LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 2872.
DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v4i2.801
Desarrollo y estandarización de un producto regional a
base de cacao y maíz
Development and standardization of a regional product based on cocoa
and corn
Gabriela A. Jácome
gabriela.ja@teziutlan.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0002-7572-9141
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico Superior de Teziutlán / Academia de Ingeniería en
Gestión Empresarial
Teziutlán – México
Víctor M. Tinoco
victor.mt@teziutlan.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0002-2769-0641
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico Superior de Teziutlán / Academia de Ingeniería en
Gestión Empresarial
Teziutlán – México
Magdaleno M. Demetrio
magdaleno.md@teziutlan.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0001-9431-7356
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico Superior de Teziutlán / Academia de Licenciatura
en Turismo
Teziutlán – México
Artículo recibido: 22 de junio de 2023. Aceptado para publicación: 08 de julio de 2023.
Conflictos de Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
En la presente investigación se desarrolló un producto regional a base de cacao y maíz con el
objetivo de estandarizar el producto conocido como “Xole”, un atole negro muy popular en la
región Nororiental del estado de Puebla, con la intención de facilitar su elaboración y consumo,
ofreciendo las cualidades que caracterizan al producto en color, olor, sabor y textura. Se
recolecto información empírica para conocer el proceso artesanal del Xole y determinar los
componentes que se requieren en su elaboración y producción, se analizó la metodología para
poder obtener los tiempos aproximados de proceso, se elaboraron diversas formulaciones del
polvo para preparar la bebida a base de maíz y cacao, el cual fue caracterizado en base a los
análisis proximales establecidos en la normativa aplicable a humedad, grasa, cenizas, fibra,
proteína y carbohidratos para determinar el valor nutricional del producto y de acuerdo a los
resultados obtenidos al calcular el aporte calórico. Además, fue evaluado sensorialmente por un
panel de jueces no entrenados escogidos aleatoriamente. Finalmente se propone una
presentación comercial de la harina en un empaque y con un etiquetado de acuerdo con sus
especificaciones en base a la norma NOM-051-SCFI/SSA1-2010.
Palabras clave: análisis proximal, desarrollo del producto, diseño del prototipo de
etiqueta, evaluación sensorial, tabla nutrimental
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 2873.
Abstract
In the present investigation, a regional product based on cocoa and corn was developed with the
objective of standardizing the product known as "Xole", a very popular black atole in the
Northeastern region of the state of Puebla, with the intention of facilitating its elaboration and
consumption, offering the qualities that characterize the product in color, smell, flavor and
texture. Empirical information was collected to know the artisanal process of Xole and to
determine the components that are required in its elaboration and production, the methodology
was analyzed in order to obtain the approximate processing times, various powder formulations
were elaborated to prepare the drink based on corn and cocoa, which was characterized based
on the proximal analyzes established in the regulations applicable to humidity, fat, ash, fiber,
protein and carbohydrates to determine the nutritional value of the product and according to the
results obtained when calculating the caloric intake. . In addition, it was sensory evaluated by a
panel of randomly selected untrained judges. Finally, a commercial presentation of the flour is
proposed in a package and with a label according to its specifications based on the NOM-051-
SCFI/SSA1-2010 standard.
Keywords: proximal analysis, product development, label prototype design, sensory
evaluation, nutritional table
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Como citar: Jácome, G. A., Tinoco, V. M., & Demetrio, M. M. (2023). Desarrollo y estandarización
de un producto regional a base de cacao y maíz. LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias
Sociales y Humanidades 4(2), 2872–2884. https://doi.org/10.56712/latam.v4i2.801
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ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 2874.
INTRODUCCIÓN
El Xole es una bebida tradicional ancestral originaria de la zona Nororiental del estado de Puebla,
se caracteriza por el color “negro” debido a los ingredientes que lo componen como el cacao,
maíz tostado, nixtamal y masa, canela, clavo, panela o azúcar para endulzar. Esta bebida tiene
sus orígenes en los pueblos indígenas que vivieron en la sierra poblana previo a la llegada y
conquista de los europeos por lo que se considera una bebida prehispánica y tiene un significado
profundo que conecta a las personas con su historia y su identidad (Heriberto Gacía Rivas, 2018).
Hoy en día esta bebida no es muy conocida ya que solo se prepara y degusta en eventos
importantes. Chignautla es uno de los municipios conocido por hacer la feria del “Xole” con el
propósito de darle más reconocimiento.
Debido a que el proceso de elaboración es complicado, no es habitual prepararlo, por el tiempo
que implica el proceso y el ritual de su fabricación (Hernández, 2015). Otro factor importante es
conocer qué porcentaje de nutrientes aporta la bebida al momento de ingerirla.
Por lo tanto, si se estandariza el proceso de elaboración de esta bebida tradicional facilitará su
distribución en los comercios y consumo, obteniendo como resultado una bebida con buen
sabor, color y textura. Por lo que los objetivos generales y específicos de esta investigación son:
Objetivo general
● Desarrollar y estandarizar una bebida regional a base de cacao y maíz, por medio del
análisis de laboratorio, para obtener un proceso estandarizado.
Objetivos específicos
● Estandarizar el proceso de elaboración de la bebida.
● Desarrollar un análisis nutricional.
● Realizar un análisis sensorial.
● Diseñar el prototipo de la etiqueta.
Hipótesis
El proceso de la bebida de Xole obtenida en el laboratorio, se desarrolla para obtener un nuevo
producto, mediante un análisis nutrimental de las materias primas, con el fin de estandarizar el
sistema de producción para darle un valor agregado.
Cuando queremos realizar un producto a partir de cacao debemos de analizar las características
organolépticas porque son un punto dominante en la calificación de calidad, sabores tales como
el amargor y la astringencia que son requisito fundamental para la elaboración de chocolates
finos.
Las cualidades organolépticas que deben cumplir los granos de cacao que son deseados por los
fabricantes para procesar un producto de buena calidad, siendo estas las siguientes: 1)
Capacidad para desarrollar un buen chocolate, aroma (a cacao), y 2) libres de sabores
secundarios especialmente humo, moho y acidez excesiva (Gil, 2019).
Los fabricantes de chocolate realizan pruebas complejas para determinar las cualidades
organolépticas del grano. En los cacaos finos, tratan de encontrar delicados matices de sabor y
en los básicos se preocupan más de que no tengan sabores extraños (Vallenilla, 2018).
La bebida de cacao es una bebida tradicional mexicana que tuvo origen en la región peninsular
del país en tiempos prehispánicos exclusivo de la nobleza pues se considera una bebida de los
dioses. Actualmente la bebida de cacao es preparada en diferentes estados del país y es
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conocida en diferentes nombres, Popo, pozol, chilate, champurrado (Aguilar, 2019). Lo que más
se utiliza en las bebidas tradicionales son las almendras molidas de las mazorcas del árbol de
cacao para preparar una variedad refinada y exquisita de bebidas.
METODOLOGÍA
Se realizaron tres formulaciones del producto, para analizar la variaron en su contenido y obtener
el rendimiento de un litro de Xole, cumpliendo con las características organolépticas de sabor,
color, olor y textura, la concentración más agradable fue seleccionada para hacer el producto.
Las etapas fueron:
Desarrollo del producto: se realizaron tres formulaciones y de acuerdo a los resultados obtenidos
se decidirá por la que mejor caracterice al atole del Xole.
Análisis proximal: con el fin de determinar la composición del xole, se realizaron los análisis para
conocer el contenido de humedad, grasa, proteínas, fibras y cenizas.
Tabla nutrimental: de acuerdo a los resultados obtenidos en el análisis, se determinó el
porcentaje de valor energético que aporta el producto.
Evaluación sensorial: se realizó una evaluación sensorial de escala hedónica en jóvenes para
analizar la aceptabilidad del producto.
Diseño del prototipo de etiqueta: de acuerdo a la NOM-051-SCFI/SSA1-2004 se diseñó la etiqueta
para la bebida.
Etapa 1
Para la elaboración del Xole se utilizaron como materias primas el cacao, maíz, masa, canela,
clavo, chocolate en barra y agua. Una olla, un colador y una licuadora. El proceso para la
elaboración se muestra en el siguiente diagrama de flujo:
Figura 1
Diagrama de flujo
envasado
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Fuente: Elaboración propia.
Formulación 1
Tiempo de tostado de maíz: 4 horas
Tiempo de tostado de cacao: 20 minutos
Tabla 1
Rendimiento para 1.75L de Xole
Formulaciones Cantidad
Cacao y Maíz
Masa
Canela y clavo molido
Agua purificada
150g
125g
15g
1.75L
Fuente: Elaboración propia.
Formulación 2
Tiempo de tostado de maíz: 7 horas
Tiempo de tostado de cacao: 20 minutos
La Minsa se mezcló con agua y se puso a hervir
Tabla 2
Rendimiento para 1.5L de Xole
Formulaciones Cantidad
Cacao y Maíz
Masa
Canela y clavo molido
Agua purificada
120g
100g
10g
1.5L
Fuente: Elaboración propia.
Formulación 3
Tiempo de tostado de maíz: 7 horas
Tiempo de tostado de cacao: 20 minutos
La Minsa se mezcló con agua y se puso a hervir
Tabla 3
Rendimiento para 1L de Xole
Formulaciones Cantidad
Cacao y Maíz
Masa
Canela y clavo molido
Agua purificada
120g
100g
10g
1.5L
Fuente: Elaboración propia.
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Etapa 2
Para el análisis proximal se tomó la formulación número tres debido a que fue la que cumplió
con las características organolépticas, posteriormente se realizó un estudio para determinar le
humedad de acuerdo a la norma oficial mexicana NMX-F-083-1986. Con 4 g de muestra
colocados en crisoles, a un rango de secado de 95° a 105°C. En una estufa por un tiempo de 4
horas. Se retiró la muestra del horno y se introdujeron en un desecador por 10 minutos para
registrar el peso. Se repitió el procedimiento indicado hasta obtener el peso constante. El análisis
fue realizado por triplicado y la humedad se determinó con la siguiente fórmula:
ℎ =
−1
2
∗ 100 Ec. 1
En donde:
= Peso del recipiente con la muestra húmeda, en gramos.
1 = Peso del recipiente con la muestra seca.
2= Peso de la muestra en gramos.
Para la determinación de cenizas, se utilizó el método de la NMX-F-066-S-1978, se pusieron de 3
a 5 g de muestra, colocando el crisol con muestra en la parrilla y quemando lentamente el
material hasta que ya no desprende humo. Después se llevó a una mufla efectuando la
calcinación completa. Se dejó enfriar en la mufla y después pasó al desecador para su completo
enfriamiento y determinar la masa final del crisol con cenizas. Se realizó en triplicado y de
acuerdo a los datos obtenidos se utilizó la siguiente fórmula.
=
−
∗ 100 Ec. 2
En donde:
= Masa del crisol con las cenizas en gramos.
= Masa del crisol vacío en gramos.
= Masa de la muestra en gramos.
Para la determinación de la grasa, se realizó con el método de Soxhlet NOM-AA-5-1980 utilizando
hexano. La muestra utilizada fue secada previamente en una estufa, posteriormente se tomaron
porciones de 3 a 4 g de muestras y se pasaron a un cartucho para extracción, teniendo una cama
de algodón o lana de vidrio en el fondo para ser acomodadas cada una en un matraz de
extracción del sistema Soxhlet previamente pesadas y se adiciona el solvente al matraz. Los
matraces de extracción se dejaron por espacio de 8 h, después se extrajo la muestra con el
solvente para obtener la grasa libre de hexanos. Para obtener los cálculos correspondientes de
grasa se utilizó la siguiente fórmula.
=
−1
∗ 100 Ec. 3
En donde:
P= Balón + muestra final
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P1= Balón vacío
M= Muestra
Para la determinación de fibra, este análisis se basó en el método de digestión ácida y alcalina
de la muestra. A 1 g de la muestra se le extrajo la grasa. Calentando en los vasos de precipitado
de 250 ml, 100 ml de ácido sulfúrico 0.255 N (en la campana de extracción). Posteriormente se
calentaron 300 ml de agua destilada en los matraces Erlenmeyer, cuando estuvo en ebullición el
ácido sulfúrico, se vertió sobre la muestra y se dejó así por un aproximado de 30 minutos en
reflujo. Pasado ese tiempo se retiró del reflujo. Filtrando al vacío la muestra transfiriendo el ácido
filtrado en los vasos de precipitado de 250 ml lavando el residuo con agua destilada caliente. En
una probeta de 50 ml se agregaron 25 ml de alcohol etílico, agregando en un vaso de 100 ml, se
lavó el papel filtro con la muestra mediante filtración al vacío. Se pesaron los crisoles vacíos y
anotando su peso. El residuo del lavado se transfirió a los crisoles y se pesó.
Se llevaron los crisoles a la estufa de secado, hasta que la muestra se deshidratara. Una vez
deshidratada la muestra, se sometió a calcinación junto con el papel filtro. Posteriormente, los
residuos de la calcinación se introdujeron a la mufla a una temperatura de 550°C por 30 minutos.
Pasado el tiempo establecido, los crisoles se llevaron a un desecador. La pérdida de peso en la
incineración se considera como la fibra cruda de la muestra pesada antes de extraer la humedad.
Cuando la muestra pasó a estado frío, se registró el peso de los crisoles. Realizando el análisis
por triplicado y con la siguiente fórmula para obtener el porcentaje de fibra en la muestra:
=
−
∗ 100 Ec. 3
En donde:
PE= Peso del crisol después de la estufa, en g.
PM= Peso del crisol después de la estufa, en g.
M= Peso de muestra, en g.
Para la determinación de proteína se utilizó el método de Kjeldahl basado en la norma NMX-F-
068-S-1980, se pesó 1g de muestra, pasando a un matraz Kjeldahl añadiendo 2 g de sulfato de
cobre, 10 g de sulfato de sodio anhidro, 25 cm3 de ácido sulfúrico y unas perlas de vidrio,
posteriormente se colocó el matraz en el digestor, calentando cuidadosamente a baja
temperatura hasta que la muestra esté carbonizada aumentando así gradualmente la
temperatura hasta que la disolución esté completamente clara. Después de obtener una muestra
clara se dejó enfriar y se le añadió de 400-450 ml de agua con 3 o 4 gránulos de zinc y 50 ml de
hidróxido de sodio.
Inmediatamente se conectó el matraz a un sistema de destilación previamente colocado en la
salida del refrigerante, un matraz Erlenmeyer de 500 cm3 con 50 cm3 de ácido bórico y unas
gotas del reactivo Shiro Tashiro como indicador. Como resultado del destilado debe presentar
un pH neutro para poder titular la muestra obtenida con ácido clorhídrico al 0.1N.
Etapa 3
Para el diseño de la tabla nutrimental y el contenido energético, se elaboró de acuerdo a los
resultados obtenidos de los análisis próximos.
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Etapa 4
Para la evaluación sensorial se realizó una prueba de escala hedónica que consiste en recoger
una lista de términos relacionados con el agrado o no del producto por parte del consumidor. Por
medio de una invitación abierta los candidatos que asistieron contestaron un cuestionario para
evaluar las siguientes propiedades: Color, olor, textura y sabor.
Etapa 5
Para el prototipo de etiqueta y envase se realizó el diseño en Inkscape, un software que se
encarga de crear, editar diagramas, logotipos, e ilustraciones que sirve para diferenciar un
producto de otro. Se analizaron los diferentes tipos de empaque y de acuerdo a la cantidad que
se quiere utilizar para preparar la bebida, también se evaluaron los diferentes empaques que
faciliten la distribución y almacenamiento del producto empacado.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De acuerdo a las tres formulaciones se observó que el tiempo y temperatura de tostado fueron
factores importantes, esto se debe a que mayor temperatura, el grano de maíz tiende a quemarse
y a la hora de prepararlo presenta un olor a quemado y un sabor no tan agradable, siendo el caso
de la formulación 2, esto se debe a que estuvo 7 horas tratándose por lo que la temperatura no
se pudo controlar. En la formulación 3 se controló la temperatura a fuego lento por 5 horas
moviéndose constantemente hasta lograr el color negro, teniendo como resultado final un sabor
agradable de acuerdo a lo tradicional. Conforme a las cantidades utilizadas en cada formulación
se fue midiendo la formulación final para el rendimiento de un litro, es así como se escogió la
formulación 3 ya que cumplía con todas las características del Xole y de acuerdo a esta última
se realizó el análisis proximal.
En las siguientes tablas, se resumen los resultados obtenidos de la humedad, grasas, cenizas,
fibra, proteína y kilocalorías del xole.
Tabla 4
Resultados de humedad en el Xole
Parámetro Crisol 1 Crisol 2 Crisol 3
Masa de crisol (peso 1) (g) 17.8491 17.0833 16.5103
Masa de crisol con muestra (peso 2) (g) 21.8316 21.1014 20.5025
Masa de crisol con muestra, con muestra seca (peso 3) (g) 21.4510 20.7118 20.1118
Masa de la muestra (g) 3.998 4.021 4.002
Masa de agua en la muestra (g) 0.3806 0.3896 0.3907
Porcentaje de humedad 9.52 9.69 9.76
Porcentaje promedio 9.66
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 5
Porcentaje de grasa en el Xole
Masa de la muestra
(g)
Balón vacío
(g)
Balón + grasa
(g)
Porcentaje de grasa
(g)
%
promedio
4.0089 188.1210 189.3770 31.3303
4.0095 182.6825 184.6307 48.5896
4.0044 192.5705 195.0082 60.8755 46.93
Fuente: Elaboración propia.
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ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 2880.
Tabla 6
Porcentaje de cenizas en el Xole
Cap. Vacía
(g)
Masa de la
muestra (g)
Cap. +
muestra (g)
Cenizas
(g)
Porcentaje de
cenizas
%
promedio
16.5114 3.9678 16.5928 0.0814 2.0515
22.5044 4.0054 22.5689 0.0645 1.6103
24.2701 4.0053 24.3589 0.0880 2.1971 1.95
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7
Porcentaje de fibra en el Xole
Masa de la
muestra
Masa del crisol
después de estufa
Peso del crisol
después de
mufla
Porcentaje
de fibra
cruda
Porcentaje
promedio
1.0088 18.2572 17.8564 39.7403
1.0064 17.4504 17.1009 34.7277
1.0459 17.8105 17.3560 43.4554 39.3073
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 8
Porcentaje de proteína en el Xole
Masa de la
muestra (g)
Volumen gastado
(ml)
% de Nitrógeno % de Proteína Promedio
1.0847 3 0.3872 2.4200
1.0088 2.5 0.3469 2.1684 2.29
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 9
Cantidad de Kcal por 100 g de Xole
Lípidos 14.94 kcal
Proteínas 0.08 kcal
Carbohidratos 4.44 kcal
Fuente: Elaboración propia.
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede observar en la tabla número 4 que el porcentaje
de humedad promedio es de 9.66, lo que está dentro del límite del 15% de la harina, por lo que
pueden desarrollarse los microorganismos. Esto favorece al alimento para tener mejor
rendimiento en su vida de anaquel. Con los resultados obtenidos de cenizas, tabla número 6, se
puede observar que el valor promedio es de 1.95% y en 100g contiene aproximadamente 1.75g
por lo que está en el rango permitido de las harinas. El porcentaje de grasas presentes, tabla 5,
es de 46.93 con mayor presencia en el alimento, sin en cambio el contenido de proteínas, tabla
8, es de 0.03 y fibra es 0.74 por lo que no aporta muchos nutrientes.
Para determinar la opinión de los posibles consumidores sobre el Xole se realizó una evaluación
sensorial de escala hedónica a 25 jueces no entrenados o consumidores. A cada juez se le
proporcionó una muestra de xole de acuerdo a la formulación número 3 y se les proporcionó una
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pequeña encuesta para medir el nivel de agrado de acuerdo a sus características organolépticas
olor, color, sabor, textura se les pidió a los jueces que ordenan las muestras de menor a mayor
agrado considerando una escala de 1 a 5 donde 1 es “me disgusta mucho”, 2 “me disgusta”, 3
“no me gusta ni me disgusta”, 4 “me gusta mucho” y 5 “me gusta moderadamente”.
Esto permitió conocer su opinión sobre las cualidades organolépticas y la aceptabilidad de este.
La evaluación sensorial fue realizada a 25 alumnos con respecto a la formulación 3, se puede
observar que a 14 participantes les agrado el olor característico del Xole, y a 7 no les gusta ni les
disgusta, solo 4 personas no les agradó, tal y como se muestra en la figura 2.
Figura 2
Evaluación de olor del Xole
Fuente: Elaboración propia.
En la figura 3 se muestra la cantidad de alumnos a los que les agrado el color, siendo un total de
16 personas, a 6 jóvenes no les disgusta el color y solo 3 personas no les agrado el color.
Figura 3
Evaluación de color del Xole
Fuente: Elaboración propia.
La figura 4 nos muestra que solo 3 jóvenes no les agrado la textura del xole, la mayoría les gusto
y podrían ser posibles consumidores del producto.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 2 4 6 8 10 12
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7
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Figura 4
Evaluación de la textura del Xole
Fuente: Elaboración propia.
En la figura 5 se puede observar que a 11 personas les agrado el sabor y a 4 jóvenes no les
desagradó, por lo que se necesita analizar que factores influyeron para que no les agradara el
producto. Como resultado final podemos decir que a la mayoría de los jóvenes les agrado el
producto, aunque se necesitan realizar mejoras en el producto para alargar vida, el olor y el
sabor.
Figura 5
Evaluación del sabor del xole
Fuente: Elaboración propia.
Se analizaron los diferentes tipos de envases en los cuales se va a presentar el producto
estandarizado. Como este producto es una bebida para preparar, se optó por bolsas metálicas
como se muestra en la figura 6 ya que mantienen el producto en óptimas condiciones al envasar,
transportar y durante la vida en anaquel, ofrece una excelente barrera a la humedad, al oxígeno
y a la luz.
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5 6
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Figura 6
Envase para el producto
Fuente: Elaboración propia.
CONCLUSIÓN
Se cumplieron los objetivos planteados logrando estandarizar un producto regional con sus
respectivas características, facilitando al consumidor el proceso de preparación con la
elaboración de una harina para preparar Xole, teniendo como rendimiento un litro con su
respectiva tabla nutrimental que permitirá identificar el aporte de calorías y nutrientes.
Se identificaron los posibles problemas hacia el consumidor, con el análisis de la evaluación
sensorial se pudo identificar la aceptabilidad del producto, a la mayoría de los jóvenes les agradó,
por lo que serían posibles consumidores potenciales.
Se logró mejorar e innovar el xole mediante una harina, extendiendo la vida de anaquel del
producto sin utilizar conservadores que modifiquen el sabor del producto, mediante un empaque
flexible que mantiene el producto en buenas condiciones.
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REFERENCIAS
Aguilar, M. G. (2019). Desarrollo de dos formulaciones en polvo de una bebida de cacao
tradicional típica del municipio de Zacatelco, Tlaxcala. Investigación y Desarrollo en Ciencia y
Tecnología de Alimentos, 4(4), 735-742.
Gil, Á. (2019). Composición y Calidad Nutritiva de los Alimentos. Madrid, España: Panamericana.
Heriberto Gacía Rivas, J. N. (2018). Cocina Prehispánica Mexicana. Ciudad de México: Panorama
Editorial.
Hernández, J. G. (2015). Monucipios de México: Puebla. Ciudad de México: Secretaría de
Goberación.
Vallenilla, N. H. (2018). Historia del Chocolate. México: Desjonquéres.
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