, pulpa y
vaina de las Ingas.
Una parte de las muestras fue analizada químicamente para determinar su contenido
mineralógico en el Laboratorio de Análisis de Suelos y Plantas, de la Asociación Nacional
del Café, ubicado en la 5ª. Calle 0-50 zona 14 de la ciudad de Guatemala.
La preparación de la harina y su evaluación nutricional fue realizado en el bioterio del
Instituto de Nutrición de Centro América y Panamá, situado en la Calzada Roosevelt, Zona
11 de la ciudad de Guatemala.
La Ciudad de Guatemala, se encuentra ubicada en las coordenadas geográficas Latitud 14º
37' 15" N y Longitud 90º 31' 36" O, a una altitud de 1502 msnm, con condiciones de
precipitación pluvial media de 1196 mm anuales, humedad relativa 78 % y temperaturas
que oscilan entre los 14 y 24.5 º C. (Fuente: INSIVUMEH, 2008)
I.4.2. COLECTA DE MATERIAL Y PROCEDENCIA
Fueron colectadas muestras de material vegetativo y frutos de tres diferentes especies de
Inga, correspondiendo a vainas, hojas y ramas de cushin (Inga jinicuil), guaba (Inga vera) y
paterna (Inga paterna), ya que éstas son las especies utilizadas con más frecuencia como
sombra de café.
Las muestras provenían de colectas realizadas en áreas de cultivo de café en diferentes
partes del país, durante los años 2006 y 2007. Las muestras obtenidas fueron almacenadas
en refrigeradora a 5 grados C hasta el momento de su respectivo procesamiento el cual
consistió en la caracterización física y el análisis químico de las muestras, así como el
procesamiento para la elaboración de harinas a ser utilizadas en las pruebas biológicas.
Las localidades fueron varias fincas del Departamento de Escuintla y Suchitepéquez; de
fincas en los municipios de Santa Rosa de Lima, Cuilapa y Barberena, del Departamento de
Santa Rosa y de Cobán, Alta Verapaz.
6
I.4.3. ANALISIS FÍSICO Y QUÍMICO DE LAS MUESTRAS
Para conocer el uso potencial de las harinas de semillas de inga fue necesario proceder al
análisis físico y químico de los frutos y sus diferentes componentes. De esta forma, se
logra obtener información sobre el rendimiento potencial de las semillas.
I.4.3.1. Evaluación física de los componentes del fruto
Se analizaron las siguientes características de los frutos o vainas:
-
Largo, ancho y grosor de vaina
Número de semillas por vaina
Peso de la vaina, semilla y pulpa en fresco y en seco
I.4.3.2. Análisis químico proximal de vainas, semillas, pulpa y hojas
Consistió en el análisis de humedad, proteína, lípidos, fibra cruda y cenizas, según los
métodos descritos por la Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 1984).
I.4.3.3. Análisis químico mineral de vaina, semillas, pulpa y hojas
Consistió en el análisis de elementos minerales por espectofotometría de absorción atómica
según protocolos del Laboratorio de Análisis de Suelos y Plantas de Anacafé, ANALAB.
I.4.3.4. Análisis de compuestos anti-nutricionales
Consistió en el análisis de inhibidores de tripsina realizado en diferentes semillas y harinas
elaboradas según diferentes tratamientos de cocción.
1.4.3.5. Pruebas preliminares de la utilización de la pulpa
Como resultado del estudio de los frutos, se separó la pulpa que recubre las semillas. Fue
observado que ésta fracción del fruto tiende a sufrir un proceso oxidativo que provoca el
cambio en la coloración (de blanco a pardo) y le da un aspecto indeseable. Por lo tanto, se
diseñó un ensayo que permitiera evitar este proceso y garantizara la conservación de la
pulpa para su posterior utilización en la producción de jaleas o bebidas. El ensayo consistió
en evaluar diferentes dosis de un anti-oxidante (acido cítrico) en las concentraciones de 0.1,
0.5 y 1 mg/litro, y dos testigos, uno con agua y otro sin ningún aditivo, en tres repeticiones.
Los resultados se midieron en base a una escala cualitativa referente al cambio de color de
7
la pulpa después de 48 horas de iniciado el ensayo. Además, a partir de la pulpa obtenida,
se realizaron pruebas para elaboración de jalea.
I.4.4. EVALUACION NUTRICIONAL MEDIANTE PRUEBAS BIOLÓGICAS
Se seleccionaron semillas de guaba (Inga vera) y paterna (Inga paterna) para elaborar
harinas que serían utilizadas en las pruebas biológicas. Las vainas o frutos de estas especies
procedentes de varias regiones fueron abiertas para extraer las semillas, para lo cual se
separaron de la pulpa manualmente. Las semillas se lavaron y se secaron para luego ser
sometidas a los diversos tratamientos de cocción, de acuerdo a las evaluaciones propuestas.
Después de la cocción, las semillas se colocaron en horno de convección donde fueron
deshidratadas a 65 grados C, hasta alcanzar peso constante. El material deshidratado fue
molido empleando un molino de martillos.
Las harinas crudas y cocidas fueron sometidas al análisis químico proximal por los métodos
de la Association of Oficial Analytical Chemists (AOAC). Los resultados del porcentaje de
proteína fueron utilizados para formular las dietas.
Para evaluar la calidad de la proteína fueron realizados tres ensayos biológicos utilizando
ratas de raza Sprague Dawley, de 21 días de nacidas, recién destetadas. Las ratas se pesaron
y distribuyeron en grupos de 4 hembras y 4 machos para evaluar cada dieta. Las ratas
fueron colocadas en jaulas individuales donde el alimento y el agua les fueron
suministrados ad-libitum. Los ensayos biológicos consistieron en evaluar la calidad de la
proteína mediante el Índice de Eficiencia Proteica o Razón de Eficiencia Proteica (PER) y
la Razón Proteínica Neta (NPR).
El PER y NPR evalúan el valor nutricional de las proteínas basados en cambios de peso
corporal de los animales de experimentación, o sea, mide cuanto de la proteína ingerida es
convertida en peso corporal de acuerdo a las siguientes fórmulas:
PER = ganancia de peso del grupo experimental / ingesta de proteína del grupo exp.
NPR = ganancia de peso del grupo exp. – pérdida de peso de grupo con dieta libre de N
Proteína consumida por el grupo experimental
Los ensayos biológicos se describen a continuación.
8
1.4.4.1. Primer Ensayo: Evaluación nutricional de dos harinas de Inga sometidas a
diferentes tiempos de cocción.
Para esta prueba se utilizaron harinas elaboradas a partir de las semillas de guaba y paterna.
Para elaborar las harinas, las semillas fueron sometidas a los tratamientos de cocción
permaneciendo en agua a ebullición durante 20 y 40 minutos. También se incluyó en la
evaluación un tratamiento testigo de harina cruda de cada especie. Luego del tratamiento,
las semillas fueron puestas a secar en un horno de convección a 65 oC hasta peso constante
y posteriormente fueron molidas en un molino de martillos.
En este ensayo se utilizó la prueba biológica Índice de Eficiencia Proteica, (PER), en el
cual se consideraron 7 tratamientos, determinados por el tiempo de cocción (0, 20 y 40
minutos) y la especie de Inga utilizada para preparar la harina, y una dieta testigo a base de
Caseína. Cada dieta fue evaluada en 8 repeticiones.
Para este ensayo se utilizaron 56 ratas de raza Sprague Dawley provenientes de la colonia
del INCAP. Se utilizaron 4 ratas macho y 4 ratas hembra por cada dieta experimental. Las
harinas fueron incorporadas en la dieta para suplir una cantidad equivalente al 11%
proteína, según el ensayo. El alimento y el agua fueron ofrecidos ad libitum, llevándose el
registro de consumo de alimento y aumento en peso semanalmente, de acuerdo a la prueba
biológica. La duración de este ensayo fue de 4 semanas.
1.4.4.2. Segundo Ensayo: Evaluación nutricional de harina de Inga según diferentes
tiempos de cocción y tratamiento con ceniza.
En base a los resultados del primer ensayo se planteó la necesidad de establecer un
procedimiento para mejorar la disponibilidad de la proteína de las semillas. Por esta razón
se eligió un tratamiento de cocción que incluyó la adición de ceniza de leña, como un
mecanismo para disponibilizar los nutrientes mediante una acción abrasiva en el epicarpio
de la semilla.
Para este ensayo se utilizaron semillas de Inga paterna, las cuales fueron cocinadas en agua
hirviendo durante 40 y 60 minutos adicionando ceniza de leña. Como tratamiento testigo se
utilizó semilla de Inga paterna cocida al vapor durante 40 minutos sin adición de ceniza,
debido a que se observó que el mayor tiempo de cocción de las semillas en el ensayo
anterior fueron los que brindaron resultados más promisorios.
9
Para esta prueba se utilizó el método NPR (Razón Proteínica Neta) con las dietas
estandarizadas a 10 % de proteína. Cada dieta se evaluó en 8 repeticiones, utilizando de
igual forma que en el ensayo anterior, ratas Sprague Dawley (24 ratas, 12 hembras y 12
machos). El ensayo tuvo una duración de 2 semanas.
1.4.4.3. Tercer Ensayo: Evaluación nutricional de harina de Inga Paterna según
diferentes tiempos de cocción y tratamiento de la semilla con cal (hidróxido de calcio).
Ya que el tratamiento de las semillas con ceniza como material abrasivo durante la cocción
no permitió la obtención de resultados esperados, se optó por un tratamiento diferente de
las semillas, el cual consistió en la cocción a alta presión (15 atm) en dos tiempos
diferentes de cocción incluyendo la adición de hidróxido de calcio, como material abrasivo.
Se utilizaron semillas de inga paterna cocidas a presión durante 30 y 60 minutos con y sin
hidróxido de calcio. Luego de cocidas las semillas fueron puestas a secar y molidas para la
obtención de harina.
Para esta prueba se utilizó el método NPR (Razón Proteínica Neta) con las dietas
estandarizadas a 10 % de proteína. Las dietas evaluadas fueron las siguientes: paterna
cocida con cal por 30 minutos, paterna cocida con cal por 60 minutos, paterna sin cal por
30 minutos y paterna sin cal por 60 minutos. En esta evaluación se incluyó una dieta mixta
de harina de inga cocida a presión por 60 minutos con cal y harina de maíz, en proporción
de 30 % de proteína de inga y 70 % de proteína de maíz.
Esta prueba incluyó también la utilización de dos tratamientos testigo: uno con dieta libre
de nitrógeno y el otro con dieta de Caseína como fuente de nitrógeno. Cada dieta se evaluó
en 8 repeticiones, utilizando de igual forma que en el ensayo anterior, ratas Sprague
Dawley (56 ratas, 28 hembras y 28 machos). El ensayo tuvo una duración de 2 semanas.
1.4.4.4. Diseño Experimental y Modelo Estadístico
En los tres experimentos biológicos se utilizó el diseño experimental completamente al azar
cuyo modelo estadístico es el siguiente:
Yij = µ + Ti + Eij
Donde:
Yijk = variable respuesta de la ij-ésima unidad experimental
10
µ = efecto de la media general
Ti = efecto del i-ésimo tratamiento
Eij = efecto del error experimental
El análisis estadístico se realizó asumiendo la normalidad y homogeneidad de los datos. Se
realizó un Análisis de Varianza y un Análisis de Separación de Medias que consistió en una
prueba de Tukey. Las variables que presentaron valores negativos fueron previamente
transformadas antes de realizar el análisis de varianza. Los análisis estadísticos fueron
realizados mediante el programa SAS, versión 6.2 para análisis de las variables respuesta.
1.4.4.5. Tratamientos
En el primer ensayo biológico los tratamientos fueron:
T1 = Dieta con Guaba cruda
T2 = Dieta con Guaba cocida por 20 minutos
T3 = Dieta con Guaba cocida por 40 minutos
T4 = Dieta con Paterna cruda
T5 = Dieta con Paterna cocida por 20 minutos
T6 = Dieta con Paterna cocida por 40 minutos
T7 = Dieta testigo elaborada con caseína.
En el segundo ensayo biológico los tratamientos fueron:
T1 = Dieta con Paterna cocida por 40 minutos
T2 = Dieta con Paterna cocida con ceniza por 40 minutos
T3 = Dieta con Paterna cocida con ceniza por 60 minutos
T4 = Dieta testigo elaborada con caseina
T5 = Dieta testigo libre de nitrógeno
11
En el tercer ensayo biológico los tratamientos fueron:
T1 = Dieta con Paterna cocida a vapor sin cal por 30 minutos
T2 = Dieta con Paterna cocida a vapor con cal por 30 minutos
T3 = Dieta con Paterna cocida a vapor sin cal por 60 minutos
T4 = Dieta con Paterna cocida a vapor con cal por 60 minutos
T5 = Dieta mixta con 30 % de proteína de Paterna cocida a vapor por 60 minutos y 70 % de
proteína de harina de maíz
T6 = Dieta testigo elaborada con caseína
T7 = Dieta testigo libre de nitrógeno
I.4.4.6. Variables Respuesta
En los ensayos biológicos se evaluaron las siguientes variables cuantitativas:
-
Consumo de alimento
-
Peso de las ratas al final del experimento
-
Índice de Eficiencia Proteica (PER)
-
Razón Proteínica Neta (NPR)
1.4.5. MANEJO DE LOS EXPERIMENTOS
1.4.5.1. Obtención del material
Las colectas se realizaron en plantaciones de café, seleccionando frutos maduros y sanos,
en las localidades mencionadas numeral 1.4.1. En algunas ocasiones los frutos adquiridos
en los mercados locales. Las colectas en campo fueron realizadas en dos épocas que
corresponden a los meses de marzo-abril y agosto-septiembre de 2006 y 2007.
1.4.5.2. Almacenamiento y procesamiento del material experimental
Las muestras fueron trasladadas al Laboratorio de Análisis de Alimentos de la Universidad
del Valle y al Laboratorio de Análisis de ANACAFE, donde fueron inmediatamente
12
procesadas. En algunos casos, debido al volumen de las muestras, estas fueron almacenadas
en condiciones controladas de humedad y temperatura para favorecer su conservación.
Durante el procesamiento se procedió primero a realizar el fraccionamiento físico de la
fruta para determinar sus características tanto en fresco como en seco.
1.4.5.3. Análisis químico proximal y mineralógico
De cada fracción fueron tomadas muestras para análisis químico proximal, el cual fue
realizado en el Laboratorio de Análisis de Alimentos de la Universidad del Valle. El
análisis de las características físicas y de minerales fue realizado en el Laboratorio de
Análisis de ANACAFE.
1.4.5.4. Evaluación nutricional de las semillas de Ingas
Las harinas fueron preparadas con quince días de anticipación al establecimiento de los
ensayos biológicos. Fueron mantenidas bajo condiciones controladas hasta el momento de
formular las dietas. Los ensayos biológicos fueron realizados en el Bioterio del INCAP.
Los ensayos biológicos se establecieron en momentos coincidentes con la obtención de las
ratas.
1.4.5.5. Toma y Análisis de Datos
Durante las épocas de colecta de frutos, se registraron datos de las características físicas de
cada componente de los mismos. Se registró el contenido de humedad inicial y los
resultados del análisis proximal y mineralógico de vainas, pulpa, semillas y hojas de las
ingas, conforme fueron ingresando al laboratorio. Los datos se analizaron mediante
estadística descriptiva.
Los datos de los ensayos biológicos se registraron semanalmente. Las variables respuesta se
analizaron de acuerdo al modelo estadístico mediante un Análisis de Variancia o ANDEVA
y cuando existió diferencia estadísticamente significante se procedió a realizar una prueba
de separación de medias (Tukey).
13
PARTE II
MARCO TEÓRICO
II.1. GENERALIDADES SOBRE LAS INGAS
Las ingas, al igual que otras leguminosas arbóreas, tienen como característica distintiva la
producción de frutos en forma de legumbres o vainas, las cuales se abren longitudinalmente
en dos valvas, a lo largo de dos suturas. Estos árboles se agrupan como miembros de la
tribu Mimosacea, familia Leguminoseae, de los cuales existen alrededor de 150 especies en
América Tropical. En Guatemala existen alrededor de 10 especies de Inga utilizadas para
sombra de café. (Standley y Steyermarck, 1946).
Las leguminosas habitan en zonas templadas, tropicales y áridas, en sabanas y algunas
pocas especies son, incluso, acuáticas. Sin embargo, son más numerosas en las zonas
tropicales y subtropicales. Esta familia comprende alrededor de 650 géneros y 18,000
especies, incluyendo tipos diversos como hierbas, arbustos, bejucos y arboles. Esta es una
de las familias de angiospermas más diversas que existen (Fraile et al., 2007).
La mayoría de las leguminosas se explotan por sus semillas, varias de las cuales han sido,
desde tiempos ancestrales, componentes básicos de la dieta en ciertas regiones del mundo,
como es el caso del frijol común en Mesoamérica; las lentejas en Sur América; el chicharro
y garbanzo en el Medio Oriente, Africa e India; el haba alrededor del Mediterráneo; y la
soja en el Lejano Oriente (Fraile et al., 2007).
Las leguminosas, ofrecen además de las semillas, otros órganos comestibles, como pueden
ser las legumbres tiernas completas, el recubrimiento carnoso parecido al algodón que
encierra a las semillas, las hojas, los tubérculos y las flores (Fraile, et al., 2007). Algunas
leguminosas, aunque poco cultivadas como las Ingas, contribuyen al sustento de las
comunidades que colectan sus vainas y las comercializan como fruto. De las ingas, por
ejemplo, se consume además de la pulpa algodonosa, las semillas hervidas con sal (Ruiz
Carrera et al., 2004; Ronquillo, 1988).
II.1.1. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA DE LAS INGAS
El nombre científico para cada una de las especies de Inga puede tener varios sinónimos y
en algunos casos resulta confuso adjudicarlo a una especie debido a la diversidad de
nombres comunes con que se le conocen en diferentes lugares.
14
La paterna (Inga paterna) es conocida también como guajinicuil y guabo caite en Costa
Rica, Guaba en Nicaragua y Panamá, guaba extranjera en Matagalpa, Nacaspilo en El
Salvador, Paterna en Guatemala y Honduras y Paterno en el Salvador, Honduras y
Guatemala. Este es un árbol perennifolio o caducifolio, que alcanza hasta 20 metros de
altura. Sus ramas presentan hojas alternas, compuestas de 6 hojuelas lustrosas y
puntiagudas, lanceoladas a elípticas, glabras, de 8 a 11 cm de largo, Las flores son blancas
en cabezuelas, sésiles en forma de capítulo; estípulas deciduas. Cáliz de 2 mm de largo.
Corola blanca, de 6 mm de largo. Vaina glabra, oblonga, aplanada de 15 a 20 cm de largo,
aplanadas, gruesas y dehicentes cuando maduran. Las semillas son oblongas, lateralmente
aplanadas de 24 a 32 mm de 12 a 18 mm de ancho y 8 a 11 de grueso. Cada fruto contiene
de 12 a 18 semillas. Florece en la primavera y fructifica el mismo año. La pulpa es blanca,
algodonosa, dulce, suculenta y fácilmente desprendible. Los cotiledones son ovalados a
elípticos, expandidos, independientes y levemente sinuosos en su superficie de contacto,
con las bases fisuradas (Standley y Steyermarck, 1946; Niembro Rocas, 2002). El tronco es
recto y corona amplia y redonda, de denso follaje. Los arboles pueden vivir hasta 25 años y
morir por enfermedades o muerte natural (Tindall y Aragón, 2002).
La guaba, (Inga vera), es conocida también como chalum, cuje, guamo. En Guatemala se le
conoce también como shalum, es un árbol de tamaño de 12 a 18 m de altura y de 30 a 60
cm de diámetro. Copa amplia y esparcida. Ramas largas y follaje ralo. Las flores se
encuentran en racimos de 1 a 4 flores, son blancas con estambres alargados, cáliz dentado y
de 5 partes. Es tubular, velloso y de color verde marron, de 11 a 12 mm de largo. La vaina
es pubescente, más o menos cilíndrica, de 10 a 15 cm de largo y 5 de ancho (Standley y
Steyermarck, 1946).
El cushin, (Inga jinicuil). Es un árbol con corona expandida, de 8 a 10 metros o más, hojas
con 3 a 4 pares de foliolos, subsesiles, gruesas, lanceoladas, oblongas o elípticas de 5 a 20
cm de largo, agudas o obtusas, redondeadas en la base y levemente pilosas arriba. De vaina
de 12 a 30 cm de largo y a veces más grandes (Standley y Steyermarck, 1946).
II.1.2. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA
El paterno crece en suelos profundos y ricos en materia orgánica, con textura de arenosa a
arcillosa. Prospera en climas húmedos y templado, con temperatura promedio de 18 oC,
con precipitaciones de 1500 mm (Niembro Rocas, 2002). En Guatemala se le puede
encontrar en todas las regiones cafetaleras aunque su uso es cada vez más restringido
debido a que su fruto es muy apetecido, lo cual puede ser motivo de daños al cafetal
durante su colecta (ANACAFE, 1998).
15
La distribución de la guaba y del cushin coincide con la del género. No solo en climas
húmedos sino también en climas secos a la orilla del curso de agua. Parece que existe
bastante variabilidad entre procedencias de esta especie, al menos en tamaño y forma de
hoja, forma de la copa, etc. Supuestamente hay diferencias en tolerancia a diferentes suelos,
incluyendo acidez y humedad. Reportada desde México hasta Argentina y Las Antillas
(Tindall y Aragón, 2002).
Las tres especies de Inga se encuentran ampliamente distribuidas en las regiones cafetaleras
de Guatemala, desde los 800 a 1800 msnm. Se encuentra en los departamentos de Alta
Verapaz, Escuintla, Sacatepéquez, Chimaltenango, Solola, Santa Rosa, Quetzaltenango.
Endémica desde Chiapas, Mexico (Standley y Steyermarck, 1946).
II.1.3. FENOLOGIA
Las semilla son sensibles al calor por lo que se deben proteger para evitar la desecación y
una vez, sacadas del fruto, germinan en pocos días (Barrance et al., 2003). En América
Central, el crecimiento durante el año ocurre de la siguiente manera: crecimiento de hojas a
lo largo de todo el año, las flores se forman durante los meses de febrero a abril y los frutos
se desarrollan de enero a junio. En relación a la guaba, el cushin y otras especies de Inga,
las hojas se desarrollan durante todo el año, las flores surgen de enero a junio y el fruto se
forma desde marzo a septiembre (Barrance et al., 2003).
II.1.4. USOS
Las ingas son usualmente utilizadas como sombra para café y leña. La presencia de ingas
en las plantaciones cafetaleras está culturalmente ligado, es especial, a los pequeños
productores y trabajadores de las fincas quienes aprovechan la leña y el fruto para su
alimentación (Soto Pinto, et al., 2002, Rodríguez, 1990).
La Inga paterno ha sido utilizado en otros cultivos perennes, a veces cumpliendo función de
cortina rompeviento. Esta especie fue la primera en ser usada como sombra para café en
C,A. Pero debido a su susceptibilidad a plagas, su uso ha disminuido siendo reemplazada
por otras Ingas. Esta especie, al igual que otras de la misma familia, es una excelente
fijadora de N. En un cafetal de México se encontró fijando hasta 400 kg de N/ha (Barrance
et al., 2003).
Esta especie ha sido cultivada desde tiempos precolombinos por sus grandes semillas
comestibles. Las vainas todavía se pueden encontrar en los mercados, a lo largo de su
distribución natural. Es una de las dos únicas especies de Inga en la cual la semilla es
comestible. Este uso más restringido entre las comunidades indígenas desde el sur de
16
México hasta Honduras (Pennington y Fernándes, 1998).
Varias especies de Inga tienen fruto comestible, que es la pulpa dulce que rodea las
semillas. En la mayoría de casos, esta es delgada y tiene poca cantidad que ofrecer. Sin
embargo, algunas especies tienen más pulpa comestible o en casos como Inga paterna
también son comestibles las semillas (Barrance et al., 2003).
Ruiz Cabrera, et al., (2004) mencionan el consumo de la pulpa de Inga leptoloba y de la
semilla y pulpa de Inga jinicuil pero poco se estudiado el valor nutricional o el uso de esta
semilla como fuente de proteína.
Uno de los pocos estudios realizados demuestra que las semillas de paterna contienen
aproximadamente 19 gramos de proteína y 63 gramos de carbohidratos totales
(Composition of foods commonly used in Latin American Countries). También es posible
que ese alto contenido de proteína tenga un buen valor nutricional por la presencia de
aminoácidos esenciales. De esta forma, puede ser utilizada para suplementar la
alimentación de los pobladores rurales, basada principalmente en el maíz, cuya deficiencia
en lisina es bien conocida.
Tindall y Aragón (2002) menciona que las semillas son usadas en la preparación de platos
locales y vendidas en fresco o preservadas. El té hecho de la corteza es utilizado para
acelerar la labor de parto y la pulpa fresca ayuda a curar la constipación. Otros usos, se
refieren al uso de la madera para construcción, postes de cerca y leña, así como la
utilización de hojas para la elaboración de mulch y alimento para ganado (Barrance et al.,
2003).
En relación con la guaba y el cushin son varios los usos que se dan a los productos
obtenidos de estas especies. La semilla de los frutos está envuelta por una pulpa dulce y
comestible, la madera se usa para postes, leña, carbón y a veces, para fabricar muebles
rústicos. También proporcionan excelente sombra a cultivos perennes, debido a la
arquitectura de su copa en forma de sombrilla. Como árbol de servicio, proporcionan
nitrógeno, a través de su capacidad fijadora y fertilidad a través del uso de residuos de las
podas, como mulch. Usos menos habituales, son como plantas melíferas y como forraje
pero éste, es un uso menor pues el ganado solo come las hojas cuando hay escasez de pasto
y en la época más seca. Son más palatables para las cabras (Barrance et al., 2003).
También es mencionado que las hojas de cushin son muy usados en Cobán para envolver
pequeños tamales impartiéndoles una cierta coloración purpura muy apetecida. Las flores
dan un buen grado de miel (Standley y Steyermarck, 1946).
17
II.2. ASPECTOS NUTRICIONALES DE LAS LEGUMINOSAS
Las leguminosas de grano son fuentes proteicas vegetales cuyas semillas contienen más del
20 % de este nutriente, además de su riqueza energética. La composición bromatológica
promedio de las leguminosas de interés para la alimentación humana contiene entre 15 a 44
% de proteína digestible y entre 4.5 a 13.3 % de fibra bruta. La energía metabolizable se
sitúa entre 12 a 14.3 MJ/Kg. de materia seca. A continuación se describen las
características de las principales fracciones nutritivas contenidas en el grano de las
leguminosas (Boza López, 1991).
Proteínas
En general la proteína de las leguminosas constituyen el nutriente de mayor interés formado
en un 70% de globulinas, 10 a 20% de albúmina, 10 a 15% de glutelina y el resto de
prolamina, predominando en ellas la globulina y albúmina, a diferencia de los cereales en
los que abundan la prolamina y la glutelina, fracciones proteicas asociadas a contenidos
diferentes de aminoácidos.
En las globulinas de las leguminosas se pueden distinguir dos subfracciones de distinto
peso molecular: vicilina y legumina, también con una distinta composición aminocídica,
todas ellas fracciones controladas genéticamente de manera independiente y que indican la
posibilidad de aumentar cantidad y calidad de las proteínas de las legumbres mediante
mejora genética.
Desde el punto de vista de la calidad biológica de la proteína de las leguminosas de grano,
interesa en primer lugar conocer su aminograma. Un estudio de la Composición
Aminoacídica Media de siete leguminosas de grano (Altramuz, Garbanzo, Guisante, Haba,
Judía y Lenteja), dio los siguientes resultados expresados en porcentaje del peso de las
semillas; el primer resultado obtenido indica que poseen entre 19 a 27% de proteína bruta,
0.77 a 4.0 de Isoleucina, 1.46 a 6.40 de Leucina, 1.35 a 5.5 de Lisina, 0.21 a 0.90 de
Metionina, 0.19 a 1.4 de Cistina, 0.78 a 3.3 de Fenilalanina, 0.37 a 4.10 de Tirosina, 0.78 a
3.60 de Treonina, 0.17 a 0.30 de Triptófano, 0.93 a 3.80 de Valina, 1.09 a 9.20 de Arginina
y de 0.42 a 2.8 de Histidina. Los anteriores datos catalogan a estas especies en un rango de
Valor Biológico entre 44.6 a 68.0 (Boza López, 1991).
Puede apreciarse que las proteínas de los granos de leguminosas son una buena fuente de
lisina, siendo por el contrario deficitarias en los aminoácidos azufrados: metionina y cistina,
así como en triptófano los cuales deben suplementarse con el aporte de otros componentes
de la dieta.
18
La calidad biológica de las proteínas de las leguminosas se mide por diferentes índices
entre los que destacan la digestibilidad, valor biológico (V.B.), utilización neta de la
proteína (U.N.P.) y el coeficiente de eficacia en crecimiento (P.E.R.), realizados sobre
animales experimentales, frente a otros como la digestibilidad “in vitro”, computo químico,
índice de aminoácidos esenciales, lisina disponible, índices microbiológicos y otros.
Otro de los resultados del estudio anteriormente mencionado, relacionado con la calidad
Biológica de la proteína; indica que la digestibilidad de ésta va del 73% al 90%, su V.B. de
45 a 73, la U.N.P. del 35 al 66 y el P.E.R. del 0.93 al 2.32.
Los valores de la digestibilidad proteica señala la alta proporción de la proteína absorbida
de la ingerida, el V.B. indica el porcentaje de la proteína absorbida que es retenida por el
organismo.
El coeficiente de eficacia en crecimiento es el índice obtenido al dividir el aumento de peso
por los gramos de la proteína ingerida. Este índice juntamente con el V.B. y la U.N.P. son
menores que los valores de los indicadores (caseína y huevo), como consecuencia de las
deficiencias señaladas en aminoácidos azufrados, lo cual se comprueba al suplementar con
metionina al altramuz que eleva su P.E.R. de 1,34 a 3,05, que es muy comparable con los
indicadores (Boza López, 1991).
Hidratos de Carbono
En general los hidratos de carbono son el grupo de componentes mayoritarios de las
leguminosas-grano que figuran en su composición en una cuantía, en sustancia seca,
próxima al 70%, con la salvedad del cacahuate y la soya que tienen contenidos netamente
inferiores.
Los principales componentes de este grupo son el almidón, xilosa, sacarosa, rafinosa,
pectina y lignina. De los polisacáridos de reserva destaca el almidón que salvo en el
altramuz y la soya, que solo contienen de un 2 a 4%, las restantes semillas tienen cantidades
del orden del 33 al 56%; por el contrario son más elevados los niveles de xilosa del
altramuz (10,5%) que en las restantes legumbres (4 a 6%). Otro carbohidrato de interés es
la sacarosa con contenidos que oscilan del 2 al 6%, al que deben el ligero sabor dulce, nivel
que es superior con respecto a los cereales (1 a 2%) (Boza López, 1991).
Es característico de las leguminosas-grano la presencia de algunos oligosacáridos,
especialmente rafinosa (digalactosilsacarosa), verbascosa (trigalactosilsacarosa) y
estaquinosa (digalactosilsacarosa); los cuales no son digeridos por las enzimas digestivas de
los mamíferos, pasando sin hidrolizarse al intestino grueso, donde son atacados por la flora
19
intestinal dando lugar a la formación de gases y responsables de causar flatulencias.
Lípidos
El contenido en grasa de las leguminosas es muy diverso, desde algunas que contienen
porcentajes bajos como el guisante, haba, judía, lenteja y veza que oscilan de 1,5 a 2,5,
otras muestran niveles intermedios como el garbanzo (4-6%), altramuz (Lupinus albus 712% y L. mutabilis 13-22%) y por último, aquellos denominados oleaginosas por su riqueza
en aceite, entre las que destacan el cacahuate (43,3%) y la soya (18-23%).
En general desde el punto de vista nutritivo debemos destacar la calidad de las grasas de las
leguminosas por la elevada participación de ácidos grasos esenciales poliinsaturados en su
composición: linoleico y linolénico; y nomoinsaturados: oleico, cuyo contenido oscila
alrededor del 50%.
Vitaminas
El contenido de vitaminas de las leguminosas-grano es escaso, salvo algunas hidrosolubles
del grupo B y entre ellas destacan la tiamina ó B1, riboflavina ó B2, niacina ó ácido
nicotínico y ácido fólico. De ellas las más abundante es la niacina con niveles entre 2,1 a
16.0 mg/100 g de semilla correspondientes a la soya y cacahuate, mostrando cantidades
intermedias el altramuz, garbanzo, judía, lenteja, haba y guisante entre 4 a 6 mg/100g. Los
aportes de tiamina oscilan entre 0,50 a 0,87 mg. y de 0,18 0a 82 mg./100 g. de semilla en lo
concerniente a la riboflavina.
Estos datos nos muestran que las leguminosas-grano deben considerarse como una valiosa
fuente de vitaminas del grupo B para el hombre y animales monogástricos, interviniendo en
el metabolismo de los glúcidos y proteínas. Son escasos los contenidos en vitamina C de
estos alimentos, a tal punto que solo se encuentran trazas en la soya y lenteja, un
aproximado de 2mg/100 g. de semilla de guisante; las especies restantes se encuentran
próximas a los 4mg/100 g. de semilla, lo cual da una disponibilidad casi nula debido a las
pérdidas que se producen en los procesos culinarios (Boza López, 1991).
En lo referente a las vitaminas liposolubles cabe señalar la presencia de vitamina A
(betacaroteno) y E en las leguminosas-grano. De vitamina A se encuentran de trazas a 370
UI de vitamina / 100 g. de semilla de judía y guisante. El nivel de tocoferol (vitamina E) en
estas legumbres sin decorticar, es escaso; pero es superior a los niveles presentes en los
cereales.
20
Minerales
En cuanto a los aportes en minerales de las leguminosas-grano destacan dos fundamentales
para la alimentación humana: calcio y hierro.
Los niveles de calcio de las legumbres oscilan entre los 73 mg/100 g. de lenteja y en
general las cifras son muy superiores a las de los cereales y comparables a las de los
productos lácteos; se estima que una ingestión de 50 g. de leguminosas por día puede
prestar una contribución útil a los requerimientos de este mineral.
El otro elemento de interés que aportan las leguminosas es el hierro en cantidades que
oscilan alrededor de 6 mg/100 g. de semilla. Estos niveles son muy superiores a cualquier
otro alimento, con salvedad del hígado o la levadura desecada. Pese a este alto contenido,
los coeficientes de absorción del hierro de estos alimentos oscila entre el 10 al 20%.
Entre los restantes elementos presentes en las leguminosas destacan sus contenidos en
magnesio (60 a 183 mg/100 g. de semilla), fósforo (301 a 586 mg) y azufre (196 a 237 mg.)
(Boza López, 1991).
II.2.1. CONTENIDO DE NUTRIENTES EN LAS INGAS
Las semillas de leguminosas son de dos a tres veces más ricas en proteínas que los granos
de cereales. Su contenido en proteínas, varia por lo regular, entre el 10 al 30 %. Poseen
alrededor del 60 % de carbohidratos, principalmente almidón, siendo una buena fuente de
energía. También son ricas en fibra. En la mayoría de las leguminosas, su contenido de
aceite oscila entre el 1 y 3 %, También aportan minerales, siendo más ricas en calcio que
los cereales, contienen una buena fuente de hierro y vitaminas del complejo B, como
tiamina y riboflavina (Fraile et al., 2007).
Aunque contienen alta proteína, esta es deficiente en aminoácidos azufrados (metionina y
cisteína) cuya riqueza es mayor en los cereales. A su vez, la proteína de las leguminosas
contiene abundante lisina, aminoácido escaso en los cereales. Por lo tanto, la combinación
de leguminosas y cereal da un buen balance de aminoácidos esenciales (Fraile et al., 2007).
El follaje de las ingas es también una fuente potencial de alimento para el ganado al ser
combinado con otros recursos alimenticios (Rosales, 1997). En los cuadros 1 y 2 se
muestra la composición química de las partes vegetativas de Inga sp. comparada a otros
recursos forrajeros y de la pulpa de Guaba.
21
Cuadro 1. Composición química (g/kg) y cinética de la fermentación de árboles y
arbustos forrajeros
Componente
Erythrina
edulis
Leucaena
Trichanthera
leucocephala
gigantea
Inga sp.
Gliricidia
sepium
Materia orgánica
891.7
887.1
804.1
909.1
878.8
Proteína cruda
256.2
284.1
178.2
225.8
303.3
Proteína Soluble
53.3
42
35.4
30.1
129.4
Carbohid. Solubles
12.6
18.4
43.2
3.3
20.7
Almidón
204.8
155.9
248.2
192.5
109.5
Azúcares Totales
70.9
99.1
170.1
84.4
88.8
Azúcares Reductores
18.2
95.2
91.6
59.5
63.2
Fibra Det. Neutro
612.6
308.1
294.1
630.8
298.4
Extracto Etéreo
23.6
32.2
31.2
8.5
22.6
Capacidad de precipitar
Proteína cm2/g
132.8
244.1
323.5
529.0
163.6
Taninos Condensados
DO*/g
0
284.2
0
595.4
0
Fenoles Totales DO/g
38.6
111.2
208.8
151.9
39.2
0.085
0.064
0.073
0.061
0.111
Fase Inicial (h)
14.1
16.6
15.7
10.8
11.7
Producción de Gas (ml)
Fuente: Rosales, 1997.
83.7
90.4
104.6
31.9
101.1
Tasa de Fermentación
(h-1)
22
Cuadro 2.Composición química promedio de 100 g de pulpa de guaba.
Componente
Unidad
Valor
Agua
Mg
84.9
Valor energético
Cal
53.0
Proteínas
G
1.0
Aceite
G
0.1
Carbohidratos
G
13.6
Fibras
G
0.8
Calcio
Mg
24.0
Fósforo
Mg
18.0
Hierro
Mg
0.4
Tiamina
Mg
0.05
Riboflavina
Mg
0.10
Niacina
Mg
0.50
Acido Ascórbico
Mg
Fuente: http://www.concope.gov.ec . 2008
1.40
II. 2.2. EVALUACIÓN NUTRICIONAL
La calidad de una fuente alimenticia depende de su contenido en aminoácidos esenciales,
así como del balance y disponibilidad de tales compuestos (Young et al., 1977). Las
proteínas, cuyo contenido de aminoácidos se aproxima al punto óptimo de satisfacción de
las necesidades animales y humanas, son consideradas de alta calidad y aquellas que no se
acercan a ese punto, son catalogadas como proteínas de baja calidad (Janwm, 1978).
Los granos de leguminosas pueden contener niveles de lisina, treonina y triptófano, pero su
valor nutricional puede estar negativamente influenciado por una baja digestibilidad y por
la presencia de sustancias tóxicas (Antunes et al., 1995). Sin embargo, la contribución más
importante de las leguminosas es su efecto suplementario en las dietas con cereales, lo que
justifica la eliminación, al menos parcial, a través de la cocción de los componentes antinutricionales que pueden estar presentes en los granos (Fernández et al., 1981).
23
II.2.3. MÉTODOS PARA EVALUAR LA CALIDAD NUTRICIONAL DE LA
PROTEÍNA
Los bioensayos que emplean la rata como modelo experimental continúan siendo los
métodos recomendados para evaluar la calidad proteica de los alimentos. De estos el PER
(Protein Efficiency Ratio) o Razón de Eficiencia Proteica es el método recomendado en
Estados Unidos y en muchos otros países. En Europa el NPR (Net Protein Ratio) o Razón
Neta de Proteína es el método recomendado (Falcón Villa et al., 2006).
Ambos métodos miden la respuesta del animal experimental, traducido como aumento en
peso, en relación a la ingesta de proteína prueba de una dieta ajustada al 10 por ciento de
proteína. El PER se describe como un bioensayo de un solo punto, dado que se mide la
respuesta a un solo nivel de proteína. En cambio NPR es un bioensayo de dos puntos, pues
se mide la respuesta a dos niveles de proteína (10 por ciento de la proteína prueba y cero
por ciento de una dieta libre de proteína). En este sentido el NPR sería método mejor, al
tomar en cuenta la proteína de mantenimiento (Falcón Villa et al., 2006).
A pesar de que ambos métodos tienen sus diferencias en relación a las condiciones en que
se realizan los bioensayos, las diferencias principales son: El PER dura 28 días de
experimentación, mientras que el NPR dura solo 14 días. El PER utiliza 10 animales
machos, con diferencia de 10 g entre el peso de los individuos. En cambio el NPR emplea
cuatro individuos (2 machos y 2 hembras) por grupo experimental y la diferencia en peso
entre los grupos experimentales no debe ser mayor de 1 g (Jansen, 1978, Falcón Villa et al.,
2008).
El PER y NPR evalúan el valor nutricional de las proteínas basados en cambios de peso
corporal de los animales de experimentación; es decir, cuánto de la proteína ingerida es
traducida o convertida en peso corporal, de acuerdo a las fórmulas siguientes:
PER = ganancia peso grupo experimental/ingesta proteína grupo exp.
NPR = ganancia peso grupo experimental – pérdida peso grupo dieta libre nitrógeno
Proteína consumida por el grupo experimental
24
II.2.4. FACTORES QUE AFECTAN EL VALOR NUTRITIVO DE LAS SEMILLAS
DE LEGUMINOSAS.
Aunque las leguminosas comprenden miles de especies, menos del 20 % de estas se
explotan como fuente de alimento para el consumo humano o animal. De las diferentes
causas sugeridas para explicar ese menor consumo de leguminosas, una de las más
documentadas es la de la baja digestibilidad relativa de la proteína en la semilla de esas
plantas. Este problema ha sido atribuido, por un lado, a la deficiencia de los aminoácidos
sulfurados en la proteína de las leguminosas y por otro, a la presencia de factores anti
fisiológicos o tóxicos (Musquiz, 2005).
Las leguminosas de grano constituyen en la actualidad un grupo de materias primas
importantes en la nutrición debido sobre todo a su alto contenido de proteína (25 a 42 % de
la materia seca). La incorporación de esta materia prima en la dieta de humanos o animales
conlleva una serie de inconvenientes, ya que su valor nutritivo depende de su composición
química y de la utilización neta de la proteína. En general, en las leguminosas el valor de la
Utilización Neta de la Proteína (NPU) no pasa del 65 a 70 % mientras que los valores
observados con proteínas de origen animal (Lactoalbúmina, caseína) superan el 90 %
(Musquiz, 2005).
La razón de los bajos valores de NPU en las leguminosas radica fundamentalmente en tres
causas:
1. Desequilibrio aminoacídico en la composición química de la proteína
2. Presencia de Factores Antinutritivos: Inhibidores de Proteasas (IP), taninos, lectinas
3. Digestibilidad de la proteína.
Desequilibrio aminoacídico
Es bien conocido que las proteínas de semillas de leguminosas son deficientes en algunos
aminoácidos esenciales, especialmente los azufrados –cistina, metionina. Sin embargo, la
suplementación de estos aminoácidos de las raciones basadas en leguminosas como fuente
principal de proteína da lugar a una mejora tan solo limitada en los índices productivos y
fisiológicos que no llegan a alcanzar los valores en animales de evaluación utilizados como
testigo.
Factores Antinutritivos (FA)
Los llamados FA son sustancias presentes en las semillas de leguminosas que en
determinadas proporciones pueden afectar negativamente la utilización nutritiva de las
25
raciones. No están todos presentes en todas ellas y las concentraciones también varían
mucho entre las diferentes especies vegetales de interés. Los principales FA encontrados
en semillas de leguminosas son:
Inhibidores de Proteasa (IP)
Los IP son proteínas que se encuentran fundamentalmente en las semillas de la planta,
particularmente de las leguminosas. Tras la ingestión de materiales conteniendo estas
sustancias, la moléculasde tripsina (en el caso de los inhibidores de tripsina) se une a la del
inhibidor en el medio intestinal, de modo similar a como lo haría con el sustrato, pero en
lugar de ser éste hidrolizado se forma un complejo estable debido a la formación de un gran
número de enlaces complementarios en la zona de contacto. La actividad trípsica intestinal
se encuentra así en parte inhibida dando lugar a una serie de alteraciones fisiológicas. El
efecto relacionado con la ingestión de materiales que contienen inhibidores de proteasas es
la hipertrofia del páncreas. Con todo, para la mayor parte de las leguminosas, como por
ejemplo, habas y guisantes, en las que se ha determinado entre un 12 y 20 % de la actividad
inhibidora encontrada en la soya no tratada.
Taninos:
Con el nombre genérico de taninos se agrupan una serie de compuestos fenólicos solubles
en agua con un peso molecular de 500 a 3,000. Su contenido en las semillas de leguminosas
se sitúa entre 0 y 2.0 % de materia seca. Aunque la acción antinutritiva de estas sustancias
puede llevarse a cabo por absorción de fenoles procedentes de la hidrólisis intestinal de los
taninos hidrolizables, la actividad más relevante desde el punto de vista nutricional es
probablemente la capacidad de estas sustancias para unirse a proteínas, debido a la gran
afinidad del oxígeno carboxílico de estas para formar enlaces de hidrógeno.
Los complejos tanino proteína han sido responsabilizados de descensos en la
biodisponibilidad de aminoácidos y de incrementos en la excreción fecal de nitrógeno,
efectos que pueden acarrear un retraso en el crecimiento. Por otra parte, esta misma
afinidad por moléculas proteícas da lugar a la inhibición de la actividad enzimática
intestinal. El efecto final de todo ello es un aumento en la excresión de proteínas con
descenso en la digestibilidad del nitrógeno, y por lo tanto en el ritmo de crecimiento de los
animales de prueba.
Otros factores anti-nutricionales presentes en los granos de leguminosas y sus efectos
fisiológicos sobre animales de prueba se observa en el cuadro 3.
26
Cuadro 3. Factores antinutricionales de las semillas de leguminosas y sus efectos
fisiológicos.
Tipo
Distribución
Efectos Fisiológicos
Proteínas:
Inhibidores de proteasas
Leguminosas
Depresor de crecimiento
Hipertrofia pancreática
Inhibidores de amilasas
Leguminosas
Disminución de digestión del almidón
Lectinas
Glicósidos:
Leguminosas
Depresor de crecimiento, muerte
Alpha galactósicos
Leguminosas
Flatulencia
Vicina/convicina
Vicia faba
Fabismo
Saponinas
Leguminosas
Disminución impermeabilidad intestinal
Beta-N-oxalil-alpha-beta
diaminopropiónico
Lathyrus
sativus
Latirismo
Dihidroxifenil alanina
Otros:
Fitatos
Vicia faba
Fabismo
Leguminosas
Disminución disponibilidad minerales
Alcaloides
Lupinus sp.
Depresor de crecimiento
Taninos
Leguminosas
Disminución digestibilidad proteína
Aminoácidos:
Fuente: Musquiz, M. 2005.
27
Digestibilidad de la proteína
Mientras que las proteínas de origen animal, particularmente tras el procesado, son
rápidamente degradadas a aminoácidos en el tracto digestivo, las de procedencia vegetal se
consideran generalmente más resistentes a la hidrólisis. Esta resistencia a la proteolísis que
muestran las proteínas de las leguminosas en el estado natural se ha aducido como un factor
determinante de su bajo valor nutritivo. Sin embargo se ha determinado que en aquellos
granos de leguminosas que contienen bajos valores de taninos, la digestibilidad puede
superar el 80 % (Rubio, 2005)
Con base en la información de la composición aminoacídica, el contenido de FA y la
digestibilidad de la proteína de leguminosas, puede concluirse que las causas del menor
valor nutritivo de algunas semillas de leguminosas se encuentra relacionado con la
estructura química de las proteínas globulares de almacenamiento y sus efectos adversos
sobre el crecimiento y el metabolismo de la proteína, que con la presencia de ningún FA
conocido, aunque los mecanismos involucrados son hasta el momento desconocidos
(Rubio, 2005).
A pesar de sus importantes atributos nutricionales, el bajo aprovechamiento de la proteína
de leguminosas se debe principalmente, a los compuestos tóxicos: flavonoides, alcaloides,
aminoácidos no proteicos y proteínas no comunes, los que muchas veces se encuentran en
las hojas, vainas y semillas y cabe destacar, nunca en sus tubérculos radicales. Estos
compuestos anti-nutricionales han limitado su consumo, causando que los humanos solo
hayan seleccionado las que producen menos daño. Afortunadamente, muchas leguminosas
pueden volverse útiles como alimento ya que sus toxinas pueden neutralizarse mediante la
cocción, germinación, fermentación y/o remojo (Rubio, 2005)
Para resolver el problema de la toxicidad de los factores perjudiciales de la proteína de las
leguminosas, la tendencia ha sido: a) complementar los factores relativos a la escasez, por
ejemplo, con aminoácidos azufrados, en especial metionina. B) destruir o inactivar los
factores responsables de la baja digestibilidad de la proteína de las leguminosas, como los
inhibidores de tripsina y las hemaglutininas, c) mejorar agronómica y nutricionalmente a
las leguminosas por medio de selección de variedades adecuadas (Rubio, 2005)
Hasta la fecha, el conocimiento incompleto que se tiene, de los factores anti-fisiológicos, ha
influido en que el mejoramiento nutricional de las leguminosas no sea de la magnitud que
lógicamente se desea.
28
II.3. POSIBLE CONTRIBUCIÓN DE LAS INGAS AL MEJORAMIENTO DEL
ESTADO NUTRICIONAL.
En Guatemala, los niveles de desnutrición son causados por el déficit de proteínas de alta
calidad así como por la baja ingesta de ciertas vitaminas y minerales. Este nivel de
desnutrición afecta el desarrollo y posterior desempeño físico y mental de la niñez. Las
zonas cafetaleras no son la excepción. Por lo tanto, la utilización de especies de
leguminosas, potenciales en la alimentación, deben ser evaluadas y estudiadas.
Actualmente, las ingas son consumidas como fruta mediante el consumo de pulpa. El
consumo de semilla de paterna es frecuente, entre los pobladores rurales, sea cocida o frita.
Además, se tiene conocimiento de la utilización de semillas de paterna en conserva y su
comercialización hacia los llamados mercados nostálgicos.
Entre los posibles usos, está el aprovechamiento de la harina de la semilla con el fin de
suplementar otros productos elaborados a base de maíz u otros cereales, con el propósito de
enriquecer la ingesta de proteína en el área rural. Con la harina de inga, se podrían preparar
tortillas, atoles, sopas, galletas u otros productos. La pulpa también podría ser utilizada en
la elaboración de dulces, jaleas, refrescos, debido a su alto contenido de azúcares. La vaina
y las hojas son, además, una fuente rica en fibra y proteína, por lo que no se descarta su uso
en la elaboración de concentrados para animales. Sin embargo, los usos potenciales antes
mencionados, deben ser evaluados mediante el conocimiento físico y químico de las
fracciones de los frutos de las ingas, a través de pruebas nutricionales y ensayos biológicos,
para determinar la disponibilidad, las necesidades de procesamiento y su aceptación por los
consumidores.
29
PARTE III
III.1. RESULTADOS
III.1.1. FRACCIONAMIENTO FISICO DE LOS FRUTOS O VAINAS DE INGAS
En los cuadros 3, 4 y 5 se presentan los resultados promedios de las características físicas y
peso en seco de las fracciones que constituyen el fruto de las tres leguminosas en estudio.
Cuadro 3. Fraccionamiento físico de los frutos de Inga Paterna provenientes de tres
localidades del país.
Santa Lucía Cotz.
Barberena,
Cobán
Escuintla
Característica
Santa Rosa.
Alta Verapaz
Largo (cm) del Fruto
35.2 ± 3.94
26.52 ± 5.93
22.9 ± 4.77
Ancho (cm) del Fruto
6.43 ± 0.41
8.61 ± 0.43
6.62 ± 0.58
Grosor (cm) del Fruto
2.64 ± 0.32
1.10 ± 0.16
1.19 ± 0.25
No de semillas/ Fruto
14.3 ± 2.95
10.3 ± 1.83
9.6 ± 2.95
Peso fresco total (gr)
332.5 ± 40.83
340.25 ± 65.79
261.9 ± 70.39
Peso fresco vaina (gr)
248.2 ± 48.63
231.0 ± 56.59
173.3 ± 36.64
107.91
92.4
69.32
30.41 ± 4.98
36.25 ± 17.11
37.8 ± 15.37
5.53
6.52
6.80
53.94 ± 5.41
73 ± 19.05
56.4 ± 19.65
23.97
32.44
25.04
Peso seco vaina (gr)
Peso fresco pulpa (gr)
Peso seco pulpa (gr)
Peso fresco semillas (gr)
Peso seco semillas (gr)
Relación de las fracciones en base al peso fresco total (100%)
Vaina
74.65
67.89
66.17
Pulpa
9.14
10.65
14.43
Semilla
16.22
21.45
21.53
*Promedio de 10 vainas de cada especie.
30
En resumen, se observa que la vaina representa aproximadamente entre el 66.1 al 74.6 %, la
pulpa entre 9.1 a 14.4 % y la semilla entre 16.2 a 21.5 % del peso total del fruto en fresco.
Cuadro 4. Fraccionamiento físico de los frutos de Guaba (Inga vera) provenientes de
dos localidades del país.
Mazatenango
Cobán
Suchitepéquez
Característica
Alta Verapaz
Largo (cm) del Fruto
17.08 ± 1.52
15.47 ± 2.59
Ancho (cm) del Fruto
4.51 ± 0.17
4.03 ± 0.35
Grosor (cm) del Fruto
2.11 ± 0.26
0.68 ± 0.17
No de semillas/ Fruto
11.6 ± 2.01
10.3 ± 1.83
Peso fresco total (gr)
124.97 ± 21.03
81.4 ± 15.01
Peso fresco vaina (gr)
59.68 ± 9.77
41.1 ± 9.17
19.16
12.33
26.17 ± 5.19
13.9 ± 5.51
4.92
2.61
39.12 ± 7.43
23.4 ± 5.95
17.90
10.76
Peso seco vaina (gr)
Peso fresco pulpa (gr)
Peso seco pulpa (gr)
Peso fresco semilla (gr)
Peso seco semilla (gr)
Relación de las fracciones en base al peso fresco total (100%)
Vaina
47.76
50.49
Pulpa
20.94
17.08
Semilla
31.30
28.75
*Promedio de 10 vainas de cada especie.
En el caso de la guaba, la proporción de la vaina en relación al peso total fue menor al
observado en paterna, ya que apenas entre el 47.7 y 50.5 % aproximadamente del fruto lo
constituye la vaina. Por el contrario, mayor proporción de pulpa fue obtenida en la guaba.
La semilla también representa una mayor proporción del peso fresco total en comparación
con la paterna.
31
Cuadro 5. Fraccionamiento físico de los frutos de Cushin (Inga jinicuil) provenientes
de dos localidades del país.
Barberena,
Varias fincas
Santa Rosa
Característica
Escuintla
Largo (cm) del Fruto
27.58 ± 4.59
24.04 ± 3.64
Ancho (cm) del Fruto
2.08 ± 0.51
3.9 ± 0.32
Grosor (cm) del Fruto
1.85± 0.4
2.46 ± 0.54
No de semillas/ Fruto
16.17 ± 3.07
14.7 ± 2.58
Peso fresco total (gr)
139.96 ± 44.51
149.7 ± 24.13
Peso fresco vaina (gr)
92.3 ± 37.69
113.06 ± 25.16
43.95
50.87
19.41 ± 3.59
16.09 ± 1.18
3.73
3.05
28.25 ± 5.63
20.55 ± 3.88
13.14
9.65
Peso seco vaina (gr)
Peso fresco pulpa (gr)
Peso seco pulpa (gr)
Peso fresco semilla (gr)
Peso seco semilla (gr)
Relación de las fracciones en base al peso fresco total (100%)
Vaina
65.94
75.52
Pulpa
13.87
10.74
Semilla
20.18
13.73
*Promedio de 10 vainas de cada especie.
En el cushin se observó un fraccionamiento similar al de paterna ya que entre 65 y 75.5 %
del peso total corresponde al peso de la vaina y entre 10.7 a 13.9 % corresponde al peso de
la pulpa. De igual manera, el peso de la semilla en proporción al peso total del fruto estuvo
dentro del rango observado en la inga paterna.
En relación a las dimensiones largo, ancho y grosor, los frutos de paterna se caracterizan
por ser de mayor tamaño, en comparación con el fruto de la Guaba y del Cushin. El fruto
de la Guaba, es una vaina corta y ancha, mientras que la vaina del Cushin es mas angosta y
larga lo que permite un mayor número de semillas pero de menor tamaño que las de
paterna.
32
Otra diferencia importante entre las tres especies lo constituye el color de las semillas, ya
que las semillas de Cushin presentan el epicarpio de color negro en cuanto que las semillas
de guaba y paterna son de color verde. También fue observado que las semillas de Paterna,
tienden a germinar dentro de la vaina.
En la figura 1 y 2 se observa la distribución porcentual de los frutos de las tres especies en
peso fresco y seco.
Figura 1. Distribución porcentual de las fracciones del fruto de tres especies de Inga.
Figura 2. Distribución porcentual en peso seco de las diferentes fracciones del fruto de
tres especies de Inga.
33
En las fotos 1 a 3, se observan las características físicas de los frutos de las especies
estudiadas. La Paterna y el Cushin, tienen características morfológicas similares, aunque la
paterna es de mayor tamaño. La Guaba, se diferencia de las anteriores, por tener una vaina
menor, con pilosidad.
Foto 1.
Foto 2.
Foto 3.
En la foto 4, se observan diferentes frutos de Cushin, los cuales varían en tamaño aún
dentro de un mismo árbol. En foto 5, se muestra las partes que componen el fruto.
Foto 4.
Foto 5
34
III.1.2. ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL Y MINERAL DE LAS FRACCIONES
DEL FRUTO Y DE LAS HOJAS
III.1.2.1. Análisis Químico Proximal
En los cuadros 6, 7 y 8, se presentan resultados promedio del análisis químico proximal de
las diferentes fracciones del fruto de Paterna, Guaba y Cushin respectivamente, realizados
en diversas fechas en el Laboratorio de Análisis de Alimentos, Universidad del Valle de
Guatemala. En el cuadro 9 se muestran los resultados del análisis químico proximal de las
hojas.
Cuadro 6. Análisis químico proximal de las diferentes fracciones del fruto de paterna
(I. paterna).
Característica
Vaina
Pulpa
Semilla sin
germinar
Semilla
germinada
Humedad (%)
4.22 ± 0.09
3.41 ± 0.21
7.97 ± 0.01
8.63 ± 0.01
Proteína (%)
9.96 ± 0.47
9.58 ± 0.09
26.76 ± 0.15
22.85 ± 0.54
Grasa (%)
0.74± 0.05
0.73 ± 0.03
0.68 ± 0.07
0.51 ± 0.02
Fibra (%)
29.71 ± 0.46
5.77 ± 0.05
3.11 ± 0.04
3.29 ± 0.05
Cenizas (%)
5.14 ± 0.02
2.96 ± 0.02
2.27 ± 0.02
3.05 ± 0.03
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Análisis de Alimentos, UVG, 2007.
Es notable el alto contenido de proteína encontrado en las semillas, tanto en las que
germinan dentro del fruto como en las que permanecen sin germinar. Otra característica
importante la constituye el alto contenido de proteína en la pulpa, la cual puede ser utilizada
en la industria de jaleas por su alto contenido de azúcares. Este contenido de proteína
supera al encontrado en otras frutas utilizadas en la industria de jaleas como la fresa.
La guaba también presenta un alto contenido de proteína (Cuadro 7). Aún cuando este
nutriente es menor que en la paterna tanto en la pulpa como en la semilla, continua siendo
un componente importante de los frutos de la guaba. Según los análisis de las vainas el
porcentaje de fibra fue mayor en comparación al encontrado en la paterna.
35
Cuadro 7. Análisis químico proximal de las diferentes fracciones del fruto de guaba
(I. vera)
Característica
Vaina
Pulpa
Semilla
Humedad
4.85 ± 0.17
2.42 ± 0.05
6.44 ± 0.37
Proteína
8.68 ± 0.02
6.75 ± 1.21
23.05 ± 0.06
Grasa
0.56 ± 0.04
1.09 ± 0.08
0.96 ± 0.08
Fibra
39.32 ± 0.04
7.39 ± 0.12
2.37 ± 0.25
Cenizas
5.36 ± 0.12
4.78 ± 0.06
3.62 ± 0.01
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Análisis de Alimentos, UVG, 2007.
El análisis químico de los frutos de cushin (Cuadro 8) mostró menor contenido de proteína
que las especies anteriores en la semilla, aunque en la pulpa y vaina este nutriente fue un
poco más alto. Esta especie fue la que presentó el mayor porcentaje de fibra de las tres en
estudio.
Cuadro 8. Análisis químico proximal de las diferentes fracciones del fruto de Cushin
(I. jinicuil)
Característica
Vaina
Pulpa
Semilla
Humedad
5.85 ± 0.25
6.09 ± 0.17
7.86 ± 0.00
Proteína
10.56 ± 0.02
10.32 ± 0.36
17.84 ± 0.05
Grasa
0.53 ± 0.09
1.02 ± 0.02
0.37 ± 0.03
Fibra
42.53 ± 1.42
7.51 ± 0.14
2.66 ± 0.03
Cenizas
4.61 ± 0.01
3.25 ± 0.04
2.02 ± 0.01
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Análisis de Alimentos, UVG, 2007.
Los resultados de contenido proteico encontrados en las semillas de inga indican que este
puede ser un buen recurso para suplir una parte de los requerimientos nutricionales de la
población, siempre y cuando las semillas fueran tratadas para eliminar compuestos que
interfieren en la disponibilidad de las proteínas.
Haciendo una comparación en el contenido proteico de los frutos de las tres especies, como
se muestra en la figura 3, cabe destacar los altos valores de proteína encontrados en la
semilla los cuales oscilan desde 17.8 % encontrados en la semilla de cushin hasta 26.7 %
encontrados en la semilla sin germinar (dentro del fruto) de la inga paterna.
36
Figura 3. Porcentaje de proteína de las diferentes fracciones del fruto de tres especies
de Inga.
En la figura 4 también destacan los altos valores de fibra encontrados en la vaina los cuales
varían entre 29.7 y 42 %, situándose como una buena opción para su uso a nivel industrial o
en la preparación de ensilajes para alimentación de ganado.
Figura 4. Porcentaje de fibra contenida en diferentes partes del fruto de tres especies
de Inga.
37
En relación al contenido proteico en las hojas (Cuadro 9) éste es también de considerable
magnitud especialmente en la paterna, por lo cual podría ser considerada una posible
opción para incluir en los ensilajes. En la figura 5 se comparan los porcentajes de proteína y
fibra en las hojas de las tres especies de inga.
Cuadro 9. Análisis químico proximal de las hojas de diferentes especies de Inga.
Característica
Paterna
Guaba
Cushin
Humedad
0.51 ± 0.10
2.25 ± 0.10
0.57 ± 0.23
Proteína
23.39 ± 0.0
16.69 ± 0.02
20.53 ± 0.01
Grasa
2.87 ± 0.78
4.28 ± 0.01
2. 49 ± 0.46
Fibra
33.72 ± 0.63
37.17 ± 0.09
39.45 ± 0.44
6.87 ± 0.0
6.30 ± 0.02
6.66 ± 0.01
Cenizas
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Análisis de Alimentos, UVG, 2007.
Figura 5. Porcentaje de fibra y proteína contenida en las hojas de diferentes especies
de Inga.
III.1.2.2. Análisis químico de minerales
En el cuadro 10, 11 y 12 se muestran los resultados del análisis de minerales en los
componentes del fruto de las ingas. En el cuadro 13, el correspondiente análisis de las
hojas.
38
Cuadro 10. Análisis de minerales de la vaina de tres especies de Inga.
Elemento
Paterna
Guaba
Cushin
N (%)
2.25
1.62
1.74
P (%)
0.19
0.13
0.13
k (%)
2.02
1.29
1.42
Ca (%)
0.23
0.17
0.34
Mg (%)
0.10
0.10
0.10
Cu (ppm)
2.00
6.00
2.60
Fe (ppm)
26.00
18.00
9.60
Mn (ppm)
22.00
30.00
10.00
Zn (ppm)
19.00
13.00
20.00
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Suelos y Plantas.
ANACAFE, 2007.
Cuadro 11. Análisis de minerales de la pulpa de tres especies de Inga.
Paterna
Guaba
Cushin
N (%)
1.75
1.23
1.50
P (%)
0.18
0.10
0.15
k (%)
1.06
2.14
1.33
Ca (%)
0.16
0.20
0.21
Mg (%)
0.16
0.10
0.10
Cu (ppm)
2.00
2.00
3.00
Fe (ppm)
28.00
43.00
22.00
Mn (ppm)
11.00
39.00
27.00
Zn (ppm)
31.00
21.00
20.00
Elemento
Fuente: Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes Laboratorio de Suelos y Plantas.
ANACAFE, 2007.
De acuerdo a los datos presentados en los cuadros 10 y 11, la inga paterna se destaca con
los valores más altos de nitrógeno, fósforo, potasio y hierro en la semilla, mientras que la
guaba con los valores más altos de potasio, hierro y manganeso en la pulpa. En cuanto a las
semillas, ya fue discutido el alto valor proteínico de la semilla dado por su alta
concentración de nitrógeno (Cuadro 12).
39
Cuadro 12. Análisis de minerales de las semillas de tres especies de Inga.
Paterna
Guaba
Cushin
N (%)
3.69
2.95
2.87
P (%)
0.22
0.16
0.18
k (%)
1.01
0.91
0.79
Ca (%)
0.24
0.13
0.23
Mg (%)
0.11
0.14
0.10
Cu (ppm)
4.00
5.00
9.00
Fe (ppm)
23.00
20.00
29.00
Mn (ppm)
11.00
16.00
13.00
Zn (ppm)
33.00
23.00
34.00
Elemento
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes Laboratorio de Suelos y Plantas. ANACAFE, 2007.
En semilla, la paterna presenta también los valores más altos en fósforo y potasio en
comparación a las otras semillas. El contenido de Hierro y de Zinc en las semillas de las
tres especies es similar al encontrado en algunas variedades de fríjol (23 y 33 ppm
respectivamente), lo que le confiere un potencial como suplemento para estos nutrientes.
En la hoja se destaca el alto porcentaje de materia seca de las hojas, el alto contenido de
nitrógeno, especialmente en las hojas de paterna y cushin y el mayor contenido de potasio,
calcio, magnesio y manganeso en las hojas de paterna (Cuadro 13).
40
Cuadro 13. Análisis de minerales de hojas de tres especies de Inga.
Caracteristica
Paterna
Guaba
Cushin
% Humedad
66.7
59.1
57.0
% Materia Seca
33.30
40.9
43.0
N (%)
3.45
2.88
3.23
P (%)
0.21
0.12
0.34
k (%)
1.26
0.76
1.02
Ca (%)
1.15
0.10
1.08
Mg (%)
0.29
0.19
0.20
Cu (ppm)
38.11
40.64
72.45
Fe (ppm)
170.60
58.80
314.20
Mn (ppm)
190.8
177.1
168.8
Zn (ppm)
16.86
25.15
15.51
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Suelos y Plantas.
ANACAFE, 2007
III.1.2.3. Análisis de factores anti-nutricionales
Uno de los factores que intervienen en la calidad de la proteína de los alimentos lo
constituye la presencia de compuestos que impiden la digestibilidad de la proteína,
producen efectos tóxicos o inhiben la actividad enzimática.
En el cuadro 14 se presentan los resultados del análisis de Inhibidores de Tripsina (IT) en
muestras de semilla y en las harinas elaboradas con semilla de inga. Los resultados
demostraron que los inhibidores de tripsina se encuentran en niveles altos, aún mayores a
los reportados para semillas de frijol común, cuyos valores oscilan entre 10 y 20 mg.
41
Cuadro 14. Resultados promedio de Análisis de Inhibidores de Tripsina (IT) en
muestras de semilla y harinas de Inga.
Procedencia
Muestra
Tripsina Inhibida, mg
Escuintla, varias fincas
Semilla de cushin
48.16 ± 3.5
Barberena, Santa Rosa
Semilla de cushin
48.60 ± 0.87
Coatepeque, Quetzaltenango
Semilla de guaba
50.09 ± 1.95
Santa Lucia Cotz., Escuintla
Semilla de paterna
52.29 ± 0.76
Santa Lucia Cotz., Escuintla
Semilla germinada paterna
29.27 ± 0.43
Santa Lucia Cotz., Escuintla
Harina de guaba cruda
42.37 ± 0.26
Santa Lucia Cotz., Escuintla
H. de Guaba cocida 60 min.
0.22 ± 0.01
Mazatenango, Such.
H. de Paterna cruda
21.42 ± 0.04
Santa Rosa de Lima, S.R.
H. de Paterna cocida 40 min.
0.06± 0.01
Santa Rosa de Lima, S. R.
H. de Paterna cocida 60 min.
0.09 ± 0.02
Fuente: Proyecto FODECYT 43-2006. Informes del Laboratorio de Análisis de Alimentos, UVG, 2007.
También fue observado que la semilla de paterna germinada disminuyó su valor de IT, aún
cuando este continuó siendo superior al observado en otras leguminosas. El efecto de
disminución de los inhibidores de tripsina en semillas germinadas ha sido observado en
soya, frijol y gandul cuyos valores de IT disminuyen en 26, 20 y 41 % respectivamente, en
las semillas germinadas en comparación al grano sin germinar. En este caso, la germinación
de la semilla de paterna incidió en una disminución correspondiente al 56 % del valor de IT
observado en la semilla sin germinar.
Se sabe que uno de los mecanismos para mejorar la digestibilidad de la proteína de
leguminosas lo constituye la eliminación de estos compuestos a través de diferentes
procesamientos. En este caso, quedó demostrado que la cocción de las semillas disminuyó
los valores de IT a niveles cercanos a cero.
42
III. 1.3. ESTUDIOS PRELIMINARES DEL USO DE LA PULPA.
En el cuadro 15 se presentan los resultados de la evaluación preliminar de conservación de
la pulpa. Según los resultados obtenidos, la adición de ácido cítrico en una concentración de
0.5 mg/L fue la que resultó en menor cambio de coloración de la pulpa después de 48 horas
de adicionada. Así también se comprobó que se conservaron sus características de sabor
con este aditivo en la dosis mencionada.
Cuadro 15. Resultados de la evaluación preliminar de conservación de la pulpa
utilizando Ácido Cítrico en tres concentraciones.
Tratamientos
Escala
Color
1. Testigo absoluto
3
Ligeramente parda
2. Agua
2
Amarillenta
3. Acido cítrico 0.1 mg/L
2
Amarillenta
4. Ácido cítrico 0.5 mg/L
1
Ligeramente amarillenta
5. Ácido cítrico 1 mg/L
2
Amarillenta
Escala Hedónica: 0 = pulpa blanca sin cambio de color, 1= pulpa ligeramente amarillenta,
2 = amarillenta, 3 = pulpa ligeramente parda 4 = parda
En la fotografías se muestra el tratamiento de la pulpa con agua (6), con ácido cítrico 1 %
(7) y una repetición del ensayo.
43
Foto 6
Foto 8
Foto 7
44
III.1.4. EVALUACIÓN NUTRICIONAL DE HARINAS ELABORADAS CON
SEMILLA DE INGAS A TRAVES DE ENSAYOS BIOLÓGICOS.
III.1.4.1. Primer Ensayo: Evaluación nutricional de harinas de dos especies de Inga
sometidas a diferentes tiempos de cocción.
III.1.4.1.1. Contenido Proteico de las harinas de Inga según tratamiento de cocción.
En el Cuadro 16 se muestran los resultados del contenido de nitrógeno y proteína de las
harinas evaluadas según los diferentes tiempos de cocción.
Cuadro 16. Contenido de proteína de las harinas utilizadas en el primer ensayo
biológico.
Tratamiento
% de Nitrógeno
% de Proteína
Guaba cruda
2.88
18.0
Guaba 20 minutos cocción
3.36
21.0
Guaba 40 minutos cocción
3.45
21.56
Paterna cruda
3.45
21.56
Paterna 20 minutos cocción
3.07
19.18
Paterna 40 minitos cocción
3.02
18.87
Estos resultados muestran que la cocción tuvo un efecto de concentración de proteína en la
Guaba, ya que a mayor tiempo de cocción correspondió mayor contenido de proteína. Lo
contrario ocurrió con el cocimiento de la paterna, cuyo contenido de proteína disminuyó
con la cocción.
III.1.4.1.2. Composición porcentual de las dietas evaluadas en el primer ensayo
En base a los resultados del cuadro 16 se calculó la cantidad de harina que debería ser
incluida en cada dieta con base al 11 % de proteína. En el cuadro 17, se observa la
composición en peso (100 gramos) de los elementos que conformaron la dieta utilizada en
el primer ensayo biológico.
45
Cuadro 17. Composición de las dietas utilizadas en el primer ensayo biológico, para
evaluar el Índice de Eficiencia Proteica (PER). (Gramos por cada 100 gramos de
dieta).
Ingredientes
Dieta 1
Guaba cruda
Guaba cocida
20 minutos
Guaba cocida
40 minutos
52.5
Dieta 2
Dieta 3
Dieta 4
Dieta 5
Dieta 6
Dieta7
47.6
46.3
43.3
Paterna cruda
Paterna cocina
20 minutos
Paterna cocida
40 minutos
52.1
52.9
11.0
Caseina
Sales minerales
4
4
4
4
4
4
4
Aceite
5
5
5
5
5
5
5
Vitaminas
1
1
1
1
1
1
1
37.5
42.4
43.7
46.7
37.9
37.1
79.0
Almidón
III.1.4.1.3. Índice de Eficiencia Proteíca (PER) y efectos de las dietas evaluadas sobre el
consumo de alimento y cambios de peso en las ratas sometidas al ensayo.
En el cuadro 18 se muestran los resultados de la evaluación nutricional de las dietas
utilizando el Índice de Eficiencia Proteíca como indicador de la calidad de la proteína.
Los resultados presentados en el Cuadro 18 demostraron que las dietas a base de harina de
guaba y paterna evaluadas en este ensayo fueron nocivas para el crecimiento y
sobrevivencia de las ratas. Fue observado que las dietas elaboradas con harina de guaba
cruda y con harina de paterna cruda o cocida no provocaron incremento de peso sino por el
contrario, causaron pérdida del mismo. La harina de guaba cocida durante 20 y 40 minutos,
permitió un ligero incremento de peso en las ratas, lo cual estuvo relacionado a la mayor
aceptación del alimento, sin embargo, estos resultados no fueron comparables a los
obtenidos con la dieta control.
46
Cuadro 18. Índice de Eficiencia Proteica (PER) y efecto sobre el consumo de alimento
y peso en las ratas sometidas a las dietas en evaluación.
Dietas
Peso inicial, g
Peso final, g
Alimento
ingerido, g
PER
Guaba cruda
50.2 ± 1.2
38.4 ± 5.2
94.8 ± 8.2
-1.15 ± 0.4
Guaba cocida
20 minutos
50.2 ± 1.2
66.1 ± 6.6
186.9 ± 17.2
0.75 ± 0.2
Guaba cocida
40 minutos
50.2 ± 1.2
100.6 ± 7.6
288.6 ± 28.4
1.60 ± 0.2
Paterna cruda
50.2 ± 1.2
34.7 ± 1.7
6.0 ± 2.6
-35.23 ± 34.3
Paterna cocina
20 minutos
50.2 ± 1.2
35.8 ± 2.1
19.6 ± 9.0
-8.43 ± 5.9
Paterna cocida
40 minutos
50.2 ± 1.2
37.3 ± 2.1
16.0 ± 5.4
-8.04 ± 2.5
Dieta Control
de Caseína
50.2 ± 1.2
200.6 ± 19.4
451.4 ± 32.2
3.02 ± 0.2
Cabe mencionar que con las dietas elaboradas con harina de paterna se observó 100% de
mortalidad en todos los tratamientos. Para las dietas con paterna cruda, la mortalidad se
observó en la primera semana y en las harinas cocidas, la mortalidad se inició a partir de la
segunda semana. En ninguna de estas tres dietas los animales sobrevivieron más allá de la
segunda semana, lo cual explica los valores negativos del Índice de Eficiencia Proteíca.
Los resultados presentados en el cuadro 18, demuestran la baja calidad de la proteína
contenida en las semillas de estas especies de inga lo cual puede estar ligado a la presencia
de compuestos que provocan rechazo al alimento o baja palatabilidad o algún otro
compuesto anti-nutricional diferente a los inhibidores de tripsina, tales como taninos,
saponinas y compuestos astringentes así como, otros que afectan directamente la calidad de
la proteína.
Los resultados de este ensayo, relacionados con los presentados en el cuadro 14 sugieren
que la presencia de los inhibidores de tripsina en la dieta no sería la causa de la mortalidad
observada en las ratas alimentadas con estos tratamientos.
47
Los resultados del Índice de Eficiencia Proteica confirmaron la baja calidad de las proteínas
de los diferentes tratamientos estudiados, en comparación a la dieta control elaborado con
Caseína.
En el anexo IV.4.1. se muestra el análisis estadístico para las variables de este experimento,
demostrándonos a través del análisis de varianza que no hubo diferencias significativas en
el peso inicial de los animales de experimentación pero si en el peso final, consumo de
alimento, ganancia de peso y PER, a un nivel de significancia p<0.01. La prueba de Tukey
demostró que la dieta 7, o sea la dieta Control de Caseína fue superior en comparación a los
restantes tratamientos para todas las variables que resultaron con diferencias altamente
significativas.
Estos resultados, sirvieron de base para la toma de decisiones en relación al tratamiento de
las semillas en el siguiente ensayo biológico en el cual se asumió la adición de una fuente
de potasio (ceniza de leña) como un mecanismo para provocar el ablandamiento de la
semilla, sería más efectivo como adyuvante del tratamiento térmico en la eliminación de
compuestos antinutricionales.
III.1.4.2. Segundo Ensayo: Evaluación nutricional de harina de paterna según
diferentes tiempos de cocción y tratamiento con ceniza.
III.1.4.2.1. Contenido proteico de las harinas de inga paterna.
En el cuadro 19 se muestra el contenido de nitrógeno, proteína, hierro y zinc de las semillas
de inga en los diferentes tiempos de cocción, sin y con adición de ceniza de leña.
Cuadro 19. Contenido de proteína, hierro y zinc, de las harinas utilizadas en el segundo
ensayo biológico, para determinar la Razón Neta de Proteína (NPR).
Dietas
Paterna 40 minutos +
Ceniza
Paterna 60 minutos +
Ceniza
Paterna 40 minutos sin
ceniza
% Nitrógeno
% Proteína
Hierro (ppm)
Zinc (ppm)
4.87
30.58
58.20
18.54
4.19
26.31
48.67
18.12
4.53
28.44
37.84
22.83
A pesar de las diferencias del contenido de nitrógeno entre los diferentes tratamientos y el
testigo, el contenido de proteína en los tratamientos a evaluar es de una aceptable
consideración.
48
III.1.4.2.2. Composición porcentual de las dietas utilizadas en el segundo ensayo
biológico.
En el cuadro 20 se presenta la composición porcentual de las dietas evaluadas en el
segundo ensayo biológico. En este ensayo, las dietas fueron formuladas con 10 % de
proteína, como lo amerita la prueba utilizada.
Cuadro 20. Composición de las dietas utilizadas en el segundo ensayo biológico, para
determinar la Razón Neta de Proteína (NPR). (Gramos por cada 100 gramos de dieta)
Ingrediente
Paterna 40 + Ceniza
Dieta 1
Dieta 2
Dieta 3
Dieta 4
Dieta 5
38.8
42
Paterna 60 + Ceniza
36.1
Paterna 40 sin ceniza
10
Caseina
Sales minerales
4
4
4
4
4
Aceites
5
5
5
5
5
Vitaminas
1
1
1
1
1
51.2
48
53.9
80
100
Almidón
III.1.4.2.3. Razón Proteínica Neta y efecto sobre el consumo de alimento e incremento
de peso de ratas en el segundo ensayo biológico.
En el cuadro 21 se presentan los resultados de cambios en el peso de las ratas, consumo de
alimento y Razón Proteínica Neta obtenidos en el segundo ensayo biológico.
Los resultados obtenidos en este ensayo evidenciaron la falta de efectividad del tratamiento
de la semilla con la adición de una fuente de potasio y mayor tiempo de cocción para la
eliminación de los compuestos que provocan rechazo del alimento o causan toxicidad.
Los resultados presentados en el cuadro 21 sugieren que la adición de ceniza de leña y el
mayor tiempo de cocción contribuyeron, aunque de alguna manera leve, a mejorar la
palatabilidad y la disponibilidad de la proteína de la dieta.
49
Cuadro 21. Razón Proteínica Neta (NPR) consumo de alimento y efectos sobre el peso
de ratas alimentadas con las dietas en evaluación
Ingredientes
Peso inicial, g
Peso final, g
Alimento
ingerido, g
NPR
Paterna
Ceniza
40
+
55.0 ± 2.4
37.5 ± 4.7
45.2 ± 11.6
-2.57 ± 1.6
Paterna
Ceniza
60
+
55.0 ± 2.4
43.5 ± 5.2
56.5 ± 20.8
-2.44 ± 5.6
Paterna 40 sin
ceniza
55.0 ± 2.4
36.0 ± 2.1
33.4 ± 11.2
-4.32 ± 3.3
Dieta Control
50.2 ± 1.28
200.6 ± 19.4
451.3 ± 32.2
3.49 ± 0.3
El análisis de varianza demostró diferencias altamente significativas para todas las
variables (p<0.01). En la variable peso inicial esta diferencia estuvo dada por el peso de las
ratas de la dieta control el cual fue menor que los animales de los tratamientos, sin
embargo, estos animales presentaron el mayor peso final, mayor consumo y valores
positivos de NPR, lo cual demostró que ninguna de las dietas evaluadas fue comparable o
superior a la dieta de caseína, como quedó demostrado en la prueba de separación de
medias (Tukey p < 0.05), Anexo IV.4.2.
La obtención de valores negativos de NPR en los tratamientos, permitió la toma de
decisiones sobre un tratamiento de la semilla diferente el cual fue evaluado en el tercer
ensayo.
III.1.4.3. Tercer ensayo biológico: Evaluación nutricional de harina de Inga Paterna
según diferentes tiempos de cocción a presión y tratamiento de la semilla con cal
(hidróxido de calcio)
III.1.4.3.1. Contenido proteico de las harinas de paterna
En el Cuadro 22 se muestra el contenido de nitrógeno y proteína de las harinas evaluadas
según los diferentes tiempos de cocción a presión, con y sin adición de cal durante el
cocimiento. Los resultados obtenidos se utilizaron para estimar la participación porcentual
de cada dieta para obtener 10 % de proteína como se muestra en el cuadro 23.
50
Cuadro 22. Contenido de proteína de las harinas del tercer ensayo biológico para evaluar la
Razón Neta de Proteína (PER).
Tratamiento
% de Nitrógeno
% de Proteína
Paterna sin cal 30 minutos
4.42
19.41
Paterna con cal 30 minutos
4.49
19.71
Paterna sin cal 60 minutos
4.46
19.59
Paterna con cal 60 minutos
5.01
22.04
III.1.4.3.2. Composición porcentual de las dietas utilizadas en el tercer ensayo
biológico
En el cuadro 23 se muestra la composición porcentual de las dietas utilizadas en el tercer
ensayo, en el cual se utilizó la Razón Proteínica Neta como indicador de la calidad de la
proteína.
Cuadro 23. Composición de las dietas utilizadas en el segundo ensayo biológico, para
determinar la Razón Neta de Proteína (NPR). (Gramos por cada 100 gramos de dieta)
Ingrediente
Paterna sin cal
30 minutos
Dieta 1
Dieta 2
Dieta 3
Dieta 4
Dieta 5
Dieta 6
Dieta 7
56.7
55.8
Paterna con cal
30 minutos
56.1
Paterna sin cal
60 minutos
49.9
Paterna con cal
60 minutos
25.6
Dieta Mixta
10
Caseina
59.7
Harina de maiz
Sales minerales
4
4
4
4
4
4
4
Aceites
5
5
5
5
5
5
5
Vitaminas
1
1
1
1
1
1
1
33.9
40.1
4.7
0
90
Almidón
33.3
34.2
51
III.1.4.3.3. Razón Proteínica Neta y efectos sobre el consumo de alimento y peso de las
ratas alimentadas con las dietas en evaluación
En el cuadro 24 se presentan los resultados de cambios en el peso de las ratas, consumo del
alimento y Razón Proteínica Neta obtenidos en el tercer ensayo biológico.
En los resultados presentados, se observa que el menor consumo de alimento fue obtenido
con la paterna cocida a presión con o sin cal durante 30 minutos. Incrementando el tiempo
de cocción a 60 minutos apenas se obtuvo un ligero incremento en el consumo del
alimento, el cual resulto comparable al consumo de la dieta libre de nitrógeno.
Sin embargo en este ensayo se pudo comprobar que el cocimiento de las semillas de inga a
presión y con o sin adición de cal provocó una leve mejora en la aceptación del alimento en
comparación al resultado observado en el ensayo anterior, aún cuando este efecto no fue
significativo en comparación con la dieta control de caseína.
Cuadro 24. Razón Proteínica Neta (NPR), consumo de alimento y efectos sobre el peso de
ratas alimentadas con las dietas en evaluación.
Dietas
Peso inicial, g
Peso final, g
Alimento
ingerido, g
NPR
Paterna sin cal 30 min.
45.2 ± 1.4
45.1 ± 7.4
59.6 ± 18.7
0.97 ± 1.03
Paterna con cal 30 min.
45.2 ± 1.4
41.6 ± 1.9
58.5 ± 5.6
0.61 ± 0.38
Paterna sin cal 60 min.
45.0 ± 1.1
46.7 ± 4.6
64.3 ± 17.1
1.36 ± 0.46
Paterna con cal 60 min.
45.0 ± 1.1
42.4 ± 2.3
67.4 ± 2.7
0.71 ± 0.34
Dieta Mixta
45.0 ± 1.1
64.2 ± 4.5
103.7 ± 11.0
2.56 ± 0.30
Dieta Caseína
45.0 ± 1.1
105.4 ± 8.1
149.8 ± 32.2
4.70±1.63
Dieta Libre de N
45.0 ± 1.1
37.1 ± 1.4
63.6 ± 5.1
-----
Tampoco fue posible mejorar significativamente la aceptación del alimento cuando la
harina de inga se incluyó en una dieta combinada con harina de maíz. Posiblemente el
incremento de peso obtenido con la dieta mixta fue inducido principalmente por la proteína
52
de maíz.
Los valores de NPR obtenidos en las dietas con harina de paterna y con la dieta mixta
confirmaron la baja calidad de la proteína de inga paterna en comparación con una dieta de
proteína de alta calidad y sugieren la necesidad de realizar estudios más profundos para
determinar los posibles compuestos tóxicos o aquellos que provocan rechazo del alimento y
que inciden en la baja disponibilidad de la proteína de estas leguminosas.
En el Anexo IV.4.3. se presentan los Análisis de Varianza efectuado para las variables de
este ensayo. Se encontraron diferencias altamente significativas para las variables peso
final, consumo de alimento, ganancia de peso y NPR. La prueba de Tukey (p <0.05)
demostró que la dieta Control de Caseína presentó los mejores resultados en cada variable,
no siendo superada por ninguno de los tratamientos evaluados.
53
III.2 DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Los resultados del presente estudio aportan elementos sobre las características físicas,
químicas y nutricionales de los frutos de las especies de inga más comunes en los sistemas
de cultivo de café. Pudo ser observado que los frutos presentan una gran diversidad en
cuanto a tamaño, forma y proporción de sus fracciones dentro de una misma especie y entre
localidades, lo cual puede estar influenciado por las condiciones agroclimáticas y edáficas
en las cuales crecen los árboles. Esta variabilidad puede ser una limitante para la
comercialización del fruto en fresco, especialmente si se destina a mercados exigentes.
Fue observado que de las fracciones del fruto la vaina representa el mayor componente del
fruto (en peso seco y húmedo) mientras que la pulpa es la menor fracción, alrededor del 10
% del fruto. La semilla representa alrededor del 20 % del peso del fruto en la paterna y el
cushin y alrededor del 30 % en la guaba. Estos porcentajes indican que una alta proporción
del fruto es material no utilizable para el consumo humano, pero esta fracción constituida
por la vaina podría ser evaluada para consumo animal por su alto contenido de fibra y
proteína.
En cuanto a la pulpa, el bajo rendimiento en peso por fruto, constituye una desventaja para
su utilización en la elaboración de alimentos, pues requeriría de un gran volumen y peso
para obtener una cantidad apropiada para su aprovechamiento y transformación industrial.
Aún así, no se debe desestimar este producto por su alto contenido de carbohidratos y
proteína y por su buen sabor. Aún cuando el rendimiento de la pulpa por fruto es bajo, ésta
puede ser aprovechada para elaborar jaleas, conservas y bebidas, de forma artesanal.
Este estudio confirmó observaciones hechas con anterioridad, respecto al alto contenido de
proteína en la semilla, lo cual motivó la presente investigación considerando que su
inclusión en la dieta tradicional del guatemalteco podría ser altamente beneficiosa,
mediante la elaboración de harina de semilla para mezclar con harina de maíz.
La evaluación nutricional, sin embargo, demostró la baja disponibilidad de la proteína
contenida en la semilla, interfiriendo en la calidad de la misma, debido a factores antinutricionales que no pudieron ser eliminados en este estudio, aún sometiendo la semilla a
diferentes procesamientos. Fue detectada la presencia de inhibidores de tripsina en niveles
más elevados que en otras leguminosas, pero en el caso de estos compuestos, se demostró
que fueron eliminados con el tratamiento de cocción. En vista de que la eliminación de
estos compuestos no mejoró la calidad proteica, es de suponer la presencia de otros
compuestos tóxicos que requieren de otro tipo de tratamiento para su inactivación. Tales
tratamientos podrían incluir la fermentación y la germinación, no descartando también la
obtención de aislados de proteína pura para el aprovechamiento de este recurso.
54
El análisis mineral de los frutos demostró niveles de hierro y zinc comparables al
encontrado en otras leguminosas de grano, los cuales pueden ser considerados para suplir
parte de los requerimientos humanos, ya que estos elementos generalmente se encuentran
en deficiencia en la alimentación, como es reflejado por el alto porcentaje de anemia en
algunos grupos vulnerables de la población.
En relación al análisis químico realizado en las hojas de las diferentes ingas, se comprobó
que estas contienen niveles altos de proteína y de fibra, lo que sugiere la posibilidad de
utilización del follaje en la industria de alimentos para animales, previa su evaluación, o
bien para la obtención de fibra con fines industriales.
Los resultados de los análisis de compuestos anti-nutricionales llaman la atención por su
alto contenido de inhibidores de tripsina detectados en la semilla crudas. Entre los
tratamientos recomendados para la eliminación de estos compuestos se sugieren los
tratamientos a base de calor, lo cual fue comprobado en el análisis efectuado a las harinas
después de haberlas sometidas a diferentes tiempos de cocción. En ellas, se presentó una
marcada reducción de los inhibidores de tripsina, comprobándose de esta manera la
efectividad de este tipo de tratamiento.
Entre los tratamientos recomendados para la eliminación de los compuestos antinutricionales se mencionan en la literatura, además de la cocción, procesos como la
fermentación y la germinación. En relación a este último, se pudo observar la reducción de
inhibidores de tripsina en las semillas germinadas de paterna en comparación a las no
germinadas. Este dato puede ser de interés, si se toma en cuenta que las semillas de paterna,
tienden a germinar aún dentro del fruto, dependiendo de las condiciones climáticas, lo que
reduciría de forma natural la presencia de inhibidores de tripsina.
Los tratamientos térmicos evaluados, se comprobó que no fueron efectivos para mejorar el
aprovechamiento de la proteína sugiriendo la presencia de otros compuestos antinutricionales no determinados en este estudio.
El Índice de Eficiencia Proteica (PER) y la Razón Neta de Proteína (NPR) presentaron
valores negativos o muy bajos en las dietas elaboradas con harina de paterna y guaba,
crudas o cocida, en comparación con la dieta testigo, causando incluso, mortalidad en los
animales de experimentación.
Esto viene a confirmar que la baja calidad de la proteína contenida en las semillas de estas
especies de inga lo cual puede estar ligado a la presencia de compuestos que provocan
rechazo al alimento o baja palatabilidad o algún otro compuesto anti-nutricional diferente a
55
los inhibidores de tripsina, tales como taninos, saponinas y compuestos astringentes así
como, otros que afectan directamente la calidad de la proteína.
Los resultados obtenidos en los ensayos biológicos fueron suficientes para concluir que la
harina elaborada a partir de semilla de ingas, no es adecuada para incluirla en la elaboración
de alimentos para consumo humano, pues ni una dieta combinada con harina de maíz
mejoró la calidad de las mismas. Por lo tanto, se sugiere continuar investigando sobre los
compuestos que estarían ligados a la proteína de la semilla, los cuales causan baja
digestibilidad, rechazo del alimento y en general, bajo aprovechamiento.
56
PARTE IV.
IV.1 CONCLUSIONES
IV.1.1. Los ensayos biológicos desarrollados para evaluar la calidad de la proteína
demostraron que las harinas elaboradas a partir de semilla de inga presentan bajo valor
nutricional, al haber causado muerte y/o detrimento en el crecimiento de animales de
laboratorio, a pesar de la alta concentración de la proteína en las harinas crudas (hasta 21.5
% en la guaba) o cocidas de acuerdo a los diferentes tratamientos evaluados (hasta 30.5 %
en la paterna cocida con ceniza).
IV.1.2. Los resultados obtenidos en los ensayos biológicos fueron suficientes para
determinar que no es nutricionalmente adecuado incluir las harinas a base de semillas de
inga en alimentos para el consumo humano a menos que se eliminen los factores que
causan el bajo aprovechamiento de la proteína.
IV.1.3. Las harinas de semilla de inga, preparadas mediante diferentes tratamientos
térmicos, no igualaron o superaron el valor nutritivo de una dieta testigo de proteína de alta
calidad. La calidad de la proteína de las harinas evaluadas tampoco mejoró sustancialmente
cuando se mezcló con una fuente proteica complementaria de aminoácidos azufrados. Por
estas razones se concluye que las harinas no presentan un buen potencial como fuente de
alimento para los trabajadores del área rural a menos que se evalúen otros procedimientos
para eliminación de los compuestos antinutricionales contenidos en la semilla.
IV.1.4. Los inhibidores de Tripsina presentes en las semillas de las especies de Ingas
evaluadas, fueron reducidos a bajos niveles con los tratamientos térmicos en la preparación
de las harinas, no siendo este factor responsable de la baja disponibilidad de la proteína
contenida en las dietas.
IV.1.5. Los pobres resultados en el aprovechamiento de la proteína de semilla de inga, no
permitió evaluar la factibilidad de elaborar alimentos para el consumo humano, sin
embargo, debido a que las diferentes fracciones del fruto se caracterizan por un buen
contenido de proteína y fibra y minerales, estos recursos presentan amplio potencial para
alimentación de animales, previa evaluación de su disponibilidad mediante pruebas de
digestibilidad.
IV.1.6. El presente estudio contribuyó a enriquecer la escasa información existente sobre
las características físicas y químicas y el valor nutricional de los frutos y hojas de las ingas,
leguminosas arbóreas ampliamente utilizadas para brindar sombra al cultivo del café.
57
IV.2. RECOMENDACIONES
IV.2.1. Debido a la presencia de compuestos antinutricionales contenidos en las semillas de
inga no se recomienda su inclusión en la dieta de la población rural a menos que se utilicen
otros métodos y procedimientos para eliminación de los compuestos tóxicos que restan
valor al alto contenido de proteína en la semilla.
IV.2.2. Se recomienda profundizar en el estudio de los compuestos antinutricionales
presentes en la semilla de ingas para profundizar en su identificación y en los métodos
adecuados para su eliminación de las harinas.
IV.2.3. Por ser un recurso abundante en las plantaciones de café se recomienda que tanto
los frutos y semillas como el material vegetativo de los árboles de inga sean evaluados para
otros usos, por ejemplo, extracción de fibra, compuestos aglutinantes, extracción y
purificación de la proteína, etc., a efecto de ser utilizados en industria, alimentación animal
o incluso, humana siempre y cuando se eliminen los factores que inciden en el bajo
aprovechamiento de este recurso.
58
IV.3 BIBLIOGRAFIA
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62
IV.4. ANEXOS
IV.4.1. ANALISIS ESTADISTICO PARA LAS VARIABLES DEL PRIMER
ENSAYO BIOLÓGICO.
General Linear Models Procedure
Class Level Information
Class
TRAT
Levels
7
Values
1234567
Number of observations in data set = 56
Dependent Variable: Peso Inicial
Source
DF
Model
6
Error
49
Corrected Total 55
R-Square
0.000000
Sum of Squares
0.00000000
80.50000000
80.50000000
C.V.
2.550726
Mean Square F Value Pr > F
0.00000000
0.00 1.0000
1.64285714
Root MSE
1.28173989
PINIC Mean
50.25000000
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
0
Mean Square F Value Pr > F
0
0.00 1.0000
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
0
Mean Square F Value Pr > F
0
0.00 1.0000
Dependent Variable: Peso final
Source
Model
Error
Corrected Total
DF
6
49
55
R-Square
0.980125
Sum of Squares
179326.75000000
3636.37500000
182963.12500000
C.V.
11.74054
Mean Square F Value
29887.79166667 402.74
74.21173469
Root MSE
8.61462331
Pr > F
0.0001
PFIN Mean
73.37500000
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
179326.75000000
Mean Square F Value Pr > F
29887.79166667 402.74 0.0001
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
179326.75000000
Mean Square F Value Pr > F
29887.79166667 402.74 0.0001
63
Dependent Variable: Consumo de alimento
Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Model
6
1356539.02678571
226089.83779762 678.61
Error
49
16325.21875000
333.16772959
Corrected Total
55
1372864.24553571
R-Square
0.988109
C.V.
12.03747
Root MSE
18.25288277
Pr > F
0.0001
CONSUMO Mean
151.63392857
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
1356539.02678571
Mean Square
F Value
226089.83779762 678.61
Pr > F
0.0001
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
1356539.02678571
Mean Square
F Value
226089.83779762 678.61
Pr > F
0.0001
Dependent Variable: RGANAN RANK FOR VARIABLE Ganancia de peso
Source
DF
Model
6
Error
49
Corrected Total
55
R-Square
0.846286
Sum of Squares
12301.18750000
2234.31250000
14535.50000000
C.V.
23.69349
Mean Square F Value
2050.19791667 44.96
45.59821429
Root MSE
6.75264498
Pr > F
0.0001
RGANAN Mean
28.50000000
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
12301.18750000
Mean Square F Value Pr > F
2050.19791667 44.96 0.0001
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
12301.18750000
Mean Square F Value Pr > F
2050.19791667 44.96 0.0001
Dependent Variable: RPER RANK FOR VARIABLE PER
Source
DF
Model
6
Error
49
Corrected Total 55
Source
TRAT
Source
TRAT
Sum of Squares
13994.56250000
632.43750000
14627.00000000
R-Square
C.V.
0.956762
12.60567
DF
6
DF
6
Type I SS
13994.56250000
Type III SS
13994.56250000
Mean Square F Value
2332.42708333 180.71
12.90688776
Root MSE
3.59261573
Pr > F
0.0001
RPER Mean
28.50000000
Mean Square
F Value
2332.42708333 180.71
Mean Square
F Value
2332.42708333 180.71
Pr > F
0.0001
Pr > F
0.0001
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Peso inicial
64
NOTE: This test controls the type I experimentwise error rate, but generally
has a higher type II error rate than REGWQ.
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 1.642857
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 1.9701
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
Mean
50.2500
8 1
50.2500
8 2
50.2500
8 3
50.2500
8 4
50.2500
8 5
50.2500
8 6
50.2500
8 7
N TRAT
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Peso Final
NOTE: This test controls the type I experimentwise error rate, but generally
has a higher type II error rate than REGWQ.
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 74.21173
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 13.241
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
A
200.625
8 7
B
100.625
8 3
C
66.125
8 2
D
D
D
D
D
D
D
38.375
8 1
37.250
8 6
35.875
8 5
34.750
8 4
N TRAT
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Consumo de alimento
NOTE: This test controls the type I experimentwise error rate, but generally
65
has a higher type II error rate than REGWQ.
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 333.1677
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 28.055
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
A
451.375
8 7
B
286.625
8 3
C
186.938
8 2
D
94.875
8 1
E
E
E
E
E
19.625
8 5
16.000
8 6
6.000
8 4
N TRAT
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: RGanancia de peso
NOTE: This test controls the type I experimentwise error rate, but generally
has a higher type II error rate than REGWQ.
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 45.59821
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 10.379
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
B
B
B
A
A
A
C
C
C
C
C
C
C
Mean
52.500
8 7
44.500
8 3
36.500
8 2
20.938
8 1
19.500
8 6
14.938
8 5
10.625
8 4
N TRAT
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: RPER
NOTE: This test controls the type I experimentwise error rate, but generally
66
has a higher type II error rate than REGWQ.
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 12.90689
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 5.5219
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
A
52.500
8 7
B
44.500
8 3
C
36.500
8 2
D
28.500
8 1
E
E
E
16.938
8 5
15.563
8 6
F
5.000
8 4
N TRAT
67
IV.4.2. ANALISIS ESTADÍSTICO PARA VARIABLES DEL SEGUNDO ENSAYO
BIOLOGICO
General Linear Models Procedure
Class Level Information
Class Levels Values
TRAT
4 1234
Number of observations in data set = 32
Dependent Variable: Peso inicial
Source
DF
Sum of Squares
Mean Square F Value
Model
3
Error
28
Corrected Total 31
135.37500000
131.50000000
266.87500000
45.12500000
4.69642857
R-Square
0.507260
C.V.
4.027177
Root MSE
2.16712449
9.61
Pr > F
0.0002
PINIC Mean
53.81250000
Source
TRAT
DF
3
Type I SS
135.37500000
Mean Square
F Value
45.12500000 9.61
Pr > F
0.0002
Source
TRAT
DF
3
Type III SS
135.37500000
Mean Square
F Value
45.12500000 9.61
Pr > F
0.0002
Dependent Variable: Peso final
Source
DF
Sum of Squares
Model
Error
Corrected Total
3
28
31
156987.84375000
3021.87500000
160009.71875000
R-Square
0.981114
C.V.
13.08292
Mean Square
F Value
Pr > F
52329.28125000 484.87
107.92410714
0.0001
Root MSE
10.38865281
PFIN Mean
79.40625000
Source
TRAT
DF
3
Type I SS
156987.84375000
Mean Square
F Value
52329.28125000 484.87
Pr > F
0.0001
Source
TRAT
DF
3
Type III SS
156987.84375000
Mean Square
F Value
52329.28125000 484.87
Pr > F
0.0001
Dependent Variable: Consumo de alimento
68
Source
DF
Model
3
Error
28
Corrected Total 31
R-Square
0.987918
Sum of Squares
992780.25000000
12141.25000000
1004921.50000000
C.V.
14.20184
Mean Square
F Value
330926.75000000 763.18
433.61607143
Root MSE
20.82345004
Pr > F
0.0001
CONSUMO Mean
146.62500000
Source
TRAT
DF
3
Type I SS
992780.25000000
Mean Square
F Value
330926.75000000 763.18
Pr > F
0.0001
Source
TRAT
DF
3
Type III SS
992780.25000000
Mean Square
F Value Pr > F
330926.75000000 763.18 0.0001
Dependent Variable: RGANAN RANK FOR VARIABLE Ganancia de Peso
Source
DF
Model
3
Error
28
Corrected Total 31
R-Square
0.781118
Sum of Squares
2119.56250000
593.93750000
2713.50000000
C.V.
27.91306
Mean Square F Value
706.52083333
33.31
21.21205357
Root MSE
4.60565452
Pr > F
0.0001
RGANAN Mean
16.50000000
Source
TRAT
DF
3
Type I SS
2119.56250000
Mean Square
706.52083333
F Value
33.31
Pr > F
0.0001
Source
TRAT
DF
3
Type III SS
2119.56250000
Mean Square
706.52083333
F Value
33.31
Pr > F
0.0001
Dependent Variable: RNPR RANK FOR VARIABLE NPR
Source
DF
Model
3
Error
28
Corrected Total
31
R-Square
0.735105
Sum of Squares
2005.00000000
722.50000000
2727.50000000
C.V.
30.78619
Mean Square
668.33333333
25.80357143
Root MSE
5.07972159
F Value
25.90
Pr > F
0.0001
RNPR Mean
16.50000000
Source
TRAT
DF
3
Type I SS
2005.00000000
Mean Square
668.33333333
F Value Pr > F
25.90 0.0001
Source
TRAT
DF
3
Type III SS
2005.00000000
Mean Square
668.33333333
F Value Pr > F
25.90 0.0001
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Peso inicial
NOTE: This test controls the type I experimentwise error rate, but generally
69
has a higher type II error rate than REGWQ.
Alpha= 0.05 df= 28 MSE= 4.696429
Critical Value of Studentized Range= 3.861
Minimum Significant Difference= 2.9585
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
N TRAT
A
A
A
A
A
55.000
8 1
55.000
8 2
55.000
8 3
B
50.250
8 4
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Peso Final
Alpha= 0.05 df= 28 MSE= 107.9241
Critical Value of Studentized Range= 3.861
Minimum Significant Difference= 14.182
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
N TRAT
A
200.625
8 4
B
B
B
B
B
43.500
8 2
37.500
8 1
36.000
8 3
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Consumo de alimento
Alpha= 0.05 df= 28 MSE= 433.6161
Critical Value of Studentized Range= 3.861
Minimum Significant Difference= 28.427
70
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
A
451.38
B
B
B
B
B
56.50
8 2
45.25
8 1
33.38
8 3
N TRAT
8 4
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: RGanancia de peso
Alpha= 0.05 df= 28 MSE= 21.21205
Critical Value of Studentized Range= 3.861
Minimum Significant Difference= 6.2874
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
A
28.500
8 4
B
19.000
8 2
C
C
C
11.438
8 1
7.063
8 3
N TRAT
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: RNPR (NPR variable transformada)
Alpha= 0.05 df= 28 MSE= 25.80357
Critical Value of Studentized Range= 3.861
Minimum Significant Difference= 6.9346
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
C
C
C
Mean
A
28.500
8 4
B
B
B
18.250
8 2
11.750
8 1
7.500
8 3
N TRAT
71
IV.4.3. ANALISIS ESTADÍSTICO PARA VARIABLES DEL TERCER ENSAYO
BIOLÓGICO
General Linear Models Procedure
Class Level Information
Class
TRAT
Levels
7
Values
1234567
Number of observations in data set = 56
Dependent Variable: Peso Inicial
Source
DF
Model
6
Error
49
Corrected Total
55
R-Square
0.009960
Sum of Squares
0.71428571
71.00000000
71.71428571
C.V.
2.670729
Mean Square F Value
0.11904762
0.08
1.44897959
Root MSE
1.20373568
Pr > F
0.9977
PINIC Mean
45.07142857
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
0.71428571
Mean Square F Value Pr > F
0.11904762
0.08 0.9977
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
0.71428571
Mean Square F Value Pr > F
0.11904762
0.08 0.9977
Dependent Variable: Peso Final
Source
DF
Model
6
Error
49
Corrected Total 55
R-Square
0.957872
Sum of Squares
27566.17857143
1212.37500000
28778.55357143
C.V.
9.100079
Mean Square F Value
4594.36309524 185.69
24.74234694
Root MSE
4.97416796
Pr > F
0.0001
PFIN Mean
54.66071429
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
27566.17857143
Mean Square F Value Pr > F
4594.36309524 185.69 0.0001
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
27566.17857143
Mean Square F Value Pr > F
4594.36309524 185.69 0.0001
Dependent Variable: Consumo de alimento
Source
Model
Error
DF
6
49
Sum of Squares
55877.14357143
13080.58500000
Mean Square F Value
9312.85726190 34.89
266.95071429
72
Pr > F
0.0001
Corrected Total 55
R-Square
0.810310
68957.72857143
C.V.
20.17470
Root MSE
16.33862645
CONSUMO Mean
80.98571429
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
55877.14357143
Mean Square
F Value
9312.85726190 34.89
Pr > F
0.0001
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
55877.14357143
Mean Square
F Value Pr > F
9312.85726190 34.89 0.0001
Dependent Variable: RGANAN RANK FOR VARIABLE Ganancia de peso
Source
DF
Model
6
Error
49
Corrected Total
55
R-Square
0.798140
Sum of Squares
11640.87500000
2944.12500000
14585.00000000
C.V.
27.19789
Mean Square
F Value Pr > F
1940.14583333 32.29 0.0001
60.08418367
Root MSE
7.75139882
RGANAN Mean
28.50000000
Source
TRAT
DF
6
Type I SS
11640.87500000
Mean Square F Value Pr > F
1940.14583333 32.29 0.0001
Source
TRAT
DF
6
Type III SS
11640.87500000
Mean Square F Value Pr > F
1940.14583333 32.29 0.0001
Dependent Variable: RNPR RANK FOR VARIABLE NPR
Source
DF
Model
5
Error
42
Corrected Total 47
R-Square
0.771328
Sum of Squares
7104.31250000
2106.18750000
9210.50000000
C.V.
28.90399
Mean Square F Value Pr > F
1420.86250000 28.33 0.0001
50.14732143
Root MSE
7.08147735
RNPR Mean
24.50000000
Source
TRAT
DF
5
Type I SS
7104.31250000
Mean Square F Value Pr > F
1420.86250000 28.33 0.0001
Source
TRAT
DF
5
Type III SS
7104.31250000
Mean Square F Value Pr > F
1420.86250000 28.33 0.0001
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Peso inicial
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 1.44898
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 1.8502
Means with the same letter are not significantly different.
73
Tukey Grouping
A
A
A
A
A
A
A
Mean
45.2500
45.2500
45.0000
45.0000
45.0000
45.0000
45.0000
8
8
8
8
8
8
8
N TRAT
1
2
3
4
5
6
7
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Peso Final
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 24.74235
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 7.6454
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
N TRAT
D
D
D
A
B
C
C
C
C
105.375
64.250
46.750
45.125
42.375
41.625
37.125
8 6
8 5
8 3
8 1
8 4
8 2
8 7
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: Consumo de alimento
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 266.9507
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 25.113
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
N TRAT
A
B
C
C
C
C
C
149.838
103.688
67.375
64.313
63.563
59.625
58.500
8 6
8 5
8 4
8 3
8 7
8 1
8 2
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: RGanancia de peso
Alpha= 0.05 df= 49 MSE= 60.08418
Critical Value of Studentized Range= 4.347
Minimum Significant Difference= 11.914
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
N TRAT
74
C
C
C
A
A
B
B
B
D
D
52.500
44.500
31.250
24.813
20.438
18.313
7.688
8 6
8 5
8 3
8 1
8 4
8 2
8 7
Tukey's Studentized Range (HSD) Test for variable: RNPR
Alpha= 0.05 df= 42 MSE= 50.14732
Critical Value of Studentized Range= 4.222
Minimum Significant Difference= 10.57
Means with the same letter are not significantly different.
Tukey Grouping
Mean
N TRAT
C
C
C
A
A
B
B
44.500
36.000
23.938
19.063
12.375
11.125
8
8
8
8
8
8
6
5
3
1
4
2
75
IV.4.4. FOTOGRAFÍAS
Fotografía 9. Diversidad de tamaño de frutos de cushin provenientes de Escuintla.
Fotografía 10. Fraccionamiento del fruto de cushin: vaina, pulpa y semilla.
76
Fotografía 11. Los frutos son comúnmente afectados por larvas de moscas de la fruta.
Fotografía 11. Larvas de mosca de la fruta afectando el fruto de cushin.
77
Fotografía 12. Fruto sano de cushin.
Fotografía 13. Ramas y frutas de Guaba (Inga vera).
78
Fotografías 14 y 15. Hojas frescas de cushin y larvas de lepidóptero que le afectan como
plaga (Chaluneros).
Fotografía 16 y 17. Bandejas con semilla de paterna previo a la cocción. A la izquierda sin
tratamiento de cal. A la derecha con cal.
79
Fotografía 18 y 19. Experimentos biológicos: Actividades de toma de peso y suministro de
agua a animales de experimentación
80