Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ESTUDIO DE LA DESHIDRATACIÓN DE RODAJAS DE
DURAZNO (Prunus pérsica L. Sieb y Zucc) POR FRITURA AL
VACÍO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA DE ALIMENTOS
ANDREA NATALIA PARRA PADILLA
DIRECTOR: Dr. Juan Bravo
Quito, Julio 2014
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo ANDREA NATALIA PARRA PADILLA, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________
ANDREA NATALIA PARRA PADILLA
C.I. 1719938688
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título Estudio de la
deshidratación de rodajas de durazno (Prunus pérsica L. Sieb y
Zucc), por fritura al vacío, que, para aspirar al título de Ingeniera de
Alimentos fue desarrollado por Andrea Parra, bajo mi dirección y
supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las
condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación
artículos 18 y 25.
___________________
Dr. Juan Bravo
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I.1001367414
AGRADECIMIENTO
A Dios por ser el pilar de mi vida, por caminar siempre a mi lado, por
permitirme culminar mis estudios y estar tan cerca de convertirme en una
profesional.
A mis abuelitos que son el tesoro más preciado en mi vida, por apoyarme
siempre, por enseñarme que los sueños son de quienes luchan por
conseguirlos.
A mis padres, por estar siempre junto a mí dándome su amor y apoyo
incondicional, por ser la luz que guía mi vida y darme ánimos para continuar.
A mis tíos y primos, por estar a mi lado en cada momento de mi vida y
hacerme sentir que la mayor riqueza de cualquier ser humano es la familia.
A mi mejor amiga Yadira, por ser la hermana que nunca tuve y estar a mi
lado todos estos años, porque me enseñó el verdadero significado de la
amistad, y cada día que pasa le agradezco a Dios por darme la oportunidad
de conocerla a ella y a toda su familia quienes me han acogido siempre
como una hija más y a quienes quiero mucho.
Al Dr. Juan Bravo mi director de tesis por todo su apoyo y por caminar
conmigo en el desarrollo de mi trabajo. Gracias por transmitirme sus
conocimientos y ayudarme a culminar mi carrera.
A la Ing. Gabriela Vernaza por proporcionarme los duraznos para el
desarrollo de mi trabajo de investigación, por su buena voluntad y su guía
muchas gracias.
Un agradecimiento especial al Ing. Pablo Viteri del INIAP quien me facilito la
información del durazno y me permitió tomar fotografías para completar la
investigación.
DEDICATORIA
A mi abuelito Luis Eduardo Padilla Robalino que desde el cielo me mira,
sigue apoyándome y guiando mi vida.
Por enseñarme que para conseguir lo que deseamos es necesario luchar y
levantarse si alguna vez caemos.
Por ser un hombre luchador y ejemplar, porque su recuerdo estará siempre
en mi memoria y en mi corazón.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN .................................................................................................... vi
ABSTRACT ................................................................................................. vii
1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 1
2. MARCO TEÓRICO .................................................................................... 3
2.1. DURAZNO ........................................................................................... 3
2.1.1. PRODUCCIÓN DE DURAZNO EN EL ECUADOR Y EN EL
hhhhhMUNDO……. ................................................................................. 4
2.2. FRITURA AL VACÍO ............................................................................ 4
2.2.1. APLICACIONES EN FRITURA AL VACÍO .................................... 5
2.3. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ....................................................... 19
2.3.1. EFECTO DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA APLICADA
hhhihhCOMO PRETRATAMIENTO ....................................................... 19
3. METODOLOGÍA ..................................................................................... 22
3.1. PREPARACIÓN DE LA MATERIA PRIMA ........................................ 22
3.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA ... 22
3.3. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LOS CHIPS DE DURAZNO .......... 23
3.3.2. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ................................................ 24
3.3.3. FRITURA AL VACÍO ................................................................... 25
3.8. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD ........................................................ 27
ii
PÁGINA
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................ 28
4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA ... 28
4.2. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LOS CHIPS DE DURAZNO .......... 28
4.2.1. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ................................................ 28
4.2.2. ANÁLISIS DE HUMEDAD ........................................................... 30
4.2.3. ANÁLISIS DE GRASA ................................................................. 32
4.2.4. ANÁLISIS DE TEXTURA ............................................................. 36
4.4. CARACTERIZACIÓN DE LOS CHIPS DE DURAZNO ...................... 39
4.5. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD ........................................................ 40
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................... 42
5.5. CONCLUSIONES .............................................................................. 42
5.6. RECOMENDACIONES ...................................................................... 44
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 45
ANEXOS ...................................................................................................... 51
iii
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Niveles utilizados para el diseño………………………………..
Tabla 2. Ensayos del Diseño Central Compuesto Rotacional…………
Tabla 3. Características físico-químicas del durazno…………………..
Tabla 4. Ganancia de sólidos en las rodajas de durazno………………
Tabla 5.Porcentajes de humedad………………………………………...
Tabla 6. Análisis de Varianza para el contenido de Humedad………...
Tabla 7. Porcentajes de grasa…………………………………………….
Tabla 8.Análisis de Varianza para el contenido de Grasa……………..
Tabla 9.Valores para la textura…………………………………………...
Tabla 10.Análisis de Varianza para la Textura………………………….
Tabla 11. Puntos óptimos para el contenido de grasa………………….
Tabla 12. Rendimiento de los chips de durazno………………………...
Tabla 13. Comparación del contenido de humedad y grasa con la
hhhhhhiihhnorma INEN…………………………………………………….
23
24
28
29
30
31
33
33
36
37
38
39
40
iv
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Equipo de fritura al vacío………………………………………...
Figura 2. Diagrama de flujo de la obtención de los chips de durazno...
Figura 3. Efectos principales para la Humedad…………………………..
Figura 4. Efectos principales para el contenido de Grasa………………
Figura 5. Superficie de Respuesta para el contenido de grasa………...
Figura 6. Curvas de contornos de la Superficie de Respuesta…………
Figura 7. Efectos principales para la Textura……………………………..
Figura 8. Análisis estadístico de la prueba de aceptabilidad para los
hhhhhhhhchips de durazno………………………………………………….
25
26
32
34
35
35
38
41
v
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO I
FOTOGRAFÍAS DE LA PLANTA DE DURAZNO ........................................ 51
ANEXO II
FOTOGRAFÍAS DE LOS CHIPS DE DURAZNO ......................................... 52
ANEXO III
FORMATO DE PRUEBA DE ACEPTABILIDAD .......................................... 53
ANEXO IV
INFORME DE RESULTADOS ..................................................................... 54
vi
RESUMEN
El objetivo de éste trabajo fue obtener un producto de tipo aperitivo (snack)
de durazno, aplicando la tecnología de fritura al vacío. Para la elaboración
de los chips se utilizó el durazno Diamante. Primero se realizó la
caracterización físico-química de la fruta, luego se cortaron en rodajas con
un espesor de 3mm, las mismas que fueron sometidas a pretratamiento de
deshidratación osmótica (en una solución de 50 ºBrix de azúcar invertido, a
65 oC). La fritura al vacío se la realizó a 110 oC, con una presión absoluta de
5.3 kPa, por tiempos entre 5 y 10 min. En las rodajas fritas se determinó
contenido de humedad, grasa y textura. Los resultados fueron evaluados por
el Método de Superficie de Respuesta para optimizar el proceso y encontrar
el porcentaje recomendable de grasa en los chips de durazno. El punto
óptimo encontrado fue a los 19 min 24 s de inmersión en la solución y a los 8
min 12 s de fritura con un porcentaje de 5.24% en el contenido de grasa.
Al comparar con otros estudios se obtuvo un menor contenido de grasa y se
demostró que al aplicar deshidratación osmótica antes de la fritura al vacío
disminuye el contenido de aceite en los chips de durazno. La disminución de
presión durante el proceso de fritura permite reducir la temperatura del
aceite e impedir que este se concentre en el durazno por lo que se obtiene
un producto con buenas características sensoriales y aceptable al
consumidor.
vii
ABSTRACT
The objective of this work was to obtain an appetizer-like product (snack)
from peaches by applying the vacuum frying processing technology.
Diamond peaches were used for getting the chips. First the chemical
characterization of the fruit was carried out. Then the peaches were cut into
3-millimeter-thick slices. These slices were subjected to an osmotic
dehydration pretreatment (in a 50 ºBrix invert sugar solution, at a
temperature of 65 ºC). The vacuum frying process was accomplished at
110ºC, at a absolute pressure of 5.3 kPa, during periods of time ranging 5, 6,
8 and 10 minutes. The contents of humidity, fat and texture in the fried slices
were then determined. The results were evaluated by means of the Answer
Surface Method with the purpose of optimizing the process, as well as to find
out the advisable percentage of fat in the peach chips. The optimum point
was found to be within 19 minutes 24 seconds of immersion in the solution,
and within 8 minutes 12 seconds of the vacuum frying process having a
percentage of 5.24% in the contents of fat.
When comparing this research work with other studies, it was concluded that
a smaller contents of oil was obtained in the chips processed in this way; and
it was demonstrated that, when applying osmotic dehydration before the
vacuum frying process, the contents of oil in the peach chips is diminished.
The decrease of pressure during the vacuum frying process allows to reduce
the temperature of the oil, as well as to avoid that the latter concentrates in
the peach chips. Therefore a good and consumer acceptable product is
obtained.
1
1. INTRODUCCIÓN
En la población el consumo de snacks es elevado, lo cual puede ser
perjudicial para la salud de las personas, debido al alto contenido de grasa
que estos productos tienen. Es por esto que la búsqueda de nuevas
tecnologías que permitan obtener productos ricos y al mismo tiempo
saludables se ha convertido en un reto en la actualidad, en los últimos años
el mercado de snacks ha crecido considerablemente, por lo que es
necesario buscar nuevas formas y más saludables, para obtener estos
productos. Las técnicas tradicionales de obtención de snacks por secado y
fritura pueden comprometer de cierta manera la calidad, debido a las altas
temperaturas a las que son sometidos. El contenido de aceite en los
alimentos fritos podría ser la causa principal de problemas cardíacos,
hipertensión y diabetes (Haizam, Tarmizi, y Niranjan, 2010).
La aplicación de vacío en el proceso de fritura puede ser una buena opción,
ya que permite disminuir las temperaturas de operación. Uno de los
aspectos más importantes de esta nueva tecnología de fritura al vacío es la
notable reducción del contenido de grasa en el producto, lo que beneficia la
salud del consumidor y no deja de aportar con nutrientes suficientes.
(Urbano, García, y Martínez, 2009; Varela, 2010)
Los productos elaborados por fritura al vacío son naturales en sabor, esta
tecnología proporciona a la industria de alimentos la oportunidad de elaborar
productos que se ajusten a las necesidades de salud de la población y por
esto su perfeccionamiento se ha convertido en una necesidad (Info, 2008).
La fritura tradicional provoca en el alimento una serie de transformaciones,
que se deben principalmente a las altas temperaturas, a la eliminación de
agua y aumento del contenido de aceite que se produce (Vitrac, Trystram, y
Raoult-Wack, 2000).
La fritura al vacío permite procesar el alimento bajo condiciones menos
drásticas de presión y temperatura, sin afectar las características
2
organolépticas, en este proceso la fritura se realiza a presiones
subatmosféricas en un sistema cerrado lo que disminuye la temperatura de
ebullición del agua. Con la fritura al vacío se conserva mejor el color y sabor
natural del alimento, debido a la baja temperatura y contenido de oxígeno, lo
cual permite prolongar la vida útil del aceite y la calidad del snack (Shyu,
Hau, y Hwang, 2005a).
Esta alternativa permite ampliar el campo de investigación, para perfeccionar
esta tecnología y de esta manera ofrecer al consumidor un producto
saludable y al mismo tiempo apetecible .La fritura al vacío se está aplicando
en alimentos de consumo masivo, como lo son las frutas y vegetales por lo
que se considera importante su desarrollo en nuestro país (Info, 2008).
Para el presente trabajo se plantearon algunos objetivos:
Objetivo General
Obtener un producto tipo snack de Durazno con un bajo contenido de grasa
aplicando fritura al vacío.
Objetivos Específicos
Aplicar deshidratación osmótica a las rodajas de durazno.
Encontrar el tiempo óptimo de inmersión y de fritura en la solución
osmótica para un menor contenido de grasa en los chips.
Analizar el contenido de humedad y grasa de los chips.
Determinar la aceptabilidad del producto final.
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1. DURAZNO
El durazno se cultiva principalmente en las zonas templadas altas de la
sierra ecuatoriana entres los 2500-3000 m.s.n.m. El INIAP a partir de 1992
introduce nuevos materiales con mejores características como es el caso de
la variedad Diamante, desarrollada en el Centro Nacional de Pesquisa de
Fruteiras templadas (CNPFT) en Brasil, que presenta buenas características
en la fruta, como el sabor dulce, ya que el durazno puede tener entre 11 a
13o Brix, soporta temperaturas que van desde los 14 a 18oC, se obtiene dos
cosechas en 14 meses de forma natural, y una de las ventajas de esta
especie de durazno es que permite aplicar la tecnología de producción
forzada, lo cual es beneficioso porque se puede obtener la fruta en cualquier
época del año. Otra ventaja de la variedad Diamante es el rendimiento, se
obtiene de 25-36 toneladas por cada hectárea en el año en las zonas frías o
por cada ciclo de siete meses en el sector de los Valles, y permite un
período de almacenamiento de 4 a 5 días al ambiente y 15 días más en
refrigeración a 4ºC., superior al de otras variedades de durazno que
presentan daños durante los primeros días posteriores a la cosecha (Viteri,
1998).
Para que el durazno crezca es necesario que no estén los frutos juntos en
una misma rama sino a una distancia aproximada de 10 cm entre ellos, y de
ser así se los debe sacar para impedir que exista una competencia que
detenga el crecimiento de la fruta. Al cabo de siete meses se obtiene el
durazno listo para cosechar, el color depende de que tan expuesta al sol
estuvo la fruta, es por esto que los frutos que están abajo del árbol tienen un
color amarillo intenso mientras que los que están en las ramas superiores
expuestos al sol tienen un color rojizo como se observa en las figuras del
Anexo I (Viteri, 1998).
4
2.1.1. PRODUCCIÓN DE DURAZNO EN EL ECUADOR Y EN EL MUNDO
De acuerdo a datos obtenidos en la FAOStat en el 2005, los primeros 5
países productores de durazno en el año 2009 fueron China, Italia, España,
Estados Unidos y Grecia. El país líder en exportaciones fue España seguido
de Italia, mientras que el país de mayor importaciones fue Alemania seguido
de Francia (Consultoria, 2011).
El durazno es originario del Oeste de China, tiene un sabor dulce y aroma
agradable. Es un frutal con buenas posibilidades de producción por su
rendimiento y precio en el mercado. El cultivo del durazno ha crecido en los
últimos 40 años y en la actualidad se cultiva en varias provincias del Ecuador
como: Tungurahua, Pichincha, Azuay, Imbabura, Chimborazo y Carchi. La
variedad Diamante es la que predomina y se ha extendido a regiones del
norte del país (Desmond y Bassi, 2008; Viteri, 1998).
2.2. FRITURA AL VACÍO
Es un proceso de fritura que consiste en mantener un flujo de energía
constante, bajando la presión y la temperatura de ebullición del agua,
permitiendo que el calor transmitido desde el aceite evapore el agua del
alimento (Ándres, García, y Martínez, 2011; Gómez, 2012).
En los últimos tiempos la necesidad de obtener productos sanos y al mismo
tiempo agradables al consumidor ha impulsado a la industria a buscar
nuevas tecnologías para el procesamiento de los alimentos, como lo es la
fritura al vacío, con el objetivo principal de obtener un producto con menor
contenido de grasa y al mismo tiempo que no cambie sus características
sensoriales (Perez, Perez, Salgado, Reynes, y Vaillant, 2008; Rimac, Lelas,
Rade, y Simundic, 2004).
El proceso de fritura al vacío está influenciado por muchos factores, como la
temperatura del aceite, tiempo de fritura, permeabilidad de la costra que se
forma en la superficie del alimento, la presión y los mecanismos de
transferencia de materia y calor (Gómez, 2012; Urbano et al., 2009).
5
El factor principal dentro de este proceso es la presión, que debe estar de
preferencia bajo 50 Torr o 6.65 kPa, para crear un vacío en el sistema que
impide que la temperatura se eleve y esto evita que el contenido de grasa en
el alimento se incremente (Ándres et al., 2011; Garayo, 2002; Haizam et al.,
2010; Tan y Mittal, 2006), ya que este parámetro evita la oxidación de los
lípidos, conserva los nutrientes y el color del alimento (Ándres et al., 2011;
Haizam et al., 2010).
Al aplicar el proceso de fritura al vacío en frutas y vegetales se reduce el
daño térmico producido por la fritura tradicional, se conserva el color y es
posible disminuir el contenido de acrilamida, sustancia que de acuerdo a
algunos estudios realizados puede ser cancerígena; esta se forma al
someter cualquier alimento con gran contenido de almidón a temperaturas
elevadas (Bravo, Ruales, Sanjuán, y Clemente, 2006; Granda, Moreira, y
Tichy, 2004).
Es por esto que la fritura al vacío se convierte en una interesante alternativa
para obtener productos con buenas características organolépticas y con un
prolongado período de vida útil (Ándres et al., 2011).
2.2.1. APLICACIONES EN FRITURA AL VACÍO
Gómez (2012) realizó una investigación sobre los efectos de las condiciones
de fritura al vacío en chips de kiwi con el objetivo de estudiar el
comportamiento a presión de vacío y a presión atmosférica. Para ello se
realizaron frituras al vacío a 120, 130 y 140 ºC y estas se compararon con
las realizadas a presión atmosférica con una temperatura de 165 ºC, las
muestras fueron sometidas a análisis de textura, color, pérdida de peso,
humedad y contenido de grasa. Además estudió la influencia de la
deshidratación osmótica en los procesos de fritura, se comprobó que este
pretratamiento combinado con la fritura al vacío disminuye el contenido de
humedad, mejora el color y mantiene el carácter crujiente del chip. Se
concluyó que el mejor tratamiento era a 130 ºC a presión de vacío y con
deshidratación osmótica.
6
En la investigación realizada por Urbano et al. (2009) se determinó el
comportamiento de los chips de yuca al someterlos a fritura al vacío y
tradicional. Las frituras al vacío se realizaron 100,120, 130 y 140 ºC, con una
presión de 80 kPa se compararon con las rodajas de yuca fritas a presión
atmosférica con una temperatura de 165 ºC, en períodos de tiempo entre 1 a
10 min, en las muestras se aplicó el pretratamiento de blanqueo a 70 ºC por
10 min y se determinó textura, color, contenido de grasa y humedad. Existió
una disminución en el contenido final de agua en los chips que fueron
sometidos al blanqueo y a fritura al vacío, en cuanto al contenido de grasa
las muestras en las que se aplicó el blanqueo se observa un aparente
incremento. El chip presentó un color claro y agradable, ya que las rodajas
de yuca fueron sometidas a un pretratamiento de blanqueo, mientras que en
las muestras sin blanqueo se observa un color oscuro después de la fritura.
Al analizar la textura el blanqueo tuvo influencia en la mayoría de muestras
fritas al vacío, mientras que en las fritas a presión atmosférica no mostró
diferencia. El mejor tratamiento fue a 130 ºC a vacío con blanqueo, ya que
las muestras presentaron mejor color, menor ganancia de aceite y mejor
carácter crujiente.
En la investigación realizada por Sevilla, Martínez, García, y Andrés (2012)
evaluaron las diferentes técnicas de deshidratación para la obtención de
chips de pomelo mediante fritura al vacío. Utilizaron pomelo de la variedad
Star Rubby. Las muestras obtenidas fueron sometidas a fritura al vacío a
110, 120, 130 ºC durante 30, 60, 90 s. Analizaron pérdida de humedad,
peso, el incremento de grasa, color, textura y el encogimiento. La pérdida de
humedad en los chips se relaciona con la temperatura del aceite, tiempo de
fritura y presión. Se analizaron las cinéticas de secado por microondas, aire
caliente y deshidratación osmótica; concluyendo que el pretratamiento con
mejores resultados fue el de secado por aire caliente a 70 ºC por 90 min. De
acuerdo a los resultados obtenidos se confirmó la necesidad de realizar una
deshidratación parcial previa a la fritura al vacío. El tratamiento que mejores
características confería al producto final fue el de 130 ºC por 90 s.
7
Binti (2011) estudió los efectos de la fritura al vacío en la textura, color y
características sensoriales en chips de camote. Cortó el camote a 2mm de
espesor y aplicó un pretratamiento con una solución de cloruro de sodio al
1% y una solución de cloruro de calcio al 1% durante una hora antes de la
fritura al vacío. Las muestras pretratadas se frieron en condiciones
atmosféricas a 180 ºC y de vacío a 120, 130 y 140 ºC por 5 min, se
analizaron los efectos del pretratamiento y la temperatura de fritura al vacío
en la fracturabilidad, absorción de aceite y color de las muestras. En general
las muestras a las que se aplicó un tratamiento previo presentaron efectos
significativos en cuanto al color, crocancia y absorción de aceite. Las rodajas
de camote que se sumergieron en la solución de cloruro de sodio mostraron
mejor nitidez y calidad de color en comparación con la muestra control. La
fuerza de rotura de los chips se incrementó con el aumento de la
temperatura del aceite en la fritura al vacío. En cuanto a la absorción de
aceite no se mostraron diferencias significativas en las muestras control con
todas las temperaturas de fritura, mientras que las muestras sumergidas en
la solución de cloruro de sodio (NaCl) mostraron un aumento al incrementar
la temperatura, y las rebanadas de camote tratadas con cloruro de calcio
(CaCl2), presentaron un aumento en la absorción de aceite con el
incremento de la temperatura de fritura. Los análisis de color en los chips
mostraron que al aumentar la temperatura de fritura la luminosidad se
reduce, y el valor de y* y de b* aumentó en todos los pretratamientos. No
existe diferencias significativas entre camote frito al vacío y camote frito bajo
condiciones atmosféricas en términos de fracturabilidad. Según los estudios
realizados con la fritura al vacío 130 ºC se obtuvo la mejor textura y la
absorción de aceite es un 7.12% menor, además el color de las muestras
fritas al vacío es más claro que las fritas en condiciones atmosfércias.
Villamizar (2011) realizó una comparación entre fritura al vacío y atmosférica
en la obtención de pasabocas de mango, determinó el contenido de vitamina
C y acrilamida por UV-VISIBLE, las condiciones del proceso fueron a presión
atmosférica 175 ºC de temperatura y 30 s, al vacío 110 ºC de temperatura y
8
90 s de tiempo de inmersión. Según el estudio realizado la fritura al vacío
produce una reducción de acrilamida del 83.14%. La pérdida de vitamina C
durante la fritura al vacío fue de 43.2%, esto representa menos de la mitad
de la que se pierde en condiciones atmosféricas que fue de 93.8%. Las
características sensoriales en lo que se refiere a color y sabor presentaron
diferencias significativas, observándose un mayor grado de aceptabilidad en
la fritura al vacío, mientras que para el aroma y textura no presentaron
diferencias significativas. Estos resultados estuvieron de acuerdo con los
valores de reducción de humedad, grasa y fuerza de ruptura en un 48.8%,
52.8% y 38.6% respectivamente. Concluyó que el proceso de fritura al vacío
genera mejores características nutricionales, fisicoquímicas y sensoriales
que en la fritura bajo condiciones atmosféricas.
Shyu y Hwang (2001) realizaron un estudio de los efectos de las condiciones
de procesamiento sobre la calidad en la fritura al vacío de chips de
manzana. Las rodajas de manzana fueron sumergidas en una solución de
fructuosa y congeladas antes de la fritura al vacío, se observó mayor
porosidad en la sección transversal de los chips de manzana. La fuerza de
rotura y el contenido de humedad de los chips de manzana disminuyeron
con el incremento de la temperatura de fritura y el tiempo, mientras que el
contenido de aceite aumentó. Los valores de luminosidad (L) de los chips de
manzana aparentemente disminuyeron con el aumento de la temperatura de
fritura. Sin embargo cuando las rodajas de manzana se frieron a 110ºC por
20 min los dos valores de y* y b* aumentaron rápidamente, es decir la
temperatura del aceite influye en la luminosidad de los chips, a medida que
aumenta la temperatura de fritura el chip tiene un color más oscuro. El
análisis estadístico mostró que el contenido de humedad, absorción de
aceite, color y fuerza de ruptura de los chips de manzana presenta
diferencias significativas relacionadas con la concentración de la solución de
fructuosa, temperatura de fritura y tiempo de fritura. De acuerdo a las
superficies de respuesta y a las curvas de contorno las condiciones óptimas
fueron: fritura al vacío a una temperatura de 100-110ºC, por un tiempo de 20-
9
25 min y aplicando un pretratamiento de inmersión en una solución de
fructuosa del 30-40%.
Troncoso, Pedreschi, y Zúñiga (2009) estudiaron el efecto de las diferentes
condiciones de procesamiento en las propiedades físicas y sensoriales de
los chips de papa. Se utilizaron dos variedades de papa: Desirée y Panda.
Las rodajas de papa de 30 mm de diámetro y 3 mm de grosor fueron
tratadas de diferente manera: la muestra control sin secado previo y sin
escaldar, rodajas escaldadas en agua caliente a 85oC durante 3.5 min y
secadas con aire a 60ºC hasta un contenido de agua final de 0.6 kg de
agua/kg de sólido seco y rodajas de papa sin escaldar sumergidas en una
solución de metabisulfito de sodio 3.5 kg/m3 a 20ºC durante tres minutos y
con un pH de 3. Las rodajas pretratadas se frieron a 120 y 140ºC en
condiciones de vacío (5.37 kPa de presión absoluta) y bajo condiciones de
presión atmosférica hasta que se llegó a un contenido de humedad final de
1.8 kg de agua por 100 kg (base húmeda). Se utilizó el diseño experimental
(3x23) para analizar el efecto de los pretratamientos, la variedad de papa,
tipo y temperatura de fritura sobre el contenido de aceite, color, textura y
evaluación sensorial. La fritura al vacío aumentó significativamente el
contenido de aceite y disminuyó el color y los parámetros de textura. Los
atributos sensoriales mejoraron significativamente con la fritura al vacío. La
temperatura de fritura más alta fue de 140ºC, en la que se observó un
incremento en la fuerza de rotura, dureza, nitidez y una disminución en los
valores de y* y b*. Por otra parte la variedad de papa Panda mejoró el color
del producto. Una gran mejora en el color se observó usando las rodajas de
papa sulfatada en lugar de los otros pretratamientos. Sin embargo el mejor
sabor se obtuvo de las muestras control de chips de papa. No se
encontraron diferencias significativas para la calidad en general entre las
muestras control y las papas sulfatadas.
Song, Zhang, y Mujumdar (2007) estudiaron los efectos de un presecado en
microondas al vacío sobre la calidad de los chips de papa fritos al vacío. Los
10
resultados mostraron que influye significativamente en el contenido de
humedad, aceite, color y estructura, el presecado en microondas al vacío
disminuyó el contenido de aceite, humedad y afecta negativamente el color
de los chips, disminuye el valor de L y aumenta el valor de y* y b*. El tiempo
de presecado incrementa la fuerza de rotura de los chips. Las frituras se
realizaron a presiones de 94 y 60 kPa, se aplicaron diferentes tiempos de
secado en el micrrondas al vacío: 5, 10 y 15 min y después fueron sometidos
a fritura al vacío. En el caso de las muestras que fueron sometidas
únicamente a fritura al vacío se utilizaron tiempos de 2, 4, 6, 10, 15, 20, 25,
30,35 y 40 min. Después de la fritura al vacío estas muestras se
centrifugaron a 300 rpm (revoluciones por minuto). Se concluyó que el
presecado aplicado a las rodajas de papa afecta significativamente a los
parámetros de calidad de los chips de papa. Los valores para el contenido
de humedad durante la fritura al vacío disminuyen durante el presecado en
microondas, y además reduce el contenido de grasa final de los chips. El
color se afectó negativamente con el presecado, ya que se oscureció el
alimento.
Granda y Moreira (2005) realizaron un estudio sobre la formación de
acrilamida durante la fritura tradicional y fritura al vacío de los chips de papa.
La acrilamida es considerada un carcinógeno en animales y posiblemente
también en seres humanos, se ha encontrado en alimentos ricos en almidón
cocidos a temperaturas elevadas. La fritura al vacío es considerada una
alternativa para reducir la formación de acrilamida en papas fritas. El
contenido de acrilamida se redujo un 94% en los chips de papa fritos al vacío
a diferencia de los que fueron procesados en condiciones atmosféricas. El
comportamiento de la cinética de producción de acrilamida en los chips de
papa durante los dos procesos fue variable debido a las diferencias de
temperatura a las que se realizaron las frituras. La fritura en condiciones
atmosféricas se realizó a temperaturas de 150 a 180 ºC, donde empieza a
producirse acrilamida, pero luego disminuye produciendo un nivel constante
por largos períodos de tiempo, mientras que en la fritura al vacío el
11
contenido de acrilamida aumenta exponencialmente, pero en niveles más
bajos para todos los tiempos de fritura.
Troncoso y Pedreschi (2009) estudiaron la pérdida de agua y aceite durante
la fritura con presión de vacío y presión atmosférica de rodajas de papa
pretratadas, de 30 mm de diámetro y 3mm de ancho. Trabajaron con
muestras control y las muestras escaldadas en agua a 85 ºC durante 3.5
min, las muestras control se secaron en aire caliente hasta alcanzar un
contenido de humedad de 0.6 g de agua/ g de base seca. Se aplicó fritura al
vacío a las rodajas, en condiciones de 5.37 kPa de presión absoluta y
temperaturas de 120, 130 y 140 ºC, y en condiciones atmosféricas a 180 ºC,
utilizaron dos modelos basados en la ley de Fick para describir la pérdida de
agua. El primero con un coeficiente efectivo de difusión constante y el
segundo con un coeficiente efectivo de difusión variable. La absorción de
aceite se determinó mediante un modelo empírico con un comportamiento
lineal para tiempos cortos, mientras que el modelo era independiente del
tiempo para los periodos de tiempo largos. De acuerdo a los estudios
realizados el mejor modelo fue el segundo con un coeficiente efectivo de
difusión variable, dando como resultado valores de difusividad entre 4.73 x
10-9 y 1.80 x 10-8 m2/s. El modelo propuesto para el estudio de la cinética de
absorción de aceite determinó que tanto en las muestras control como en las
escaldadas y que fueron sometidas a fritura al vacío se incrementó el
contenido final de aceite a 57.1% y 75.4% respectivamente, en comparación
con las muestras fritas a presión atmosférica. Sin embargo la absorción de
aceite en las papas secas fritas al vacío disminuyó en un 30%.
Song, Zhang, y Mujumdar (2007) realizaron un estudio para optimizar las
condiciones de presecado en microondas al vacío y fritura al vacío para
producir chips de papa. El contenido de humedad y de aceite disminuyeron a
medida que se incrementó el tiempo de presecado en microondas al vacío.
Durante la fritura al vacío el contenido de humedad disminuyó a medida que
se incrementaron el tiempo y temperatura de fritura, mientras que el
12
contenido de aceite aumentó. El análisis estadístico con regresión de
superficie de respuesta mostró diferencias significativas para el contenido de
humedad, aceite y fuerza de rotura de los chips de papa, relacionadas con el
tiempo de presecado en microondas al vacío, tiempo y temperatura de fritura
al vacío. De acuerdo a la superficie de respuesta y gráficos de contorno las
condiciones óptimas fueron presecado en microondas al vacío por un
período de tiempo de 8-9 min, temperatura de fritura al vacío de 108-110ºC y
el tiempo de fritura al vacío de 20-21 min.
Yamsaengsung, Rungsee, y Prasertsit (2008) realizaron una simulación de
los procesos de transferencia de masa y calor durante la fritura al vacío de
papa. Se utilizó un modelo de dos dimensiones fundamentales para predecir
la transferencia de masa y calor durante el proceso de fritura al vacío de los
chips de papa. El proceso de transferencia de masa se dividió en dos
períodos: la pérdida de agua y la absorción de aceite. El primer período
incluyó un término de difusión y un término fuente. El término fuente
representó la convección y evaporación de agua del producto. En el segundo
período el término difusión representó la gradual absorción de aceite a
través de la difusión capilar. Los datos obtenidos tuvieron concordancia con
los datos experimentales. Para el modelo de transferencia de calor, el
incremento rápido de la temperatura del producto hacia el punto de ebullición
del agua y su constante aumentó hacia la temperatura del aceite fue
aceptado. El modelo utilizado predijo una pérdida rápida de humedad del
producto inicialmente, seguido por un lento ritmo de cambio de humedad.
Además demostró la formación de la costra en el producto y el aumento
gradual del espesor en la misma. Se concluyó que la temperatura del
producto se incrementa rápidamente hacia el punto de ebullición del agua
seguido por el aumento constante de la temperatura hacia la temperatura del
aceite de fritura, una vez que se forma la costra.
Ahmad y Niranjan (2010) realizaron un estudio sobre la posibilidad de bajar
el contenido de aceite en los chips de papa combinando la fritura en
13
condiciones atmosféricas con una aplicación previa de fritura al vacío. Se
investigaron cuatro protocolos que implican la aplicación de bajas presiones,
ya sea casi al final de la fritura o después de esta, con el fin de reducir el
contenido de aceite en los chips de papa. Para el primer protocolo se realizó
la fritura a presión atmosférica seguido de un tiempo de drenaje de 3
minutos. Esta fue constituida la muestra control. El segundo protocolo
implicó la disminución de la presión a 13.33 kPa 40 s antes de terminar la
fritura, seguido por el drenaje durante 3 min a la misma presión. El tercer
protocolo utilizado fue similar al número dos, pero en este se redujo la
presión tres segundos antes de finalizar la fritura. El cuarto protocolo
involucró la reducción de la presión a 13.33 kPa después de que el producto
fue retirado del aceite y se mantuvo en este valor durante los 3 min de
drenaje.De acuerdo a la investigación realizada, mediante el protocolo cuatro
se obtuvo un producto con menor contenido de aceite (37.12 g de aceite /
100 g de materia seca sin grasa), por el contrario con el protocolo dos el
producto presentó un alto contenido de aceite (71.10 g de aceite / 100 g de
materia seca sin grasa). Con los protocolos uno y tres se obtuvieron
muestras de 68.48 g de aceite / 100 g de materia seca sin grasa y 52.50 g
de aceite / 100 g de materia seca sin grasa respectivamente. El protocolo
cuatro fue el mayor evaluado para estudiar los efectos de los tiempos de
drenaje y vacío aplicados en comparación con el protocolo uno que se lo
tomó como control. Se observó que sobre los diferentes rangos de presión
aplicados no hubo un efecto significativo en la aplicación de vacío para el
contenido de aceite del producto. Se llegó a la conclusión de que el
contenido de aceite en los chips de papa se puede reducir de manera
significativa mediante la combinación de fritura en condiciones atmosféricas
con drenaje al vacío.
Amany, Shaker, y Azza (2012) estudiaron el efecto de la fritura al vacío y en
condiciones atmosféricas sobre algunas propiedades físicas y sensoriales de
los chips de papa, con un estudio posterior de la calidad del aceite utilizado
en la fritura. Durante seis días consecutivos se utilizó el aceite de girasol
14
bajo condiciones atmosféricas a 180ºC ± 5ºC y fritura al vacío a 120ºC con
una presión absoluta de 5.37 kPa por 20 min cada hora en una variación de
4 horas. Se analizaron propiedades físicas como la absorción de aceite y
contenido de humedad, además se realizaron pruebas organolépticas en los
chips de papa. Para el análisis de calidad se determinó el índice de acidez,
índice de peróxidos, contenido de compuestos polares, polímeros y ácidos
grasos oxidados de las muestras de aceite de girasol. Los resultados
obtenidos demostraron que la fritura al vacío a 120ºC con una presión
absoluta de 5.37 kPa para los chips de papa, produce una calidad aceptable
tanto en el producto como en el aceite para freír.
Garayo y Moreira (2002) estudiaron la fritura al vacío de papa. Se investigó
el efecto de las diferentes temperaturas del aceite y presiones de vacío en la
velocidad de secado y absorción de aceite de los chips de papa y en los
atributos de calidad del producto, como la contracción, color y textura. Se
utilizaron temperaturas de 118, 132 y 144ºC y presiones de vacío de 16.661,
9.888 y 3.115 kPa. Se compararon las características de los chips de papa
procesados por fritura al vacío a 144ºC y 3.115 kPa con los chips de papa
procesados en condiciones atmosféricas a 165ºC. Durante la fritura al vacío
la presión y la temperatura tuvieron un efecto significativo sobre la velocidad
de secado y la tasa de absorción de aceite de los chips. Las papas fritas a
menor presión de vacío y una mayor temperatura tuvieron una menor
contracción de volumen. El color no fue afectado significativamente por la
temperatura del aceite y la presión de vacío. Los valores de dureza se
incrementaron con el aumento de la temperatura del aceite y disminución de
las presiones de vacío. Los chips de papa fritos al vacío a 144ºC y 3.115 kPa
tuvieron más volumen de contracción, de color más claro y fueron
ligeramente más suaves que los chips de papa fritos en condiciones
atmosféricas a 165ºC. Se concluyó que la fritura al vacío es un proceso que
podría constituir una alternativa viable para producir chips de papa con un
menor contenido de aceite, color y textura deseable.
15
Fan, Zhang, y Mujumdar (2006) investigaron sobre la aplicación de varios
pretratamientos sobre la calidad de los chips de zanahoria procesados por
fritura al vacío. Aplicaron cuatro pretratamientos: escaldado, secado por aire
y escaldado, deshidratación osmótica y escaldado y el último pretratamiento
escaldado con deshidratación osmótica y congelación. Los efectos de los
pretratamientos sobre las propiedades físico-químicas y distribución de
grasa en los chips de zanahoria fritos al vacío también fueron estudiados. No
existieron diferencias significativas en cuanto al rendimiento total, cantidades
de carotenos, vitamina C y los valores de color en los chips de zanahoria.
Los pretratamientos afectan significativamente el contenido de agua, de
grasa y la actividad de agua de los chips, mientras que no hubo diferencias
significativas en la fuerza de ruptura. El análisis mostró una alta correlación
positiva entre el contenido de grasa de los chips de zanahoria y el contenido
inicial de agua en las rodajas de zanahoria cruda. De acuerdo al estudio
realizado la distribución de grasa depende del contenido inicial de agua.
Shyu et al. (2005a) estudiaron los efectos de las condiciones de
procesamiento sobre la calidad de los chips de zanahoria fritos al vacío. El
contenido de humedad y de aceite en los chips disminuyó significativamente
para las rodajas de zanahoria peladas que fueron sumergidas en una
solución de fructuosa y congeladas antes de la fritura al vacío. La porosidad
más uniforme se observó en la sección transversal de la zanahoria cuando
se examinó por microscopía electrónica de barrido. Durante la fritura al vacío
el contenido de humedad, color y fuerza de rotura de los chips de zanahoria
disminuyeron, mientras que el contenido de aceite aumentó con el
incremento de la temperatura y el tiempo de fritura. Aparentemente no hubo
ningún cambio en la diferencia de color cuando la temperatura de fritura
estuvo por debajo de 100ºC y el tiempo de fritura inferior a 25 min. En
conclusión la fritura al vacío a una temperatura moderada de 90 a 100ºC
durante 20 min produce chips de zanahoria con menor contenido de
humedad y aceite, además con buen color y textura crujiente.
16
Shyu y Hwang (2011) estudiaron la optimización de procesos de fritura al
vacío de chips de zanahoria usando un diseño rotativo central compuesto.
Las rebanadas de zanahoria fueron escaldadas, sumergidas en una solución
de fructuosa antes de congelar y freír al vacío para obtener los chips de
zanahoria. Los efectos de la inmersión en la solución concentrada, tiempo y
temperatura de fritura al vacío en la calidad de los chips fueron estudiadas
mediante un diseño rotativo central compuesto (CCRD). Los resultados
obtenidos mostraron que el contenido de humedad, aceite, la calidad del
color y la fuerza de rotura de los chips de zanahoria se relacionaron
significativamente con la inmersión en la solución concentrada de fructuosa,
temperatura y tiempo de fritura. El contenido de humedad y la fuerza de
rotura de los chips fueron influenciados postitivamente por la inmersión en la
solución concentrada de fructuosa, por el contrario el contenido de aceite y
el color se vieron afectados por la inmersión en la solución de fructuosa. De
acuerdo al modelo utilizado se concluyó que la temperatura óptima de fritura
al vacío está entre 100-105ºC por un tiempo de 16 a 20 min y en una
solución concentrada del 30-40%.
Fan, Zhang, Xiao, Sun, y Tao (2005) optimizaron el proceso de fritura al
vacío para los chips de zanahoria. Estudiaron los efectos de los
pretratamientos y condiciones en las que se realizó el proceso de fritura
como la temperatura, tiempo de fritura y la presión de vacío utilizada. Para el
análisis estadístico se utilizó el método de superficie de respuesta. Los
resultado obtenidos mostraron que el contenido de humedad, grasa y fuerza
de rotura de los chips de zanahoria fueron afectados significativamente por
la temperatura de fritura, presión de vacío y tiempo de fritura. Las
condiciones óptimas en el proceso para obtener los chips de zanahoria
fueron una temperatura de 100-110ºC, 0.010-0.020 MPa de presión absoluta
y un tiempo de fritura de 15 min. El contenido de humedad y fuerza de rotura
durante la fritura al vacío se redujo con la disminución de la presión de vacío
y el aumento de la temperatura y tiempo de fritura, por el contrario el
contenido de grasa aumentó.
17
Dueik, Robert, y Bouchon (2010) realizaron un estudio para examinar los
parámetros de calidad más importantes en las rodajas de zanahoria fritas al
vacío y en condiciones de presión atmosférica para identificar las ventajas
específicas de la fritura al vacío. Estos parámetros incluyen la absorción de
aceite, cambios de color y degradación de alfa y beta carotenos. Se
utilizaron motores térmicos equivalentes con temperaturas entre 60 y 80ºC,
para comparar los procesos, manteniendo una diferencia constante de
temperatura entre el aceite y el punto de ebullición del agua a la presión de
trabajo. Los resultados obtenidos mostraron que la fritura al vacío puede
reducir el contenido de aceite hasta un 50% y conservar aproximadamente el
90% de los alfa carotenos y el 86% de los beta carotenos. Además este
proceso permitió conservar el color de la zanahoria.
Tan y Mittal (2006) analizaron los cambios en la propiedades fisicoquímicas
de las rosquillas durante la fritura al vacío. La fritura al vacío fue probada
para cocinar rosquillas y se comparó con la fritura en condiciones normales a
presión atmosférica y una temperatura de 190oC. Se utilizaron tres niveles
de vacío de 3, 6 y 9 kPa con tres niveles de temperatura de 150, 165 y
180ºC. Se investigaron los efectos de la humedad inicial, el nivel de vacío y
la temperatura de fritura sobre las propiedades fisicoquímicas de las
rosquillas, tales como la pérdida de humedad, absorción de aceite y calidad.
Las propiedades de las rosquillas fritas fueron afectadas por la humedad
inicial. El volumen y las modificaciones en el color se vieron afectados por la
temperatura de fritura, mientras que la absorción de aceite fue afectada por
el vacío y la temperatura de fritura. De acuerdo a los estudios realizados la
temperatura de fritura y el vacío no estaban directamente relacionados con
el contenido final de humedad de las rosquillas. No hubo una relación entre
la humedad final y el contenido de grasa, mientras que la textura estuvo
directamente relacionada con el vacío y la temperatura de fritura.
Castellanos, Pinedo, y Hernández (2012) realizaron un estudio para
establecer las diferencias entre los parámetros de calidad de plátano frito al
18
vacío y bajo condiciones atmosféricas. Se utilizó tres condiciones de
proceso. En la primera se trabajó con 23 kPa de presión y 103ºC de
temperatura, en la segunda se cambió la presión a 43 kPa y 127ºC, y la
tercera 91 kPa y 140ºC. El análisis estadístico muestra diferencias
significativas para todos los parámetros de calidad: contenido de humedad,
aceite, fragilidad y color. Se concluyó que la fritura al vacío permite disminuir
la temperatura del aceite durante el proceso y reducir el contenido de grasa.
Villamizar, Rafael, Giraldo, y German (2012) estudiaron el efecto de la fritura
al vacío en la elaboración de pasabocas de mango. Se trabajó aplicando
diferentes presiones de vacío 40, 50 y 60 kPa, temperaturas de 100, 110 y
120ºC y tiempos de 30, 45, 60, 75 y 90 s. Los resultados obtenidos
mostraron que al aplicar vacío durante el proceso de fritura esto mejora la
calidad del producto, esto se comprobó al encontrar un bajo contenido de
grasa en los pasabocas de mango, una textura muy parecida a la de los
producto ya existentes en el mercado y una ligera variación de color con
respecto al de la pasta.
Encina (2008) estudió el efecto de la aplicación de pretratamientos y fritura a
presión reducida para obtener chips de papa con un menor contenido de
acrilamida a partir de la variedad de papa llamada Panda. Observó que
disminuyeron y modificaron los precursores como azúcares directamente
reductores y asparragina libre, mediante lavado y un pretratamiento de
escaldado a 90 ºC, y posteriormente una inmersión en ácido cítrico al 0.25%.
La presión durante el proceso de fritura se disminuyó con el fin de que la
temperatura del aceite baje y disminuir los tiempos de trabajo. Se realizó la
fritura a temperaturas de 150, 160 y 170 ºC. Para evaluar los efectos de las
variables se trabajó con una muestra de papas a la que se llamó blanco y la
muestra de ensayo, así se diferenció a los dos grupos de papas. El proceso
de fritura se lo realizó a una presión absoluta de 48 mm Hg equivalente a
6.39 kPa a tres temperaturas distintas de 150, 160 y 170 ºC. El análisis de
aceptabilidad se lo realizó mediante un panel de consumidores. Se concluyó
19
que el contenido de acrilamida disminuyó considerablemente con el lavado,
seguido del pretratamiento con escaldado y la inmersión en ácido cítrico,
comprobándose así la ventaja de la fritura al vacío y de la aplicación de un
pretratmiento al alimento.
2.3. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
La deshidratación osmótica se utiliza como pretratamiento para mejorar las
propiedades nutricionales del alimento sin afectar su color, sabor y textura
(Della, 2010).
Permite modificar la composición del producto y de esta manera mejorar las
propiedades nutricionales y sensoriales del alimento, causadas por el
incremento de solutos y reducción del contenido de agua (Misayco y Matos-
Chamorro, 2011).
La deshidratación osmótica es una técnica usada para eliminar el agua en
los alimentos y alargar su vida útil, al sumergir un alimento en una solución
concentrada de azúcar o sal se produce la pérdida de agua y esta fluye
desde el interior hacia la disolución más concentrada a través de una
membrana semipermeable. Este proceso consiste en la remoción de agua
del alimento y el aumento de sólidos por efecto de la presión osmótica, esto
ocurre por inmersión en una solución concentrada por un tiempo
determinado y a una temperatura específica (Bianchi, Milisenda,
Guarnaschelli, y Mascheroni, 2000; Maupoey, Grau, Albors, y Barat, 2001).
2.3.1. EFECTO DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA APLICADA COMO
PRETRATAMIENTO
Nunes y Moreira (2009) estudiaron el efecto de la deshidratación osmótica
como tratamiento previo a la fritura al vacío para la obtención de chips de
mango. Las rodajas de mango fueron pretratadas con concentraciones
diferentes de maltodextrina de 40, 50 y 65 w/v, en tres tiempos diferentes de
45, 60 y 70 min, a 22 y 40 ºC. En los chips se determinó contenido de aceite,
20
color, textura y contenido de carotenoides como atributos de calidad en el
producto y se evaluó el efecto de las temperaturas de fritura en el punto
óptimo de deshidratación osmótica que fue de 65 w/v y 40 ºC. Los chips
fritos al vacío presentaron más del 65% de retención de carotenoides,
mientras que los procesados bajo condiciones atmosféricas tuvieron menos
del 32% en retención de carotenoides, todas las muestras fueron aceptadas
por los miembros del panel de consumidores, con puntuaciones mayores a
5. Los mejores chips de mango fueron aquellos tratados previamente con 65
w/v de concentración durante 60 min y fritos al vacío a 120 ºC. La
investigación permitió concluir que la deshidratación osmótica con
maltodextrina produce una buena textura, lo que ayuda para que las rodajas
no se destruyan durante la fritura al vacío. El mejor chip de mango se obtuvo
con una solución osmótica de 65 w/v de concentración a 40 ºC, que presentó
el mayor índice de eficacia en la deshidratación en términos de pérdida de
agua / ganancia de azúcar y además se observó una buena textura, las
rodajas de mango fritas al vacío a 120 ºC durante 2 min presentaron el
menor contenido de aceite, más del 45% del contenido de aceite de las
muestras se redujo por la centrifugación a 225 rpm durante 25 s durante la
etapa de presurización.
Chaparro, Soto, García, Gutiérrez, y Palmero (2010) realizaron un estudio de
la deshidratación osmótica de rebanadas de melón para obtener productos
secos con características similares a los frescos, las rodajas fueron
sumergidas en una solución de sacarosa de concentraciones diferentes, por
diferentes tiempos y bajo presiones de vacío distintas con concentraciones
de 30, 40 y 50 ºBrix, por períodos de tiempo de 10, 20 y 30 min y presiones
de vacío de 26.7, 40 y 53 kPa. Se concluyó que a altas presiones de vacío y
elevadas concentraciones de la solución osmótica, se redujo la velocidad de
pérdida de agua, probablemente debido a taponamientos en la membrana
celular por el exceso de sacarosa. Al trabajar con presiones de vacío de 40
kPa por un período de tiempo de 30 minutos se obtuvo una mayor ganancia
de sólidos solubles y menor pérdida de agua. La menor pérdida de peso se
21
obtuvo con 30 ºBrix durante 10 min debido a que el período de tiempo fue
muy corto. Al trabajar con una presión de vacío de 40 kPa se observó un
incremento en la pérdida de peso. La presión de vacío favorece la salida de
agua del fruto porque permite retirar el aire contenido en la matriz de forma
que facilita el contacto de la solución con el fruto. En cuanto a la pérdida de
agua el tiempo de procesamiento y la presión de vacío fueron los factores de
mayor influencia. El mayor valor de pérdida de agua ocurrió al máximo valor
de presión de vacío. La mayor ganancia de sólidos solubles se presentó con
una presión de vacío de 40 kpa, en una solución de 40 ºBrix y durante un
período de tiempo de 30 min.
22
3. METODOLOGÍA
3.1. PREPARACIÓN DE LA MATERIA PRIMA
Se utilizó durazno (Prunus pérsica L. Sieb y Zucc) del tipo Diamante. La
materia prima se obtuvo de la parroquia el Quinche situada al Este de la
ciudad de Quito.
Los duraznos frescos fueron sometidos a las siguientes operaciones de
acondicionamiento previo al proceso de fritura: selección, lavado con agua
potable, corte en sentido transversal, eliminación de la pepa con ayuda de
un cuchillo y rebanado en rodajas de 3 ± 0.3 mm con una rebanadora
eléctrica, marca AURORA FS04 para garantizar uniformidad de la superficie
de contacto.
3.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA
PRIMA
Se determinaron las siguientes características físico-químicas:
Peso, mediante el uso de una balanza electrónica marca OHAUS,
modelo PA214 con precisión de 0.1 g.
Sólidos solubles, con el uso de un brixometro de 0 a 30, en el cuál se
colocó una gota del jugo de la fruta y se tomó la lectura de los ºBrix.
Contenido de humedad en una Termobalanza marca Precisa modelo XM
60, con una precisión de 0.01 %.
23
3.3. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LOS CHIPS DE
DURAZNO
Para la preparación de los chips de durazno se describe a continuación el
diseño experimental utilizado, posteriormente se explica el proceso de
deshidratación osmótica y de fritura al vacío.
3.3.1. DISEÑO EXPERIMENTAL
Para estudiar el efecto de la deshidratación osmótica y fritura al vacío en las
rodajas de durazno se utilizó un Diseño Central Compuesto Rotacional y se
analizó los resultados por Superficie de Respuesta para evaluar los efectos
de las variables independientes: tiempo de inmersión (min) y tiempo de
fritura (min). Se utilizó un nivel alto y bajo para cada factor como se observa
en la Tabla 1.
Tabla 1. Niveles utilizados para el diseño
Variables Independientes
Niveles
Mínimo Bajo Central Alto Máximo
-1.41 -1 0 1 1.41
Tiempo de inmersión (min) 0 6 20.50 35 41
Tiempo de fritura (min) 5.17 6 8 10 10.82
Los puntos experimentales y los valores codificados que se observan en la
Tabla 2 se obtuvieron a partir de los niveles alto y bajo de la Tabla 1, en el
programa Statgraphics Centurion XV.
24
Tabla 2. Ensayos del Diseño Central Compuesto Rotacional
Valores codificados Valores reales
Tiempo de inmersión
Tiempo de fritura
Tiempo de inmersión
(min)
Tiempo de fritura (min)
-1 -1 6 6
-1 1 6 10
1 -1 35 6
1 1 35 10
-1.41 0 0 8
1.41 0 41 8
0 -1.41 20.50 5.17
0 1.41 20.50 10.82
0 0 20.50 8
0 0 20.50 8
0 0 20.50 8
0 0 20.50 8
3.3.2. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
Las rodajas de durazno fueron sometidas a un pretratamiento de
deshidratación osmótica en una solución de azúcar invertido de 50% de
sólidos solubles, a 60 ºC, se deshidrataron 300 g de durazno, y se mantuvo
agitación constante. Después de la deshidratación se lavaron las rodajas
durante un minuto, se pesaron y se determinó el porcentaje de sólidos
solubles.
Para determinar la ganancia de sólidos solubles en las rodajas de durazno
se aplicó la ecuación 1 que utiliza como unidad de medida gramos de sólidos
por gramos de fruto (Alvarado, 2006).
100*)*()*(
o
oottst
P
SPSPM
[1]
Dónde:
25
Mst = Ganancia de sólidos
Pt= Peso muestra en tiempo t
St= fracción de sólidos totales en el tiempo t
Po= Peso muestra inicial
So= fracción de sólidos totales inicial
3.3.3. FRITURA AL VACÍO
En esta etapa ingresan las rodajas de durazno deshidratadas
osmóticamente, al equipo de fritura al vacío construido por Sematech,
Ecuador, que se observa en la Figura 1. El producto se disponen en una
canasta (Item 6 de la figura 1) y se procede con la fritura al vació a 9.8Psi
(67.5 kPa) y 110°C. Concluido el tiempo de inmersión y fritura, se eleva la
canasta del aceite para centrifugar y luego se colocan los chips en papel
aluminio para determinar el peso, como se observa en el Anexo II.
Las muestras de los chips de durazno fueron almacenadas en papel
aluminio y frascos de vidrio.
Figura 1. Equipo de fritura al vacío
1 Cámara de vacío; 2 Centrífuga; 3 Aceite; 4 Fuente de calentamiento; 5 Bomba de
vacío; 6 Canastilla para freír el producto; 7 Válvula para romper el vacío; 8 Control de
temperatura; 9 Control de vacío
26
El proceso de obtención de los chips de durazno se observa en el diagrama
de la Figura 2.
Figura 2. Diagrama de flujo de la obtención de los chips de durazno
3.4. CARACTERIZACIÓN DE LOS CHIPS DE DURAZNO
En los ensayos realizados se determinó contenido de humedad según los
métodos INEN 518 y AOAC 925.10, para el contenido de grasa se utilizó los
métodos INEN 523 y AOAC 2003.06. Los análisis se realizaron en
Multianalítyca Cía.Ltda., y LABOLAB Laboratorios de Análisis y
Aseguramiento de la Calidad.
La textura (fuerza de ruptura) de los chips se determinó con un
penetrómetro, colocando el chip sobre un soporte cilíndrico de 2.4 × 10-3m y
se atravesó la muestra con una punta esférica de diámetro de 6 × 10-3 m.
27
3.5. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para el análisis de los resultados obtenidos en el Diseño Central Compuesto
Rotacional se utilizó la Metodología de Superficie de Respuesta, con un nivel
de confianza del 95% utilizando el programa Statgraphics Centurion XV.
3.6. OPTIMIZACIÓN
El análisis estadístico del diseño experimental para cada variable determinó
la optimización del proceso, considerando el valor de R2 (coeficiente de
determinación) mayor al 80%.
3.7. RENDIMIENTO
Para el cálculo del rendimiento en las diferentes etapas del proceso se utilizó
la ecuación 2.
× 100
[2]
Dónde:
Pf= Peso final
Pi= Peso Inicial
3.8. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD
Se aplicó una prueba de aceptabilidad para el mejor producto obtenido,
utilizando una escala hedónica de 10 puntos, donde 1 corresponde a “me
disgusta mucho” y 10 “me gusta mucho”. Se realizaron 100 encuestas a
estudiantes entre 18 y 25 años.
El formato de la prueba de aceptabilidad se muestra en el Anexo III.
28
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA
PRIMA
Las características físico-químicas que presentó el durazno de variedad
Diamante utilizado se observan en la Tabla 3.
Tabla 3. Características físico-químicas del durazno
Peso (g) Contenido de sólidos
solubles (ºBrix) Porcentaje de humedad (%)
118 ± 2 12 ± 2 68 ± 3
n=3
El peso de los duraznos utilizados en esta investigación de 118± 2 g, se
encuentran dentro del rango de 65 a 120 g establecido en la ficha técnica del
de durazno Diamante obtenida del INIAP(Viteri, 1998), de igual manera el
porcentaje de humedad de 68 ± 3 concuerda con los valores determinados
en esta ficha de 65 - 80 %. Los sólidos solubles fueron de 12± 2 °Brix, valor
superior al expuesto por Clareton (2000) citado por Pires et al. (2014), que
indica que para que un durazno tenga buena calidad los sólidos solubles
deben estar por encima de los 11°Brix.
4.2. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LOS CHIPS DE
DURAZNO
4.2.1. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
La ganancia de sólidos en la fruta se obtuvo aplicando la ecuación 1.
(Alvarado, 2006), los resultados se observan en la Tabla 4.
29
El porcentaje de sólidos en las rodajas de durazno aumenta a medida que se
incrementa el tiempo de inmersión en la solución, este comportamiento
concuerda con los resultados obtenidos por Valera, Zambrano, Materano, y
Quintero (2005) en la deshidratación osmótica de mango.
El valor máximo alcanzado en ganancia de sólidos es de 17.83 gramos de
sólidos solubles/ gramo de fruta a los 35 minutos de inmersión y 65°C, se
observa una relación directa entre el tiempo de inmersión y la ganancia de
sólidos, este comportamiento es similar al presentado por Maldonado,
Santapaola, Singh, Torrez, y Garay (2008) en el estudio de deshidratación
osmótica de yacón, es importe señalar que la temperatura es un factor que
incide en el incremento de sólidos, ya que en la investigación citada se
trabajó a 25 ± 1 °C por 160 minutos y se obtuvo una ganancia máxima de
9.5 gramos de sólidos solubles, en esta investigación se logra disminuir el
tiempo de inmersión minutos y alcanzar valores más altos de ganancia de
sólidos.
Tabla 4. Ganancia de sólidos en las rodajas de durazno
Tiempo de inmersión
(min)
Peso (g) Sólidos solubles
( ̊Brix) Ganancia de sólidos (g/g
de fruto)
Inicial Final Iniciales Finales
0 301 301 12 12 0
6 302 282 14 18 2.81
6 306 298 14 18 3.53
20.50 303 250 9 18 5.85
20.50 300 250 10 20 6.67
20.50 305 235 11 20 4.41
20.50 309 238 10 26 10.03
20.50 301 254 12 25 9.10
20.50 306 245 14 25 6.02
35 304 282 10 30 9.69
35 308 233 13 30 17.83
41 304 239 10 30 13.59
30
4.2.2. ANÁLISIS DE HUMEDAD
Los valores de humedad obtenidos variaron entre 2.38% y 11.26%, y se
observan en la Tabla 5.
Tabla 5. Porcentajes de humedad
Valores codificados Valores reales
%Humedad Tiempo de inmersión
Tiempo de fritura
Tiempo de inmersión
(min)
Tiempo de fritura (min)
-1 -1 6 6 3.67
-1 1 6 10 4.38
1 -1 35 6 5.14
1 1 35 10 2.77
-1.41 0 0 8 11.26
1.41 0 41 8 1.69
0 -1.41 20.50 5.17 8.98
0 1.41 20.50 10.82 5.68
0 0 20.50 8 2.38
0 0 20.50 8 6.57
0 0 20.50 8 5.40
0 0 20.50 8 3.59
En la Tabla 6 el Análisis de Varianza para el contenido de humedad en los
chips muestra un valor-p (nivel de significancia) menor a 0.05 para el tiempo
de inmersión, por lo que este factor es significativo para el contenido de
humedad.
El valor de R2 es el coeficiente de determinación, indica que el modelo
matemático utilizado para el análisis explica un 39.89% de la variabilidad de
los datos obtenidos para la humedad y debido a que el R2 es bajo no se
puede optimizar el proceso.
31
Tabla 6. Análisis de Varianza para el contenido de Humedad
Fuente Suma de
Cuadrados Gl
Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
A:Tiempo de inmersión 46.76 1 46.76 7.76 0.01
B:Tiempo de fritura 10.00 1 10.00 1.66 0.21
AA 0.91 1 0.91 0.15 0.70
AB 4.74 1 4.74 0.79 0.38
BB 6.19 1 6.19 1.03 0.32
bloques 0.03 1 0.03 0.01 0.94
Error total 102.40 17 6.02
Total (corr.) 170.37 23
R2 = 39.89 %
Se puede afirmar que el contenido de humedad final de los chips, está
relacionado con la aplicación de la deshidratación osmótica como
pretratamiento, siendo que el producto que con mayor tiempo de inmersión
en la solución osmótica presenta el menor contenido de humedad, este
comportamiento es similar con lo expuesto por Gómez (2012) en su estudio
de los efectos de la fritura al vacío en chips de kiwi, donde indicó que un
pretratamiento de deshidratación osmótica disminuye el contenido de
humedad, a medida que aumenta el tiempo de inmersión, se incrementa el
contenido de sólidos en el alimento y disminuye el agua.
La ecuación 3 muestra el modelo que se ajusta a los datos para la humedad,
de acuerdo a los signos que presentan los valores de las variables
independientes, tiempo de inmersión influye directamente en la disminución
del contenido de humedad en los chips al pasar de -1 a 1.
% Humedad = 17.37 + 0.04×Ti- 2.63×Tf + 0.00× (Ti)2 - 0.02×Ti×Tf + 0.17×
(Tf)2 [3]
En donde:
Ti= Tiempo de inmersión (min)
Tf= Tiempo de fritura (min)
32
En la Figura 3 se observa los efectos del tiempo de inmersión y de fritura
para el contenido de humedad. El tiempo de inmersión presenta una
tendencia lineal con respecto a la variable dependiente que en este caso es
la humedad, mientras que el tiempo de fritura presenta una tendencia
cuadrática.
6.0 Tiempo de fritura
10.0
% H
um
ed
ad
3
4
5
6
7
Tiempo de inmersión 35.0 6.0
Figura 3. Efectos principales para la Humedad
4.2.3. ANÁLISIS DE GRASA
Los valores de grasa obtenidos variaron entre 4.62% y 20.37%, y se
observan en la Tabla 7.
33
Tabla 7. Porcentajes de grasa
Valores codificados Valores reales
%Grasa Tiempo de inmersión
Tiempo de fritura
Tiempo de inmersión DO (min)
Tiempo de fritura (min)
-1 -1 6 6 19.50
-1 1 6 10 7.83
1 -1 35 6 19.65
1 1 35 10 18.62
-1.41 0 0 8 20.37
1.41 0 41 8 17.35
0 -1.41 20.50 5.17 10.79
0 1.41 20.50 10.82 16.61
0 0 20.50 8 4.62
0 0 20.50 8 5.12
0 0 20.50 8 5.34
0 0 20.50 8 6.11
El Análisis de Varianza para el contenido de grasa de la Tabla 8 muestra un
valor-p menor a 0.05 para los dos factores elevados al cuadrado, es decir los
factores cuadráticos influyen significativamente en el contenido de grasa,
con un nivel de confianza del 95%.
El valor de R2 indica que el modelo matemático explica un 82.06% de la
variabilidad de los datos obtenidos.
Tabla 8. Análisis de Varianza para el contenido de Grasa
Fuente Suma de
Cuadrados Gl
Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
A:Tiempo de inmersión 5.55 1 5.55 0.39 0.55
B:Tiempo de fritura 2.49 1 2.49 0.18 0.68
AA 296.91 1 296.91 20.99 0.003
AB 28.30 1 28.30 2 0.20
BB 114.58 1 114.58 8.10 0.02
Error total 84.86 6 14.14
Total (corr.) 473.01 11
R2 = 82.06 %
34
La ecuación 4 representa el modelo que se ajusta a los datos del contenido
de grasa en los chips. Los signos que presentan las variables
independientes indican que al pasar de -1 a 1 los factores cuadráticos
influyen de forma significativa en el proceso.
% Grasa = 102.71 - 2.00×Ti - 19.08×Tf + 0.03× (Ti)2 + 0.09×Ti×Tf + 1.05×
(Tf)2 [4]
En donde:
Ti= Tiempo de inmersión (min)
Tf= Tiempo de fritura (min)
En la Figura 4 se observa el efecto de los dos factores, y presentan una
tendencia cuadrática en relación a la variable dependiente.
6.0
Tiempo de fritura10.0
% G
rasa
5.2
7.2
9.2
11.2
13.2
Tiempo de inmersión35.0 6.0
Figura 4. Efectos principales para el contenido de Grasa
Los resultados obtenidos en esta investigación, concuerdan con los estudios
realizados por Song et al. (2007), donde el contenido de grasa en los chips
aumenta a medida que se incrementa el tiempo de fritura, el mayor
incremento de grasa se produce durante los primeros minutos de fritura
como se observa en la Figura 5.
35
El porcentaje de grasa en los chips de durazno fue de 5.11%, valor más bajo
al resultado del contenido de grasa reportado por Villamizar (2011) que fue
de 9.5% de grasa en pasabocas de mango.
De acuerdo a la superficie de respuesta que se observa en la Figura 5 el
menor contenido de grasa está muy cerca de los puntos centrales del diseño
experimental.
Tiempo de inmersión
Tiempo de fritura
% G
rasa
0 10 20 30 406
78
910
0
5
10
15
20
25
30
Figura 5. Superficie de Respuesta para el contenido de grasa
El punto óptimo del diseño se presenta en la Figura 6, y tiende a estar en el
centro de los niveles alto y bajo, tanto para el tiempo de inmersión como
para el tiempo de fritura.
Tiempo de inmersión
Tie
mpo d
e f
ritu
ra
% Grasa
0.0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
27.0
30.0
33.0
0 10 20 30 40
6
7
8
9
10
Figura 6. Curvas de contornos de la Superficie de Respuesta
Punto óptimo
36
4.2.4. ANÁLISIS DE TEXTURA
Los valores obtenidos para la textura se observan en la Tabla 9 y están entre
0.17 N y 1.71 N. Se puede observar que mientras se incrementa el tiempo
de fritura la textura presenta valores más altos.
Tabla 9. Valores para la textura
Valores codificados Valores reales
Textura Tiempo de inmersión
Tiempo de fritura
Tiempo de inmersión
(min)
Tiempo de fritura (min)
-1 -1 6 6 0.34
-1 1 6 10 0.38
1 -1 35 6 0.35
1 1 35 10 0.50
-1.41 0 0 8 0.39
1.41 0 41 8 0.43
0 -1.41 20.50 5.17 0.17
0 1.41 20.50 10.82 0.38
0 0 20.50 8 1.71
0 0 20.50 8 0.52
0 0 20.50 8 0.45
0 0 20.50 8 0.46
EL Analisis de Varianza para la textura de los chips se observa en la Tabla
10, muestra un valor-p menor a 0.05 para los factores cuadráticos, lo que
indica que no influyen significativamente para la variable dependiente que se
está analizando. Se trabajó con un nivel de confianza del 95%.
37
Tabla 10. Análisis de Varianza para la Textura
Fuente Suma de
Cuadrados Gl
Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
A:Tiempo de inmersión 0.04 1 0.04 0.25 0.61
B:Tiempo de fritura 0.29 1 0.29 1.51 0.22
AA 1.93 1 1.93 9.96 0.002
AB 0.03 1 0.03 0.17 0.68
BB 3.73 1 3.73 19.18 0.00
bloques 0.74 9 0.08 0.43 0.91
Error total 20.44 105 0.19
Total (corr.) 26.36 119
R2 = 22.43 %
El valor de R2 indica que el modelo matemático explica 22.43% de la
variabilidad de los datos. Debido a que el valor de R2 es muy bajo no se
puede optimizar el proceso para la textura, ya que el modelo matemático no
se ajusta al diseño.
De acuerdo a los resultados obtenidos por Jibaja (2010), al aumentar el
tiempo de fritura también se incrementa la textura. Los valores obtenidos
para textura de los chips de tomate de árbol van aumentando a medida que
incrementa el tiempo de fritura, resultados similares se obtuvieron para los
chips de durazno.
La ecuación 5 representa el modelo que se ajusta a los datos de textura.
Textura (N) = -3.54+ 0.02×Ti + 0.97×Tf - 0.00× (Ti)2 + 0.00×Ti×Tf - 0.06×
(Tf)2 [5]
En donde:
Ti= Tiempo de inmersión (min)
Tf= Tiempo de fritura (min)
38
En la Figura 7 se observa el gráfico de efectos del tiempo de inmersión y de
fritura en la textura de los chips, los dos factores presentan una tendencia
cuadrática con respecto a la variable dependiente.
6.0
Tiempo de fritura10.0
Te
xtu
ra
0.47
0.57
0.67
0.77
0.87
Tiempo de inmersión 35.0 6.0
Figura 7. Efectos principales para la Textura
4.2.5. OPTIMIZACIÓN
El valor de R2 indica que el modelo matemático se ajusta al diseño y se
puede optimizar el proceso.
Se minimizó el contenido de grasa y se obtuvo un valor óptimo de 5.24%,
con un tiempo de inmersión de 19 min 24 s y un tiempo de fritura de 8 min
12 s como se observa en la Tabla 11.
Tabla 11. Puntos óptimos para el contenido de grasa
Factor Bajo Alto Óptimo
Tiempo de inmersión (min) 0 41 19.4
Tiempo de fritura (min) 5.2 10.8 8.2
39
4.3. RENDIMIENTO
El rendimiento obtenido después de cada etapa del proceso en el producto
obtenido después de la optimización se observa en la Tabla 12. Después de
la fritura al vacío se obtuvo 56.4 g de chips de durazno, lo que quiere decir
que el proceso de obtención en general tiene un rendimiento de 10.81 %
tomando en cuenta que se inició con 521.5 g de materia prima. La mayor
pérdida de peso (249 g) se presenta en las operaciones de
acondicionamiento, seguido del proceso de fritura donde se pierde 215 g de
peso.
Tabla 12. Rendimiento de los chips de durazno
Operación Peso (g) Rendimiento (%)
Selección y limpieza 521.5 100
Cortado manual y rebanado
301 57.72
Deshidratación osmótica
272 52.16
Fritura al vacío 56.4 10.81
4.4. CARACTERIZACIÓN DE LOS CHIPS DE DURAZNO
Los resultados reportados se observan en el Anexo IV. Al comparar los
valores obtenidos con los requisitos de la NTE INEN 2 561:2010 Tabla 13,
estos se encuentran dentro del límite permitido, el contenido máximo de
grasa es de 40% y los chips de durazno presentaron un porcentaje de grasa
mínimo de 4.62% y un óptimo de 5.11 %, porcentaje cercano al óptimo que
arrojó el programa. El contenido de humedad de los chips fue de 2.21%,
valor que se encuentra dentro del parámetro establecido en la norma NTE
INEN 2 561:2010 de 5%.
40
Tabla 13. Comparación del contenido de humedad y grasa con la norma INEN
Análisis Chips de durazno Máximo permitido en la
norma INEN
% Humedad 2.21 5
% Grasa 5.11 40
4.5. ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD
Los resultados obtenidos en las encuestas, del análisis de: apariencia, color,
sabor, textura (crocancia) y aceptabilidad global se observan en la Figura 8.
El producto presentó calificaciones de 8, 9 y 10 en su mayoría para cada
parámetro.
La apariencia del producto obtuvo una calificación promedio de 8.5, en
cuanto al color el promedio de calificación fue 8.55, lo que indica que a la
mayoría de personas les agradó el color de los chips.
La calificación para el sabor fue de 8.84, la textura (crocancia) obtuvo una
calificación promedio de 8.82. Estos dos parámetros fueron los que
obtuvieron las calificaciones más altas muy cercanas a nueve.
La aceptabilidad global obtuvo una calificación promedio de 8.74 lo que
indica que la mayoría de las personas encuestadas les gusto el producto y lo
aprobaron. Los chips de durazno cumplieron las expectativas de los
consumidores.
41
Figura 8. Análisis estadístico de la prueba de aceptabilidad para los chips de
durazno
42
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.5. CONCLUSIONES
La aplicación de deshidratación osmótica como tratamiento previo a la
fritura al vacío disminuye el contenido de humedad en los chips de
durazno, al sumergir el producto en esta solución se logra reducir el
contenido de agua y aumentar los sólidos solubles en las rodajas de
durazno.
El contenido de humedad de los chips de durazno es menor cuando el
tiempo de inmersión utilizado en el pretratamiento de deshidratación
osmótica es mayor.
El proceso de deshidratación osmótica combinado con la fritura al vacío
influyen significativamente en la disminución del contenido de grasa de
los chips.
Los chips de durazno que no fueron sometidos a deshidratación osmótica
presentaron un mayor contenido de grasa que aquellos que pasaron por
este proceso. Sin embargo en el mayor tiempo de inmersión también se
observó un incremento en el porcentaje de grasa, es decir la disminución
en esta variable solo se mantiene hasta los puntos centrales del
experimento, y a partir de este el tiempo de inmersión aumenta el
contenido de grasa, por lo que podemos decir que un excesivo contenido
de sólidos solubles puede provocar un aumento en el porcentaje de
grasa, por esto no se debe sobrepasar el punto óptimo obtenido para el
tiempo de inmersión.
Se comprobó que el proceso de fritura al vacío reduce el contenido de
grasa en el producto, mejorando así sus características sensoriales,
43
como el sabor y textura. Además permite obtener un producto más
saludable para el consumidor.
Al trabajar bajo condiciones de presión de vacío, la temperatura es menor
y la absorción de aceite en el producto disminuye notablemente, ya que
no se permite que el aceite se caliente y se concentre en el alimento. La
concentración de aceite se produce en la etapa de fritura en la que la
temperatura es más alta, por lo tanto al trabajar con bajas temperaturas y
en condiciones de vacío el aceite no se concentra en el alimento.
El tiempo de inmersión en la solución osmótica influye en el aumento de
sólidos solubles, a mayor tiempo de inmersión, mayor contenido de
sólidos solubles y menor contenido de agua.
El contenido de grasa en los chips de durazno cumple con los requisitos
establecidos en la norma NTE INEN 2 561:2010. El producto presenta un
contenido bajo de grasa, lo que lo hace saludable para los consumidores,
al mismo tiempo esto no afecta el sabor del producto, y esto se pudo
comprobar mediante el análisis de la prueba de aceptabilidad.
El producto fue del agrado de los consumidores, ya que en a prueba de
aceptabilidad realizada las calificaciones obtenidas fueron de 8, 9 y 10 en
su mayoría.
La aceptabilidad global para los chips de durazno fue buena, ya que el
87.4% de las personas les gustó el producto.
44
5.6. RECOMENDACIONES
Aplicar la fritura al vacío en otras frutas y vegetales, para obtener
productos más sanos y con mejores características sensoriales.
Realizar un análisis detallado del rendimiento y costos de los chips de
durazno.
Trabajar con diferentes temperaturas y con los puntos óptimos de
inmersión y de fritura para observar la influencia de esta variable en el
contenido de grasa.
45
BIBLIOGRAFÍA
Ahmad, A., y Niranjan, K. (2010). The Possibility of Lowering Oil Content of
Potato Chips by Combining Atmospheric Frying with Postfrying
Vacuum Application. Journal of Food Science, 75(9), 572-579. doi:
10.1111/j.1750-3841.2010.01819.x
Alvarado, P. (2006). Estudio del efecto de la deshidratación osmótica como
pretratamiento para el proceso de secado por aire en piña (Ananas
Comosus) de variedad milagreña o perolera.
Amany, M., Shaker, M., y Azza, A. (2012). Vacuum frying: An alternative to
obtain high quality potato chips and fried oil. Journal of Microbiology,
1(2), 019-026.
Ándres, A., García, P., y Martínez, J. (2011). Vacuum Frying: An Alternative
to Obtain High-Quality Dried Products. Springer Science Retrieved
from doi:10.1007/s12393-011-9037-5
Bianchi, M., Milisenda, P., Guarnaschelli, A., y Mascheroni, R. (2000).
Transferencia de masa en deshidratación osmótica de frutas.
Determinación experimental y simulación. Universidad del Centro
Educativo Latinoamericano UCEL, Argentina
Binti, N. (2011). Effect of vacuum frying treatment on texture, colour and
sensory of sweet potato (Ipomoea batatas Lam) crisps. Universiti
Teknologi Mara, Food Science and Technology.
Bravo, J., Ruales, J., Sanjuán, N., y Clemente, G. (2006). Innovaciones en el
proceso de fritura: la fritura al vacío. Alimentación, Equipos y
Tecnología 209, 87-94.
Castellanos, F., Pinedo, C., y Hernández, O. (2012). Comparación entre
fritura atmosférica y al vacío en chips de plátano. Vitae, 19(1), S198-
S200.
46
Consultoria, F. (2011). Durazno producción mundial en México
Chaparro, L., Soto, N., García, T., Gutiérrez, J., y Palmero, J. (2010). Efecto
de la presión de vacío, sólidos solubles totales y tiempo de
procesamiento sobre la deshidratación osmótica de rebanadas de
melón. Bioagro, 22(3), 223-228.
Della, P. (2010). Secado de alimentos por métodos combinados:
Deshidratación osmótica y secado por microondas y aire caliente.
Universidad Tecnológica Nacional, Buenos Aires.
Desmond, R., y Bassi, D. (2008). The Peach Botany, production and uses.
Dueik, V., Robert, P., y Bouchon, P. (2010). Vacuum frying reduces oil
uptake and improves the quality parameters Food Chemistry, 119,
1143-1149. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.08.027
Encina, C. (2008). Reducción del contenido de acrilamida en papas chips
mediante empleo de pretratamiento y fritura a presión reducida
Universidad de Chile, Chile.
Fan, L.-p., Zhang, M., y Mujumdar, A. (2006). Effect of Various Pretreatments
on the Quality of Vacuum-Fried Carrot Chips. Drying Technology: An
International Journal, 24, 1481-1486. doi:
10.1080/07373930600952826
Fan, L.-p., Zhang, M., Xiao, G.-n., Sun, J.-c., y Tao, Q. (2005). The
optimization of vacuum frying to dehydrate carrot chips. International
Journal of Food Science and Technology, 40, 911-919. doi:
10.1111/j.1365.2621.2005.00985.x
Garayo, J., y Moreira, R. (2002). Vacuum frying of potato chips. Journal of
Food Engineering, 55(2), 181-191. doi:
http://dx.doi.org/10.1016/S0260-8774(02)00062-6
47
Garayo, J., Moreira, R. (2002). Vacuum frying of potato chips. Journal of
Food Engineering, 55(2), 181-191.
Gómez, S. (2012). Efecto de las condiciones de fritura a vacío en el
procesado de chips de kiwi (Actidinia chinensis). Universidad de
Valencia Valencia-España.
Granda, C., y Moreira, R. (2005). Kinetics of acrylamide formation during
traditional and vacuum frying of potato chips. Journal of Food Process
Engineering 28, 478-493.
Granda, C., Moreira, R., y Tichy, S. E. (2004). Reduction of Acrylamide
Formation in Potato Chips by Low-temperature Vacuum Frying.
Journal of Food Science, 69(8), E405-E411.
Haizam, A., Tarmizi, A., y Niranjan, K. (2010). The Possibility of Lowering Oil
Content of Potato Chips by Combining Atmospheric Frying with
Postfrying Vacuum Application. Journal of Food Science, 75. doi:
10.1111/j.1750-3841.2010.01819.x
Info, B. (2008). Modernos sistemas de fritura para productos snack.
Retrieved from
Jibaja, H. (2010). Modelado de la cinética de absorción de aceite durante el
proceso de fritura al vacío de hojuelas de tomate de árbol(Solanum
betaceum Cav.). Escuela Politécnica Nacional, Quito.
Maldonado, S., Santapaola, J., Singh, J., Torrez, M., y Garay, A. (2008).
Cinética de la transferencia de masa durante la deshidratación
osmótica de yacón (Smallanthus sonchifolius). Ciencia y Tecnología
de Alimentos 28(1), 251-256.
Maupoey, P., Grau, A., Albors, A., y Barat, J. (2001). Introducción al secado
de alimentos por aire caliente: Editorial U.P.V.
48
Misayco, A., y Matos-Chamorro, A. (2011). El cultivo de la yuca "Manihot
exculenta" como un alimento snack tipo chips, la fritura y la
deshidratación osmótica en los alimentos. Lima-Peru.
Nunes, Y., y Moreira, R. G. (2009). Effect of Osmotic Dehydration and
Vacuum-Frying Parameters to Produce High-Quality Mango Chips.
Journal of Food Science, 74(7), 355-362. doi: 10.1111/j.1750-
3841.2009.01257.x
Perez, M., Perez, A., Salgado, M., Reynes, M., y Vaillant, F. (2008). Effect of
vacuum frying on main physicochemical and nutritional quality
parameters of pineapple chips. Journal of the Science of Food and
Agriculture, 88(6), 945-953. doi: 10.1002/jsfa.3171
Pires, R., Silva, D. P. D., Rodrigues, M., Costa, J. d., Oliveira, S. d., y Horst,
C. (2014). Characteristics of peach fruits grown in the Zona da Mata of
Minas Gerais, Brazil. Ciencia Rural 44(6), 971-974.
Rimac, S., Lelas, V., Rade, D., y Simundic, B. (2004). Decreasing of oil
absorption in potato strips during deep fat frying. Journal of Food
Engineering, 64(2), 237-241.
Sevilla, G., Martínez, J., García, P., y Andrés, A. (2012). Evaluación de
diferentes técnicas de deshidratación para la obtención de chips de
pomelo mediante fritura a vacío. Universidad Politécnica de Valencia
Valencia-España.
Shyu, S.-L., Hau, L.-B., y Hwang, L. S. (2005a). Effects of processing
conditions on the quality of vacuum-fried carrot chips Journal of the
Science of the Food and Agriculture.
Shyu, S.-L., y Hwang, L. (2001). Effects of processing conditions on the
quality of vacuum fried apple chips. LWT-Food Science and
Technology, 34(2), 133-142.
49
Shyu, S.-L., y Hwang, L. S. (2011). Process Optimization of Vacuum Fried
Carrot Chips Using Central Composite Rotatable Design. Journal of
Food and Drug Analysis, 19(3), 324-330.
Song, X.-j., Zhang, M., y Mujumdar, A. S. (2007). Effect of Vacuum-
Microwave Predrying on Quality of Vacuum-Fried Potato Chips. Drying
Technology: An International Journal, 25, 2021-2026. doi:
10.1080/07373930701728703
Song, X.-j., Zhang, M., y Mujumdar, A. S. (2007). Optimization of Vacuum
Microwave Predrying and Vacuum Frying Conditions to Produce Fried
Potato Chips. Drying Technology: An International Journal, 25, 2027-
2034. doi: 10.1080/07373930701728638
Tan, K., y Mittal, G. (2006). Physicochemical properties changes of donuts
during vacuum frying. International Journal of Food Properties, 9, 85-
98. doi: 10.1080/10942910500473947
Tan, K. J., y Mittal, G. S. (2006). Physicochemical properties changes of
donuts during vacuum frying. International Journal of Food Properties,
9, 85-98. doi: 10.1080/10942910500473947
Troncoso, E., y Pedreschi, F. (2009). Modeling water loss and oil uptake
during vacuum frying of pre-treated potato slices. LWT-Food Science
and Technology, 42.
Troncoso, E., Pedreschi, F., y Zúñiga, R. N. (2009). Comparative study of
physical and sensory properties of pre-treated slices during vacuum
and atmospheric frying. LWT-Food Science and Technology, 42, 187-
195.
Urbano, A., García, P., y Martínez, J. (2009). Evaluación del
Comportamiento de Yuca (Manhiot esculeta Cranz) En el proceso de
fritura al vacío de chips. Universidad Politécnica de Valencia Valencia-
España.
50
Valera, A., Zambrano, J., Materano, W., y Quintero, I. (2005). Efectos de la
concentración de soluto y la relación fruta/jarabe sobre la
deshidratación osmótica de mango en cilindros. Agronomía Tropical,
55(1), 117-132.
Varela, C. (2010). Calidad de snacks de zanahoria obtenidos mediante la
aplicación de vacío a métodos tradicionales de deshidratación Chile,
P. U. C. d. (Ed.)
Villamizar, R. (2011). Comparación de la fritura al vacío y atmosférica en la
obtención de pasabocas de mango (Manguifera indica L.). In Quiceno,
M., Giraldo, G. (Ed.): Universidad de Quindío.
Villamizar, V., Rafael, H., Giraldo, G., y German, A. (2012). Aplicación de
vacío en la fritura de un pasabocas a base de mango Tommy Atkins.
Vitae, 19(1), S222-S224.
Viteri, P. (1998). Descripción Técnica de la variedad de durazno Diamante
(Prunus persica (L.) Batsch). Quito: INIAP-PROGRAMA DE
FRUTICULTURA.
Vitrac, O., Trystram, G., y Raoult-Wack, A.-L. (2000). Deep-fat frying of food:
heat and moss transfer, transformations and reactions inside the frying
material.
Yamsaengsung, R., Rungsee, C., y Prasertsit, K. (2008). Simulation of the
heat and mass transfer processes during the vacuum frying of potato
chips. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 30(1), 109-
115.
51
ANEXOS
ANEXO I
FOTOGRAFÍAS DE LA PLANTA DE DURAZNO
Figura 2.1.1. Durazno en proceso de crecimiento
Figura 2.1.2. Durazno Figura 2.1.3. Durazno expuesto al sol
52
ANEXO II
FOTOGRAFÍAS DE LOS CHIPS DE DURAZNO
Figura 3.2.9. Chips de durazno
listos para empacar
53
ANEXO III
FORMATO DE PRUEBA DE ACEPTABILIDAD
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
INGENIERÍA DE ALIMENTOS
PRUEBA DE ACEPTABILIDAD DE CHIPS DE DURAZNO
A continuación se le pedirá que evalúe algunos parámetros de calidad en los
chips de durazno, con una escala que va del 1 al 10.
Deberá tomar en cuenta que el número 1 significa “me disgusta muchísimo”
y el número 10 “me gusta muchísimo”. Según este criterio coloque en cada
rectángulo un número de acuerdo a su opinión sobre los chips.
Muestra Calificación del 1 al 10
Apariencia
Color
Sabor
Textura (crocancia)
Aceptabilidad global
GRACIAS POR SU COLABORACIÓN
54
ANEXO IV
INFORME DE RESULTADOS
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
