Resumen

Los problemas de nutrición son cada día más preocupantes, dado que la vida agitada de la sociedad urbana no permite que la población se alimente de manera adecuada. La comida rápida está substituyendo el desayuno e incluso la comida, pero con un nivel nutritivo bajo.

Actualmente las botanas se han convertido en una parte importante de los hábitos alimenticios de la mayoría de la población mundial, por la facilidad de consumo y satisfacen la sensación de hambre por un momento (Messer, 2006; Bustos et al., 2011). Desgraciadamente están elaboradas con exceso de azucares añadidos, grasa y sal, productos con escasas o nulas propiedades alimenticias que afectan la salud (Paredes-López et al., 2009; Gómez-López, 2013; Zamacona et al., 2011).

En la actualidad los insectos aún no son consumidos por todas las personas, debido a prejuicios de diferentes culturas a pesar de que ha sido parte de toda la humanidad a lo largo de la historia. Por consiguiente, el objetivo de este proyecto es el desarrollo de la formulación de barras nutritivas y cereal a base de harina de chapulín para consumo humano, aprovechando el alto porcentaje de proteína que tiene Sphenarium purpurascens. Con la harina de chapulín se diseñaron tres formulaciones para cereal de caja en forma esférica para consumirlo con leche y 3 de barra, con 30%, 20% y 10% harina de chapulín. Se complementa con harina de avena, amaranto, quínoa, entre otras cosas para aportar otros nutrientes.

Después de la elaboración se realizó análisis sensorial a 100 personas con la finalidad de identificar el agrado de aceptación del consumidor respecto a la textura, color, finalmente se llevó a cabo un análisis de costos a partir de los insumos utilizados, para conocer el costo de producción y su viabilidad.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

A partir de la observación que hicimos en nuestro grupo 517, pudimos percartarnos que la mayoria de los estudiantes no comen antes de iniciar sus clases dando como resultado el bajo rendimiento y apatia en el horario de clases. Por otro lado, analizamos los alimentos que consumen los estudiantes en su horario libre como dentro del horario de clases varios de los productos que compran son: chettos, galletas, papas, barritas, chilaquiles, refresco, etc. Que en su mayoría tienen exceso de azúcares añadidos, sal, calorías, grasas saturadas y carbohidratos. Que son perjudiciales para su salud.

Sin embargo, fuera del contexto escolar recococemos los malos habitos alimenticios del méxicano dado que se consume en exceso de carbohidratos, azúcares refinadas y lípidos entre otras cosas. Somos concientes de que estos malos habitos no pueden ser cambiados de un día para otro de ahí la importancia de encontrar nuevas opciones alimenticias que contengan los nutirientes requeridos para la población en general respetando  los gustos culinarios del mexicano y que sea accesible para su bolsillo.

Antecedentes

La UNAM destaco en su gaceta del 2018 que, en los últimos años, los investigadores están considerando a los insectos como una fuente potencial de proteínas alternativas. Está claro que el crecimiento exponencial de las poblaciones crea el desafío social de asegurar su alimentación adecuada, lo que resulta en el incremento de la demanda global de carne. La producción de carne se ha discutido como un proceso no sostenible. El sector ganadero utiliza 2/3 de toda la tierra agrícola y es responsable de más del 14% del total de las emisiones de gases de efecto invernadero y del 59% del total de las emisiones agrícolas de amoníaco

Por lo tanto, los insectos comestibles han sido el foco de atención de varios investigadores, documentando que los insectos comestibles contienen nutrientes esenciales como proteínas, vitaminas, minerales y ácidos grasos. El contenido de proteínas es especialmente alto, alcanzando alrededor del 77% en muchas especies. Los insectos son una fuente de proteínas de alto valor; su puntuación de aminoácidos esenciales (el porcentaje de aminoácidos esenciales necesarios en una proteína ideal) oscila entre el 46 y el 96%. Además, los insectos también son ricos en minerales como cobre (Cu), selenio (Se), hierro (Fe), zinc (Zn), calcio (Ca), magnesio (Mg), manganeso (Mn) y fósforo (P), así como vitaminas como biotina, riboflavina, ácido pantoténico y ácido fólico.

De acuerdo a la UNAM (2018) el chapulín de milpa (Sphenarium purpurascens) es una de las plagas más devastadoras en el centro y sur de México (Valle de Puebla-Tlaxcala, entre 40 mil y 50 mil hectáreas de cultivos de maíz, alfalfa y frijol) pero si se recolecta como recurso alimentario (es fuente de proteína sana, sustentable, barata y no contaminante). Afirman que podría ser un substituto de la carne que ayudaría al control de emisiones de efecto invernadero ocasionado por actividades ganaderas.

Ilustración 1. Recursos necesarios para la obtención de 1 kg de proteína por cada animal.

Fuente WinkoFoods, 2021.

El alto contenido de nutrimentos que presentan los insectos se debe a que su alimentación proviene de los maizales, frijolares, trigales, alfalfares o pastos silvestres, así como también depende de factores como el hábitat donde se desarrollan, lugar de procedencia y estado de desarrollo de los insectos investigados , por lo que Ramos-Elorduy et al. (2001), mencionan que es importante conocer el valor nutritivo de estos insectos usados como alimento, para cada una de las lugares donde se encuentran y/o consumen. Igualmente se ha reportado que éstos animales son eficientes convertidores de carbohidratos a proteína. Sabemos que los chapulines tienen sangre fría, esto es que se adaptan y adquieren la temperatura de su medio, sin necesidad de tener que gastar su energía para producir calor y es por ello que la gran parte del alimento que consumen se almacena en su masa corporal, lo que a diferencia de los mamíferos y aves que son de sangre caliente, para generar su calor tienen que consumir una gran cantidad de alimento para convertirla en energía la cual se usa para mantener su temperatura constante, por lo que solo una pequeña cantidad de alimento es convertida en peso de su propio cuerpo, siendo estos algunos factores por los cual los chapulines presentan un alto valor nutritivo (Eckert, 1988).

¿Cómo aprovechar de manera sustentable una plaga para que deje de serlo?

Existen varios puntos que considerar primero la cantidad de Chapulín se podría aprovechar para alimentación. De acuerdo al reporte de la UNAM, si se infecta un millón de hectáreas de plantío se podría extraer de 200 mil a 500 mil toneladas de chapulín. Por lo tanto, se tendría que extraer la mitad de los chapulines que infestan las áreas de cultivo, para atacar el problema de injusticia alimentaria ya que se estima que existen hay 1.5 millones de niños con desnutrición crónica.”

Sánchez et al. (2009). Desarrollaron una fritura a base de harina de trigo y harina de chapulín (Sphenarium purpurascens Ch.). Los insectos recolectados en la población de Santa María Nenetzintla en el estado de Puebla, fueron sometidos a una limpieza y desecados para su posterior molienda y obtención de la harina, que sirvió para preparar la masa, posterior freído, adición de polvo en chile y secado. Los resultados obtenidos fueron que al 90% de la población le agrado el sabor que presentaba, y en cuanto a la textura diferente a la de marcas comerciales llamó la atención del público y fue bien aceptada, sin embargo, el color negruzco que presentaba no fue de su agrado. Se observó que al revelar a la población los ingredientes de la fritura los datos de aceptación que presentaban eran refutados expresando malestar por haber comido harina de insecto. Los resultados del análisis químico proximal de la harina de chapulín fueron de proteínas (54.92%), fibra cruda (1.42%), extracto etéreo (11.83%) e hidratos de carbono (21.26%).

Melo et al. (2011). Evaluaron la calidad proteica de alimentos a partir de insectos nativos comestibles de América Latina y Asia. Realizaron el análisis químico proximal de cinco especies de insectos acuáticos y terrestres de acuerdo a los métodos de la AOAC (2000). Los resultados fueron en este orden, saltamontes (chapulines), Sphenarium purpurascens Ch. Proteína (71.50%), grasa (5.75%), minerales (2.5%), fibra (3.89%) y carbohidratos solubles (16.36%). Hormigas chicatanas, Atta Mexicana B. Proteína (66.00%), grasa (24.02%), minerales (3.00%), fibra (2.06%), carbohidratos solubles (4.92%). Gusano de Maguey, Aegiale hespheriaris K. Proteína (30.88%), grasa (58.55%), minerales (2.29%), fibra (0.12%), carbohidratos solubles (8.16%). Escamoles huevos de hormiga, Liometopum apiculatum H. Proteína (40.90%), grasa (33.96%), minerales (7.58%), fibra (1.3%); carbohidratos solubles (16.26%). Ahuahutle huevos de mosquito son una mezcla de Krizousacorixia azteca J. y otras especies, proteína (53.60%), grasa (4.33%), cenizas (21.00%), fibra (3.00%), carbohidratos solubles (18.07%). Los insectos tienen un buen valor nutricional y alto contenido en proteína con todos los aminoácidos esenciales. La promoción de las técnicas de cultivo y conservación será una buena fuente de ingresos para las personas que cultivan estos insectos no sólo por su consumo, sino para su comercialización en ciudades urbanas.

Aunque la composición nutricional de los insectos puede verse afectada por diversos factores, por ejemplo, la dieta con alfalfa y maíz incrementaron significativamente (valor p < 0.05) los niveles de proteína, el perfil de aminoácidos, la digestibilidad de la proteína in vitro, el contenido de grasa y de fibra insoluble. La dieta con alfalfa ocasionó un incremento del 10% en el perfil de aminoácidos comparación del maíz (Ibarra-Herrera et al., 2020). El hábitat, su lugar de procedencia, la época de colecta y los sembradíos de frijol, maíz y alfalfa potencializan al chapulín como eficientes convertidores de carbohidratos a proteínas y fuente de nutrientes (Ibarra-Herrera et al., 2020).

Objetivo

Objetivo de este proyecto es el desarrollo de la formulación de barras nutritivas y cereal a base de harina de chapulín para consumo humano, aprovechando el alto porcentaje de proteína que tiene Sphenarium purpurascens

Justificación

Los insectos han despertado el interés de las sociedades occidentales en los últimos años, particularmente como fuente alternativa de proteína animal. El bajo costo ambiental de la proteína de insecto es una de sus principales ventajas sobre otras fuentes, al tiempo que ofrece ventajas tecnológicas como la capacidad de formación de gel, la capacidad de emulsión y la capacidad de absorción de agua/aceite . Las proteínas de insectos se han utilizado recientemente para reemplazar parcialmente la carne en productos cárnicos procesados ​​manteniendo al mismo tiempo sus propiedades tecnológicas y nutricionales.

De acuerdo a la UNAM (2018) el chapulín de milpa (Sphenarium purpurascens) es una de las plagas más devastadoras en el centro y sur de México (Valle de Puebla-Tlaxcala, entre 40 mil y 50 mil hectáreas de cultivos de maíz, alfalfa y frijol) pero si se recolecta como recurso alimentario (es fuente de proteína sana, sustentable, barata y no contaminante). Afirman que podría ser un substituto de la carne que ayudaría al control de emisiones de efecto invernadero ocasionado por actividades ganaderas.

Hipótesis

Si, el chapulín contiene un alto contenido de proteínas, fibra, grasas polinsaturada, entre otras cosas. Puede ser un alimento que sustituya otras fuentes de proteína (contaminantes para el medio ambiente), se podrá agregar a un alimento como cereal y barras nutritivas, de fácil consumo y accesible.

Será una opción idónea para la alimentación del mexicano

Método (materiales y procedimiento)

1. Realizar una encuesta a través de Forms sobre los hábitos nutricionales de la comunidad escolar https://docs.google.com/forms/d/1F7UEAx9FzWKNZyeDd8TRVz_vW1lmT23T6fhCngYUnJE/edit#responses

1. PREPARACIÓN DE HARINA DE CHAPULÍN.

3. METODOLOGÍA GENERAL DE LA ELABORACIÓN DE CEREAL

4. PREPARACIÓN DE BARRAS NUTRITIVAS

5. ESTIMACIÓN PROXIMAL DE NUTRIENTES 

6. Análisis Sensorial 

Galería Método

Resultados

1. Realizar una encuesta a través de Forms sobre los hábitos nutricionales de la comunidad escolar
2. El 41% de los encuestados desayunan siempre, el 19% casi siempre, 27% algunas veces y el 13% nunca desayuna. Casi la mitad de la población encuestada se desayuna en casa,  de esos el 35.3 %  consume huevo que le aporta proteína, en segundo lugar consume cereal con 25.5 % , el 27%  fruta y ensaladas, 16.7 % toman leche.
3. Del total de los encuestados, muy pocos consumen proteínas. Es decir que de las 100 personas aproximadamente el 20% consume alguna proteína y el resto consume alimentos con poco aporte proteico.
4. De los que no desayunan compran alimentos en la calle en estas proporciones: 28..7% frutas y ensalada, 27.7 % galletas, 19.8 % Tortas, el 8.9% consumen barras nutritivas y 8.9% chilaquiles.
5. Podemos observar que las frutas y ensaladas no le proporcionan aporte proteico pero si vitaminas y minerales. Dependiendo de la cantidad de fruta podría ser excesivo o no. Lo preocupante es que una buena proporción consume galletas, tortas, barras nutritivas y chilaquiles que contienen un exceso de azúcar añadidas, grasas y carbohidratos; incluso las barras energéticas, que a pesar de su publicidad deja mucho que desear.
6. No existe un gran interés por la barra nutritiva ya que el 40.2 % no las compra para matar el hambre y el 40% algunas veces. Quiere decir que no existe la costumbre y no está dentro de las rutinas alimenticias de los estudiantes del plantel Coacalco.
7. Sólo el 16% de la población practica un deporte y el 42 % alguna vez y el 30.4 nunca practican un deporte.  Este resultado es importante dado que si no se tiene una buena alimentación balanceada y con los alimentos sustitutos o complementarios se puede sufrir de sobrepeso. Provocando  un problema de salud publica.

CARACTERÍSTICAS DE HARINA DE CHAPUlÍN

Con 500g de chapulín, se obtuvo 497g de harina de chapulín.
Características de la harina.
• Olor: No presenta olor.
• Color: Café claro y rojo claro

METODOLOGÍA GENERAL DE LA ELABORACIÓN DE CEREAL

Análisis SENSORIAL:  cata-5 atributos del CEREAL

Primero se diseñó las formulaciones base. En este paso se dio a probar a participantes para saber si era de su agrado el sabor, olor y textura.

Probada la base del cereal, se procede a realizar el análisis sensorial de las tres formulaciones con diferentes porcentajes de harina de chapulín.

Base de cereal: HARINA AVENA, HARINA DE AMARANTO y CACAO

Como se puede mostrar no existe diferencias significativas en los atributos que se evaluaron en los tres porcentajes ya que cuando se preguntó qué ingredientes crees que tiene ninguno dijo chapulín o algún elemento semejante.

Análisis SENSORIAL:  cata-5 atributos del BARRA NUTRITIVA

Para la formulación base de realizaron las siguientes formulaciones:

Base de la barra: AVENA EN OJUELAS, QUINUA, MIEL, AMARANTO y COCO RAYADO.

Como se puede mostrar no existe diferencias significativas en los atributos que se evaluaron en los tres porcentajes ya que cuando se preguntó qué ingredientes crees que tiene, ninguno dijo chapulín o algún elemento semejante.  

Aunque se pude notar que en el atributo textura la formulación 2 salió más bajo, se cree que el tipo de miel que se usó hizo la diferencia.

1. ESTIMACIÓN PROXIMAL DE NUTRIENTES

Para esta prueba se valoró la harina de chapulín tostado o procesado. 

ANALISIS PROXIMAL 

El análisis proximal es un análisis de tipo preliminar en el cual no se pretende determinar en detalle la complicada composición de los alimentos de forma completa, ya que esto caería dentro del campo más especializado de la bromatología.  Ordinariamente este análisis se refiere a unas pocas determinaciones convencionales afines, las cuales sirven para calificar su valor como una primera aproximación, desde el punto de vista nutricional, constituyéndose de esta manera en una técnica In Vitro que evalúa el valor nutritivo potencial de una determinada dieta o alimento. 

De acuerdo a las formulaciones de Cereal y Barra de elaboró cuadro nutricional por parte del Nutriólogo Lic. José Mauricio Sánchez B.

CUADRO NUTRICIO DE LA BARRA DE CHAPULIN

CUADRO NUTRICIO DE LA CEREAL DE CHAPULIN

De acuerdo al análisis de contenido vemos que en la barra está dentro de los rangos aceptables pero puede mejorar si se eliminan algunos elementos como el coco y se aumenta la cantidad de chapulín.

En el caso del cereal se requiere hacer más adecuaciones como cambiar el coco y leche . Adicionar Rambutan.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

• El resultado del análisis sensorial del Cereal, arrojó que los cereales de bolita no tenían diferencias significativas después de agregar la harina de chapulín. Los porcentajes de harina no produce un cambio en el sabor, olor, textura y sabor del cereal.
• La cantidad que se adiciona de harina de chapulín no afecta los atributos del cereal y barra. Los participantes no notaron el sabor del chapulín en los alimentos.
• Se encontró que la harina de chapulín contiene 60.5% y fibra 3.2%
• De acuerdo al análisis de contenido vemos que en la barra está dentro de los rangos aceptables pero puede mejorar si se eliminan algunos elementos como el coco y se aumenta la cantidad de chapulín.En el caso del cereal se requiere hacer más adecuaciones como cambiar el coco y leche . Adicionar Rambutan.
• Las proteínas que proporciona el chapulín en el cereal son muy buenas es por eso que se disminuye otros ingredientes para su equilibrio.
• Los nuevos resultados se presentaran en la final.

Bibliografía

1. GACETA, UNAM. El chapulín de milpa, mejor que la carne. Nov 12, 2018 https://www.gaceta.unam.mx/el-chapulin-de-milpa-mejor-que-la-carne/
2. Torruco-Uco, JG, Hernández-Santos, B., Herman-Lara, E. et al. Caracterización química, funcional, térmica y perfil de ácidos grasos del saltamontes comestible ( Sphenarium purpurascens Ch.). Eur Food Res Technol 245 , 285–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s00217-018-3160-y
3. Gomez- Galicia, P. ., Parola-Contreras, I., Báez- González, . J. G. ., & Durán-Lugo, R. (2023). Pan gourmet a base de harina de trigo, linaza y chapulín (Sphenarium purpurascens) como alimento funcional. Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos, 8(1), 379–386. https://doi.org/10.29105/idcyta.v8i1.51
4. Nutr., Beneficios y desafíos en la incorporación de insectos en productos alimenticios 30 de junio de 2021
   Sec. Epidemiología Nutricional
   Volumen 8 – 2021 | https://doi.org/10.3389/fnut.2021.687712
5. Lutz R, Mariane, Morales D, Doris, Sepúlveda B, Silvia, & Alviña W, Marcela. (2008). EVALUACIÓN SENSORIAL DE PREPARACIONES ELABORADAS CON NUEVOS ALIMENTOS FUNCIONALES DESTINADOS AL ADULTO MAYOR. Revista chilena de nutrición, 35(2), 131-137. https://dx.doi.org/10.4067/S0717-75182008000200007
6. Campos-Rodriguez, Jordy, Acosta-Coral, Katherine, & Paucar-Menacho, Luz María. (2022). Quinua (Chenopodium quinoa): Composición nutricional y Componentes bioactivos del grano y la hoja, e impacto del tratamiento térmico y de la germinación. Scientia Agropecuaria, 13(3), 209-220. Epub 08 de agosto de 2022.https://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2022.019
7. Samuel Durán A. 2013. Edulcorantes no nutritivos, riesgos, apetito y ganancia de peso. Rev Chil Nutr Vol. 40, Nº3, septiembre 2013. Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad San Sebastián, Santiago, Chile. chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://scielo.conicyt.cl/pdf/rchnut/v40n3/art14.pdf

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography