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Agronomía
Trop. 54(2): 145-159. 2004 USO
DE SUB PRODUCTOS INDUSTRIALES Victoria Mota Silva* y Luis A. García** 1
Financiado por Consejo de Desarrollo Científico y |
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RESUMEN Con el
objeto de evaluar los subproductos obtenidos del procesamiento industrial
del tomate (SIT), Lycopersicon esculentum L., y el efecto
nutricional y sensorial que ejercen sobre la harina de maíz comercial, se
realizó un estudio dividido en dos etapas. En la primera se evaluó
nutricionalmente harinas compuestas de maíz y SIT, este último
sustituyendo al maíz en niveles de: 0%, 5%, 10% Y 15%. Con la incorporación
del SIT se incrementó significativamente el valor nutricional en la mayoría
de las variables estudiadas (P≤0,05). La harina con 15% de SIT
presentó los mayores valores de fibra dietética (12,61 %), proteínas
(10,45%), grasa (2,51 %), cenizas (1 ,11%) y minerales; mientras que los más
altos valores de almidón (77,42%), digestibilidad in vitro de las proteínas
(99,07%) y del almidón (67,32%) los presentó la fórmula que no incorporó
el SIT. En la segunda etapa se procedió a evaluar sensorialmente las
arepas obtenidas a partir de las harinas, observándose que el panel
evaluador no encontró diferencia significativa (P≥0,05) en cuanto al color, olor, sabor
y preferencia global entre las arepas con 5% y 10% del SIT, mientras que
para la textura sí hubo diferencias, notándose que a medida que se
incorporó más SIT, la textura fue menos aceptada, vinculándose
posiblemente a la cantidad de fibra dietética contenida en el mismo y su
efecto sobre la capacidad de retención de agua de las arepas. Las arepas
con 15% del SIT tuvieron la menor aceptación, principalmente por su
sabor, color y textura, así como en la preferencia global al ser
comparadas con las otras arepas. Palabras
Clave: Lycopersicon esculentum; Zea mays L.; pan de maíz;
fibra dietética; proteínas; minerales; digestibilidad de la proteína;
digestibilidad del almidón. INTRODUCCIÓN La
industria del tomate genera cantidades considerables de residuos
constituidos por la piel y semillas, a los cuales se les da el nombre de
subproducto industrial de tomate (SIT), el cual, por lo general, contiene
cantidades importantes de factores nutricionales (Alvarado et al.,
1999). Son muchos los estudios
realizados en tomo al aprovechamiento de estos residuos; sin embargo,
todos ellos van dirigidos a su utilización en la elaboración de pan, en
la industria aceitera y en la obtención de concentrados proteicos para
animales (Egui y Rodenas, 1993). Un
estudio sobre las características y propiedades nutricionales del residuo
de tomate, obtenido tras la elaboración de salsa, revela que el mismo
presenta un alto contenido de proteínas y fibra dietética (Alvarado et
al., 2001). Esta última es utilizada por la industria alimentaria
desde hace varias décadas, como agente texturizante y, gracias a sus
atributos y propiedades benéficas sobre el funcionamiento del tracto
gastrointestinal, es considerada un componente esencial en la dieta,
recomendándose su inclusión en la misma, bien sea como aislados o
formando parte del alimento (Wustsch, 1994). Alvarado
et al. (1999) estudiaron el efecto de la fibra dietética presente
en el residuo industrial de tomate sobre la absorción de glucosa y el
colesterol sérico en ratas, los resultados indican que la misma, al ser
incorporada en la dieta a distintos niveles, tuvo un efecto beneficioso
sobre la respuesta glicémica y el nivel del colesterol sérico, lo cual
hace factible su utilización como fuente de fibra dietética para el
enriquecimiento de productos alimenticios. Cantarelli
et al. (1990), encontraron un alto contenido de proteína cruda, al
evaluar la composición y perfil de aminoácidos en residuos industriales
de tomate, por lo que recomiendan el uso de la proteína de la semilla
para mejorar la calidad proteica de alimentos. De igual manera, Tovar y
Bravo (1999) obtuvieron concentrados proteicos a partir de residuos de
tomate, encontrando un contenido de proteínas de 20,42%, fundamentalmente
en las semillas. Por lo
antes expuesto y tomando en consideración que en Venezuela, hay un
consumo masivo de harina de maíz precocida en forma de arepa (pan de maíz)
y que el valor nutritivo de la misma en general es relativamente bajo
(Blanco et al., 2000), surge la idea de sustituir parcialmente
cierta cantidad de harina de maíz por harina del SIT, con el objeto de
lograr que el aporte de este alimento, considerado como una de las
principales fuentes de calorías en la dieta venezolana (INN-ULA, 2000)
sea mayor, incrementando principalmente el contenido de fibra dietética,
proteína y minerales. MATERIALES
Y MÉTODOS Obtención
de las harinas compuestas y evaluación física La
harina del SIT se obtuvo tras la deshidratación de 24 kg de piel y
semillas de tomate en un secador de bandeja con una velocidad del aire de
4 ± 0,14 m / s a 75º C, por un tiempo de 12 h, hasta una humedad final
de 4,90%. El subproducto deshidratado fue molido y pasado primero por una
malla de 2 mm y luego por una de 1 mm, para obtener 3,3 kg de harina fina
del SIT, lo cual representa un rendimiento del residuo en harina de
13,75%. Tanto a la harina del SIT como a la harina de maíz precocida comercial, se les realizó el análisis de granulometría, a partir de una muestra de 250 g de c/u. Este análisis se realizó por triplicado, procediendo según la metodología establecida por la A.A.C.C (1996). Posteriormente,
se procedió al mezclado de la harina de maíz y la harina del SIT a
distintos niveles de sustitución (0%, 5%, 10% Y 15%); las mezclas fueron
homogenizadas mediante agitación por 10 min, luego transferidas a envases
de plástico y almacenadas a temperatura ambiente. Análisis
químico de las harinas A la
harina del SIT se le determinó el contenido de humedad, cenizas,. grasa
cruda, proteína cruda, fibra dietética (A.O.A.C, 1997) y almidón total
(McCready et al., 1950). Luego se procedió a realizar los mismos análisis a las harinas compuestas y, adicionalmente, la determinación de los. minerales calcio, sodio, potasio, magnesio y fósforo (A.O.A.C, 1997), también la digestibilidad in vitro de las proteínas (Akeson y Stahman, 1964) y la digestibilidad in vitro del almidón (Deshpande y Salunke, 1982). Todos
los análisis fueron realizados por triplicado y para la evaluación estadística
se utilizó un diseño completamente aleatorizado, efectuando
comparaciones de medias entre tratamientos mediante la prueba de rangos múltiples
de Duncan a un nivel de significancia del 5%. A la variable almidón, por
no cumplir con los supuestos, se le aplicó la transformación por arco
tangente. Luego de esto se realizó el análisis de varianza (ANAVAR) y
las pruebas de medias correspondientes. La
digestibilidad in vi/ro del almidón fue estudiada utilizando un diseño
de tratamientos con arreglo factorial4x5, con tres repeticiones por
tratamiento, donde el factor A está constituido por los niveles de
sustitución y el factor B por las mediciones a lo largo del tiempo. Los
factores A y B se analizan mediante Kruskal- Wallis, y la interacción,
por medio de la representación gráfica al no cumplir con los supuestos
del análisis de varianza. Elaboración de las arepas enriquecidas con el SIT y evaluación sensorial La evaluación sensorial de las arepas se llevó a cabo en dos sesiones consecutivas, por medio de una prueba de preferencia realizada a 60 panelistas no entrenados y utilizando una escala hedónica de categorización no dimensionada de cinco (5) puntos donde se mide el grado de aceptabilidad, por medio de la evaluación del color, sabor, olor, preferencia global y textura: 5: me gusta muchísimo; 4: me gusta mucho; 3: me es indiferente; 2: me disgusta un poco; 1: me disgusta muchísimo. Para
evitar que el color de las muestras influyese en la opinión de los
panelistas con respecto a los demás atributos, se colocaron bombillos de
color rojo en la sala de evaluación a fin de enmascarar el color, siendo
este atributo el último en evaluar. A los resultados obtenidos de esta evaluación se les aplicó prueba para muestras relacionadas de Friedman, con el fin de determinar la existencia de homogeneidad de criterio entre catadores; luego se compararon los rangos de cada tratamiento en la prueba de comparación múltiple, utilizando un valor crítico obtenido de la tabla de Basker, para n=60 y tres (3) tratamientos. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Evaluación
de las harinas La
harina de maíz precocida y la harina del SIT presentaron una granulometría
similar, quedando retenido el mayor porcentaje de las mismas en el tamiz
de 60 mallas, con un tamaño de partículas de 0,246 mm (Cuadro 1). Esta
similitud es importante, ya que garantiza que las harinas compuestas
resultantes de la sustitución a distintos niveles (0%, 5%, 10% y 15%)
presenten una distribución homogénea de las partículas, lo cual,
tomando en cuenta que la harina de maíz y la harina del SIT se
diferencian notablemente en color, determina la uniformidad del producto
final a obtener. Composición
química de las harinas En el
Cuadro 2 se presentan los datos de humedad, cenizas, proteína cruda,
grasa cruda, almidón y fibra dietética de la harina del SIT, donde se
observa que la misma posee un alto contenido de proteína y grasa cruda,
mostrándose además como una excelente fuente de fibra dietética al
presentar en su composición un 51,35% de esta fracción. Este valor es
similar al reportado por Vega (1995) para afrecho de tomate (49,03%) e
inferior al referido por Alvarado et al. (1999) para el mismo
material (55,1%). Por otra parte, la harina del SIT puede ser considerada
como un material con un alto contenido de cenizas, al ser comparado con el
de la harina de maíz precocida y la harina de arroz (0,49%), de acuerdo
con Sequera (1994).
En
relación con el contenido de almidón, la harina del SIT presentó un
valor muy bajo, razón por la cual este material no puede ser utilizado
como fuente de almidón. Sin embargo, por la cualidad de presentar un alto
contenido de proteína cruda, sería de gran valor su incorporación en
alimentos derivados de cereales, los cuales son ricos en almidón y
deficientes tanto en cantidad como en calidad proteica. En
cuanto a la composición nutricional de las harinas compuestas, en líneas
generales, se observa que a medida que el nivel de sustitución con harina
del SIT es mayor, ocurre un incremento significativo de casi todos los
componentes nutritivos de las harinas (Cuadro 3), arrojando los valores más
elevados de cenizas, proteína cruda, grasa cruda y fibra dietética la
harina con el mayor contenido del SIT (15%), aún cuando sólo a un nivel
de sustitución del 15% se logra incrementar significativamente el
contenido de grasa. Esto resulta satisfactorio, ya que un incremento
significativo en el contenido de grasa de la harina puede interferir en la
calidad y estabilidad de la misma durante el almacenamiento, provocando la
rancidez oxidativa del producto (Belitz y Grosch, 1997). La
humedad de las harinas compuestas estuvo comprendida entre valores
ubicados por debajo del límite máximo de humedad establecido por COVENIN
(1994) para la harina de maíz (13,5%), a fin de garantizar la estabilidad
de la misma durante el almacenamiento.
Todos los tratamientos presentaron diferencias altamente significativas entre sí en lo que respecta al contenido de almidón en las harinas compuestas, a medida que se incorporó más harina del SIT, el contenido de almidón disminuyó de forma significativa. El primer grupo estadístico (a) estuvo representado por la harina al 0% (harina de maíz precocida) con un 77,42% de almidón, valor ligeramente inferior al referido por Peña (2000) de 78,25%. El
valor de fibra dietética obtenido para la formula sin sustitución (0%)
(Cuadro 3), fue superior al señalado por Pacheco, citado por Peña
(2000), para una muestra de harina comercial de la misma marca (4,2%).
Blanco et al. (2000), encontraron valores de fibra dietética de
10%, constituida básicamente por fibra insoluble, coincidiendo con
Bressani et al. (2001), quienes refieren un valor promedio de fibra
dietética total de 10,24%, constituida en un 79,30% por fibra insoluble y
en 20,61 % por fibra soluble. Hubo un
aumento de los niveles de calcio, potasio, magnesio y fósforo en forma
significativa para todos los tratamientos, siendo mayor a medida que el
grado de sustitución con el SIT fue más alto. Para el sodio no se
encontró diferencias significativas entre tratamientos. El mineral fósforo fue el que mostró mayor variación entre tratamientos, ocurriendo un incremento en el mismo de 136% en relación con la harina sin el SIT y con una variación de 0,14 g a 0,33 g por cada 100 g de harina. Bressani et al. (2001) indican que para la harina de maíz precocída, un contenido de fósforo de 0,27 g 100 g-1, valor superior al obtenido en la presente investigación para la harina al 0% de sustitución (0,14 g 100 g-1). De
igual manera, el contenido de potasio obtenido para la harina de maíz fue
inferior al reportado por los mismos autores de 0,25 g 100 g-1,
con una variabilidad de 0,12 a 0,15 g 100 g-1. En
relación con el calcio y el magnesio, en ambos casos se diferenciaron
tres grupos estadísticamente diferentes, presentando una fluctuación
entre el nivel más bajo y el más alto de sustitución de 0,06 a 0,13 g
100 g-1 y de 0,08 a 0,12 g 100 g-1, respectivamente. La
evaluación de la digestibilidad in vitro y del almidón de las harinas
compuestas, revelan que para ambas variables ocurrió una disminución
altamente significativa al aumentar el nivel de sustitución con el SIT.
La digestibilidad de la proteína varió entre 99,07% para la harina de maíz
y 96,98% para la harina al 15% de sustitución, diferenciándose cuatro
grupos estadísticamente diferentes (Cuadro 4). Los resultados de la digestibilidad in vitro del almidón (Cuadro 5) indican que para un tiempo de 120 min el valor más alto de digestibilidad lo presentó la formula sin sustitución (0%), mientras que el menor valor correspondió a la harina al 15%. Estos resultados son comparables con los obtenidos por Peña (2000) quien observó que a mayor nivel de sustitución disminuía la digestibilidad, cuando evaluó la harina de maíz sustituida a distintos niveles por salvado de arroz.
En la
Figura 1 se observa el comportamiento de la digestibilidad del almidón,
en función del tiempo; independientemente del nivel de sustitución, el
comportamiento fue similar para todas las muestras, es decir, hay un
aumento sostenido en el grado de hidrólisis. Por otro lado, se evidencia
lo establecido previamente, la disminución de la hidrólisis del almidón
con la incorporación de la harina del SIT, especialmente a tiempos de
hidrólisis mayores de 60 min. El
comportamiento de estas variables a los distintos niveles de sustitución
puede atribuirse al efecto de la fibra dietética, aportada por la harina
del SIT, sobre la acción de la enzima amilasa, impidiendo su acceso al
almidón y evitando su hidrólisis, así como sobre la enzima pepsina, al
acelerar el tránsito intestinal e imposibilitar que la misma actúe sobre
la molécula proteínica, evitando el desdoblamiento de ésta en moléculas
de menor tamaño (FUNDACA, 2001). Debido a estos efectos, está comprobado
que el contenido de fibra dietética del alimento y la rigidez de la pared
celular se comportan como factores antinutritivos que reducen la
digestibilidad del almidón y de las proteínas (Melito y Tovar, 1995). Sin embargo, cabe destacar que si bien hubo una disminución significativa en la digestibilidad de estas dos fracciones, las mismas presentaron valores bastante aceptables aún en el nivel más alto de sustitución con el SIT al ser comparada con la de otros alimentos, tales como la harina de sorgo, con una digestibilidad promedio de la proteína de 63,31 % (Navas, 1997). Esta alta digestibilidad podría atribuirse al proceso de refinación y precocción a la que está sometida normalmente la harina precocida de maíz (Deka y Sood, 2001). Por su parte, Parra y Pacheco, citados por Peña (2000) señalan que la hidrólisis enzimática del almidón en la harina de maíz es mayor que en la del plátano, demostrando que la harina de maíz no se comporta como un almidón resistente.
De
acuerdo a las pruebas estadísticas, sólo existió diferencia
significativa entre los tratamientos de 5% y 15% de sustitución para
todos los atributos, a excepción de la textura, donde se identificaron
dos grupos estadísticamente diferentes, representados en primer lugar por
las arepas al 5% de sustitución y en segundo lugar por las arepas al 10%
y 15% de sustitución (Cuadro 6). Los valores de rangos de medias
obtenidos para todos los parámetros en las tres formulaciones (5%, 10% y
15%), se ubicaron en el rango inferior de la escala hedónica (1-3),
mostrando una baja aceptabilidad de las misma. Ésto pudo deberse al hábito creado en los panelistas hacia el consumo de la arepa tradicional, con color, textura y sabor característico, por lo que hay que tomar en consideración que la idea central para la utilización de estas formulaciones es el desarrollo de un nuevo producto, creado pensando en consumidores con regímenes de alimentación especial o con preferencia por alimentos no convencionales.
CONCLUSIONES - Con
la incorporación de la harina del SIT a la harina de maíz, se incrementó
significativamente el contenido de proteínas y cenizas; mientras
que para la variable grasa cruda, solo al nivel más alto de sustitución
(15%) se manifestó un ligero incremento de la misma. - El contenido de minerales Ca, P, K Y Mg se elevó satisfactoriamente con la suplementación, no así el contenido de Na. - La
digestibilidad in vitro de las proteínas en las harinas compuestas
disminuyó en la medida que el nivel de sustitución con el SIT fue mayor.
Sin embargo, para todos los tratamientos esta variable presentó valores
altos. -
Existe una relación directamente proporcional entre el porcentaje de
sustitución con harina del SIT y el contenido de fibra dietética, observándose
que a mayor nivel de sustitución, mayor es el contenido de fibra dietética
en las harinas. - La
hidrólisis in vitro del almidón de las harinas compuestas mostró
diferencias altamente significativas entre tratamientos, disminuyendo a
medida que el porcentaje de fibra dietética fue mayor. - De
los tratamientos evaluados, el de mejor comportamiento en cuanto a
composición química, fue el de 15%, ya que presentó los más altos
valores de fibra dietética, minerales y proteína. Sin embargo, en la
evaluación sensorial de las arepas a los distintos niveles de sustitución,
éste obtuvo la menor aceptación por parte de los panelistas. SUMMARY This
study was performed to evaluate the effects of tomato byproduct (SIT) on
some nutritional properties and sensory characteristics of commercial
instant corn flour. In the first experiment, the flour was substituted
with tomato byproduct (SIT) at 5%, 10% and 15% levels. The
15% level showed the highest values (P≤0,05) of dietary fiber (12,61%),
protein (10,45%), fat (2,51%), ash (1,11%) and minerals. The 0% of SIT
showed the highest values of starch (77,4%), in vitro protein
digestibility (99,07%) and starch hydrolysis (67,3%). The sensory
evaluation of arepas made from four different levels of substitution
indicated no significant difference (P≥,05) for color, aroma, flavor and
global preference at 5% and 10% levels. Texture was noticeable different
in all samples. As we increase the SIT level, texture was more rejected by
the panel, probably due to the increase of dietary fiber and its capacity
for holding water. Arepas made with 15% of substitution ranked the lowest
in flavor, color, texture and global preference. Key
Words: Lycopersicon sculentum; dietary fiber; protein; minerals;
protein
digestibility; starch hydrolysis. BIBLIOGRAFÍA AKESON,
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