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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

ESTUDIO DEL PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CHIPS

SALADOS DE MASHUA

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERO DE ALIMENTOS

JUAN PABLO PILLAJO GARCÍA

DIRECTOR: Ing. JUAN BRAVO, Ph.D.

Quito, Diciembre 2014



© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014

Reservados todos los derechos de reproducción



DECLARACIÓN

Yo JUAN PABLO PILLAJO GARCÍA, 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.

_________________________

Juan Pablo Pillajo García

C.I. 172374166-4



CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio para el

proceso de obtención de ch ips salados de mashua”, que, para aspirar al

título de Ingeniero de Alimentos fue desarrollado por Juan Pablo Pillajo

García, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento deTrabajos de Titulación artículos 18 y 25.

___________________

Ing. Juan Bravo, Ph.D.

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 100136741-4



DEDICATORIA

A Dios, a quien debo todo lo que tengo y lo que soy, por ser la luz de mi

vida, por cuidarme y guiarme en mi diario caminar.

A mis padres, quienes sin escatimar esfuerzos son el soporte en toda mi

formación tanto personal como profesional, a quienes debo cada logro, a

quienes respeto por ser un ejemplo de vida y a quienes amo con todo el

corazón.

A mis hermanos, Eugenio, Anita, Alfredo y Vicente, por siempre apoyarme y

estar pendientes de mí.

A mi sobrino y sobrinas, por llenar mi vida de alegrías, que este logro les

sirva de inspiración para alcanzar logros mayores.

A mis Amigos, por brindarme su cariño y por compartir conmigo esta etapa

de mi vida.



AGRADECIMIENTOS

A la Universidad Tecnológica Equinoccial, a la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería, a la Escuela de Ingeniería de Alimentos y a los profesores que

me enseñaron con responsabilidad tanto la ciencia como sus valiosas

experiencias.

Al Dr. Juan Bravo, Dra. Gabriela Vernaza, Ing. Rubén Amagua, Ing. Manuel

Coronel, Bioq. María José Andrade, Ing. Nubia Grijalva e Ing. Víctor Carrión

por su paciencia, consejos, sugerencias y por sobretodo su amistad.

A mi padre, por el esfuerzo de toda una vida, por todos los consejos, por

apostarle a mi futuro y por demostrarme que todo es posible con dedicación;

a mi madre, por las madrugadas, por las desveladas, por los enojos, por las

preocupaciones, por saber entenderme y acompañarme todos los días de mi

carrera.

A mi hermano Vicente, por ser la mejor influencia de mi vida, por

incentivarme a estudiar esta carrera y principalmente por creer en mí, te amo

mucho hermano.

Finalmente a Maribel Jaramillo por ser la mejor amiga y soporte, Andre Vaca

por ser mi consejera, Naty Lara por ser mi confidente, Adri Páramo y Pauli

Espín por ser mis complices, Michelle Guijarro por estar día y noche

conmigo en el laboratorio, Naty Parra, Ruby Jervis, Anita Cobos, Monse

Peñaherrera, Gaby Pacheco y Katya Perugachi por su amistad, Lore Albujay Joy Ordoñez por nunca abandonarme, Pablito Ruiz por ser el pana de la

música, Manu Pozo “Sammy”, David Garzón “Monty”, Julio Sánchez, Juan

Se De La Torre y Alex Luque “Cuculí” por ser los panas, y a todos mis

compañeros por compartir estos 5 años conmigo, nunca los olvidaré.



i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN viii

ABSTRACT ix

1. INTRODUCCIÓN 1

2. MARCO TEÓRICO 3

2.1.

MASHUA 3

2.1.1. CONTENIDO NUTRICIONAL 4

2.1.2. PRODUCCIÓN 7

2.1.3. USOS 8

2.2. COCCIÓN 9

2.3. FRITURA 10

2.3.1. FRITURA A PRESIÓN REDUCIDA 12

2.3.2. BOCADITOS OBTENIDOS POR MEDIO DE FRITURA AL

VACÍO 14

2.3.3. ESTUDIOS REALIZADOS 15

2.4. EVALUACIÓN SENSORIAL 19

3.

METODOLOGÍA 20

3.1. MATERIA PRIMA 20

3.1.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 20

3.2. PROCESO DE OBTENCIÓN DE CHIPS SALADOS DE MASHUA 21

3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL 22

3.4. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL 24



ii

3.4.1. FRITURA ATMOSFÉRICA 25

3.5. RENDIMIENTO 25

3.6.

EVALUACIÓN SENSORIAL 26

3.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 26

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 27

4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 27

4.2. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL 28

4.2.1.

CONTENIDO DE HUMEDAD 29

4.2.2. CONTENIDO DE GRASA 33

4.2.3. TEXTURA 37

4.2.4. ACIDEZ TITULABLE 40

4.2.5. MEJOR TRATAMIENTO 44

4.2.6. FRITURA ATMOSFÉRICA 45

4.3.

RENDIMIENTO 45

4.4. EVALUACIÓN SENSORIAL 46

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 50

5.1. CONCLUSIONES 50

5.2. RECOMENDACIONES 51

BIBLIOGRAFÍA 52

ANEXOS 53



iii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Composición química de la mashua 5

Tabla 2. Métodos de análisis químicos para mashua fresca 20

Tabla 3. Niveles utilizados en el diseño experimental 23

Tabla 4. Ensayos del DCCR 23

Tabla 5. Composición química de la mashua fresca 27

Tabla 6. Resultados de los análisis químicos realizados al

producto final 28

Tabla 7. Tabla ANOVA para humedad 29

Tabla 8. Puntos óptimos para humedad 31

Tabla 9. Tabla ANOVA para grasa 33

Tabla 10. Puntos óptimos para contenido de grasa 36

Tabla 11. Tabla ANOVA para textura 37

Tabla 12. Puntos óptimos para textura 40

Tabla 13. Tabla ANOVA para acidez titulable 41

Tabla 14. Puntos óptimos para acidez titulable 43

Tabla 15. Contenido de grasa de chips obtenidos con fritura

atmosférica y de vacío 45

Tabla 16. Rendimiento en cada etapa del proceso 45

Tabla 17. Muestras evaluadas en la prueba de

ordenamiento. 46



iv

PÁGINA

Tabla 18. Prueba de múltiples rangos para medias de

prueba de ordenamiento con DCA 47

Tabla 19. Prueba de Kruskal Wallis y Friedman para prueba

de ordenamiento 48



v

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Follaje y flores de mashua 3

Figura 2. Variedades de mashua 4

Figura 3. Distribución de vitamina C de algunas RTAs. 6

Figura 4. Productos fritos al vacío de Alibaba group 14

Figura 5. Productos fritos al vacío de Green Day 14

Figura 6. Diagrama de flujo de la obtención de chips

salados de mashua 21

Figura 7. Equipo de fritura al vacío 22

Figura 8. Disposición de los puntos axiales, factoriales y

centrales del DCCR 24

Figura 9. Efectos principales para la Humedad 30

Figura 10. Superficie de respuesta para el contenido de

humedad 31

Figura 11. Curvas de contorno para el contenido de

humedad 31

Figura 12. Efectos principales para la Grasa 34

Figura 13. Superficie de respuesta para el contenido de

grasa 35

Figura 14. Curvas de contorno para el contenido de grasa 35

Figura 15. Efectos principales de la textura 38

Figura 16. Superficie de respuesta para textura 39



vi

PÁGINA

Figura 17. Curvas de contorno para textura 39

Figura 18. Efectos principales del grado de acidez 42

Figura 19. Superficie de respuesta para acidez titulable 42

Figura 20. Curvas de contorno para acidez titulable 43

Figura 21. Medias del grado de acidez 47

Figura 22. Diagrama de cajas y bigotes 48



vii

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

Anexo 1. Formato de encuesta de preselección deconsumidores de chips 58

Anexo 2. Formato para prueba de ordenamiento 59

Anexo 3. Proceso de obtención de chips de mashua 60

Anexo 4. Chips salados de mashua obtenidos por medio de

fritura al vacío 62

Anexo 5. Proceso de obtención de chips salados de

mashua por medio de fritura convencional 63

Anexo 6. Chips salados de mashua obtenidos por medio de

fritura convencional 64

Anexo 7. Análisis fisicoquímicos 65

Anexo 8. Prueba de ordenamiento para chips salados de

mashua 67



viii

RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue obtener chips salados de mashua

(Tropaeolum tuberosum) aplicando la tecnología de fritura al vacío; para

procesar los bocaditos se utilizó la variedad chaucha. Primero se realizó la

caracterización fisicoquímica en fresco, luego se cortaron rodajas

longitudinales de 2 ± 0.5 mm, se sometió a un pretratamiento de cocción a

90 ºC en una solución de NaCl en concentraciones de 0, 0.18, 0.625, 1.07 y

1.25 % y tiempos de cocción de 0, 2.2, 7.5, 12.8 y 15 min. La fritura al vacío

se realizó a una presión absoluta de 5.34 kPa, temperatura de 110 ºC por 14min. En las rodajas fritas se determinó el contenido de humedad, grasa,

textura e índice de acidez. Los resultados fueron evaluados por la

metodología de Superficie de Respuesta para optimizar el proceso y

encontrar un tratamiento que presente menor contenido de grasa. Se realizó

una prueba de ordenamiento a 3 muestras de chips para determinar el grado

de preferencia. La muestra pretratada con 0.625 % de NaCl y 7.5 min de

cocción se consideró como el mejor tratamiento, ya que mostró mayor gradode preferencia y mejores cualidades nutricionales, los chips presentaron 23.8

% de grasa, 1.63 % de humedad, 2.69 N de textura y 0.9 % de acidez.

Finalmente se realizó una comparación del contenido de grasa con fritura

convencional a 170 ºC por 4 min, las muestras se prepararon con las

mismas condiciones de pretratamiento, los chips fritos al vacío presentaron

50% menos de grasa. Se pudo demostrar que la tecnología de fritura al

vacío es una alternativa para producir bocaditos con mejores característicastanto nutricionales como sensoriales.



ix

ABSTRACT

The aim of the present work is to obtain salty chips (Tropaeolum tuberosum)

applying the vacuum frying; to process the sandwiches the chaucha variety

was used. First a physicochemical characterization in fresh was made, and

then some slices were vertically cut of 2 ± 0.5 mm, it was subject to a

cooking procurement to 90 ºC in a NaCl solution at concentrations of 0, 0.18,

0.625, 1.07 and 1.25 % and cooking times of 0, 2.2, 7.5, 12.8 y 15 min. The

frying at vacuum was done at an absolute pressure of 5.34 kPa, temperature

of 110 ºC per 14 min. It was determined in the fried slices the content ofhumidity, fat, texture and the coefficient of acidity. The results were evaluated

by the methodology of Surface of Answer in order to optimize the process

and find a treatment with less fat content. An arrangement test was made to

a sample of 3 chips to determine the preference rate. The sample pre-treated

with 0.625 % of NaCl and 7.5 min of cooking was considered as the best

treatment, because it showed higher rates of preference and better nutritional

qualities. The chips presented 23.8 % of fat, 1.63 % of humidity, 2.69 N oftexture y 0.9 % of acidity. Finally, a comparison of the fat content with the

conventional frying was made at 170 ºC per 4 min; the samples were

prepared with the same pre-treatment conditions, the fried chips at vacuum

presented 50% less in fat. It could be demonstrated that the technology of

frying at vacuum is an alternative to produce sandwiches with better

characteristics, either nutritional or sensory.



1. INTRODUCCIÓN



1

1. INTRODUCCIÓN

La fritura convencional es un método muy común de cocción que se utiliza

en la gastronomía e industria a nivel mundial, consiste en sumergir un

alimento en aceite o grasa caliente entre 150 y 200 ºC a presión atmosférica;

se generan atributos característicos como: sabor, color dorado y textura

crocante en el producto; sin embargo, las altas temperaturas y la presencia

de oxígeno durante el proceso de fritura provocan efectos negativos en el

alimento como: liberación de vitaminas liposolubles y pigmentos,

volviéndolos más sensibles al calor; así mismo, se producen alteraciones en

la calidad del aceite como: oxidación, disminución del punto de humo y

formación de ácidos grasos libres (Badui, 2006; Franco, 2014).

La demanda de chips o bocaditos fritos aumenta, así como la preocupación

por su alto aporte calórico a la dieta, su aceptación es importante en el

mercado por su facilidad de consumo. Esto incentiva la investigación de

nuevas tecnologías que mejoren su calidad y aceptabilidad (Urbano, García,

& Martínez, 2012).

En este contexto la fritura al vacío es una alternativa para producir bocaditos

con características superiores, esta técnica consiste en sumergir un alimento

en aceite o grasa caliente dentro de un sistema cerrado herméticamente, se

aplica presión subatmosférica con el fin de reducir el punto de ebullición del

agua y por consecuencia freír con aceite a menor temperatura (Garayo &

Moreira, 2002). También se realiza una centrifugación para eliminar losresiduos de acetite de las paredes del alimento. Estas condiciones aportan a

la conservación de vitaminas y pigmentos propios del alimento, mejoran los

atributos sensoriales y disminuyen la absorción de grasa en el producto final;

además, la aplicación de temperaturas menos drásticas provoca una

degradación menor en el aceite (Basuny, Arafat, & Ahmed, 2012; Da Silva &

Moreira, 2008).



2

Por otro lado, la producción de tubérculos andinos autóctonos como la

mashua, oca y melloco en el Ecuador ha disminuido debido a la baja

aceptación de su sabor; generalmente se los asocia con la pobreza y su

comercio está restringido a mercados locales y ferias de las zonas rurales

(Vaca, Espinosa, Abad, & Crissman, 1997). La influencia del régimen

alimenticio de los países desarrollados, es la causa del aislamiento de estos

cultivos, ya que ofrece al consumidor ecuatoriano productos con mejor sabor

y fáciles de preparar (CIP, 1997).

La mashua (Tropaeolum tuberosum) es una planta nativa propia de los

Andes, su crecimiento es inicialmente erecto que luego varía entre

semipostrado y trepadora (Barrera, Tapia, & Monteros, 2004). Los tubérculos

pueden ser cónicos alargados rectos o curvos; su color puede variar entre

amarillo, blanco y violeta. Los nutrientes que se presentan en mayor

proporción son: 75.40 % de carbohidratos, 9.17 % de proteína y 77.37 mg de

vitamina C en 100 g me muestra (Espín, Villacrés, & Brito, 2004).

El estudio para la elaboración de chips salados de mashua es una

alternativa para diversificar su uso, promover su producción, ampliar sumercado y crear un beneficio para sus productores y consumidores.

Basándose en lo mencionado se plantean los siguientes objetivos.

OBJETIVO GENERAL

Obtener chips salados de mashua (Tropaeolum tuberosum) aplicando fritura

al vacío.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Caracterizar fisicoquímicamente el tubérculo de mashua fresco.

Aplicar un pretratamiento a la materia prima.

Optimizar el proceso de fritura al vacío con las rodajas de mashua.

Determinar la aceptabilidad sensorial.



2. MARCO TEÓRICO



3

2. MARCO TEÓRICO

2.1. MASHUA

La mashua (Tropaeolum tuberosum) es un tubérculo procedente de América

del sur, se cultiva principalmente en países de los Andes centrales como:

Ecuador, Perú y Bolivia; pertenece al grupo denominado raíces y tubérculos

andinos (RTAs) así como el melloco, papa, oca, miso, achira, entre otros.

Los nombres que se utilizan en Ecuador por los agricultores y consumidoresson: mashua, majua y maxua (Barrera et al., 2004; Grau, 2003).

Es una planta herbácea de crecimiento inicialmente erecto que luego varia a

semipostrado y trepadora, capaz de subir cualquier soporte disponible; tiene

tallos cilíndricos, hojas delgadas de color verde oscuro más claro en el envés

y las flores son solitarias, zigomorfas que nacen en las axilas de las hojas

como se muestra en la Figura 1 (CIP, 2007; Grau, 2003).

Figura 1. Follaje y flores de mashua

(Barrera et al., 2004)



4

Los tubérculos pueden ser cónicos alargados rectos o curvos, el aspecto

ceroso de la superficie se debe a la epidermis gruesa de sus paredes

exteriores, su color puede variar entre blanco amarillento, amarillo claro,

amarillo oscuro, anaranjado y morado jaspeado dependiendo su variedad,

son por lo general de 5 a 15 cm de largo y de 3 a 6 cm de ancho. La Figura 2

muestra algunas formas de tubérculos de mashua (Grau, 2003).

Figura 2. Variedades de mashua

(Grau, 2003)

2.1.1. CONTENIDO NUTRICIONAL

En la Tabla 1 se detalla el contenido de nutrientes presentes en la mashua

en base a la materia seca, algunos nutrientes pueden ser extremadamente

variables debido a factores como: genética de la especie, tipo de suelo,

prácticas culturales de cultivo y clima (Barrera et al., 2004).

Se puede considerar a la mashua como la RTA con mayor contenido de

provitamina A, vitamina liposoluble expresada en equivalentes de retinol

(ER), presentando un contenido medio de 74 ER/100 g de muestra (Espín et

al., 2004).



5

Tabla 1. Composición química de la mashua

Parámetro Valor

Humedad (%) 88.70Cenizas (%) 4.81

Proteína (%) 9.17

Fibra (%) 5.86

Extracto etéreo (%) 4.61

Carbohidrato total (%) 75.40

Almidón (%) 46.92

Azúcar total (%) 42.81

Azucares reductores (%) 35.83

Ca (%) 0.006

P (%) 0.32

Mg (%) 0.11

Na (%) 0.044

K (%) 1.99

Cu (%) 9.00

Fe (%) 42.00Mn (%) 7.00

Zn (%) 48.00

I (ppm) ----

Energía (Kcal/100g) 440.0

Vitamina C (mg/100g mf) 77.37

Eq. Retinol/100g mf 73.56

Ácido Oxálico/100g mf ----*Datos expresados en base seca, muestra entera

(Espín et al., 2004)

La Figura 3 muestra una comparación del contenido de vitamina C de varias

RTAs. La mashua presenta la mayor concentración, con un contenido

promedio de 77.37 mg /100 g de muestra.



6

Figura 3. Distribución de vitamina C de algunas RTAs

(Espín et al., 2004)

La mashua posee un sabor picante característico que la distingue de otras

especies de tubérculos andinos, los compuestos químicos responsables deeste sabor son los glucosinolatos que también están presentes en la

mostaza, rábano, col y otras verduras (Grados, 2010).

Los glucosinolatos son compuestos aromáticos que están formados por

aniones orgánicos solubles en agua, su presencia es importante en el

mecanismo natural de defensa de las plantas, puesto que inhiben la

proliferación de insectos, hongos y bacterias (Arias, 2011).

La síntesis de los glucosinolatos aumenta en el corte o trituración de los

tejidos, ya que se exponen a la enzima mirosinaza, dando lugar a un

metabolismo enzimático acelerado que libera compuestos tóxicos como

isotiocianatos, tiocianatos y oxazolidinas; en esta reacción también se

produce glucosa y sulfatos (Arias, 2011).

Los isotiocianatos son los compuestos que afectan en mayor proporción la

calidad de este tubérculo, por tal razón se realizan tratamientos térmicos



7

como: cocción, fritura, exposición a rayos solares directos y bajas

temperaturas, con el fin de inactivar la enzima mirosinaza y así evitar la

síntesis de compuestos tóxicos responsables de los sabores indeseables

(CIP, 2007). Una forma de relacionar la concentración de este antinutriente

es determinando el grado de acidez, ya que son directamente

proporcionales; es decir, a mayor grado de acidez y menor pH, existe mayor

concentración de isotiocianatos (Arias, 2011; Grau, 2003; Serrano, 2012).

2.1.2. PRODUCCIÓN

Es una planta fácil de cultivar, no necesita de cuidados ni de fertilizantes y

puede crecer en terrenos pobres en las peores condiciones ambientales

(Barrera et al., 2004).

La mayoría de cultivos se encuentran de 3500 a 3800 msnm y temperaturas

entre 8 y 11 ºC (Grau, 2003). El tiempo de cosecha es de 6 a 9 meses

posteriores a la siembra, la cosecha está lista cuando las plantas se vuelvende color amarillento o marrón, caen sus hojas inferiores y en algunos casos,

cuando los tubérculos se manifiestan en la superficie del terreno (CIP, 2007).

La cosecha se realiza manualmente, los agricultores prefieren cosechar en

suelo seco; con la ayuda de un azadón se abren los surcos y los tubérculos

se recogen en canastas o sacos. Los tubérculos maduros se pueden dejar

en el suelo durante algún tiempo antes de la cosecha y se pueden

almacenar hasta seis meses en lugares fríos y ventilados. El rendimiento de

las plantas individuales puede superar los 2 kg; sin embargo, los

rendimientos de mashua a nivel comercial sólo llegan a 10.05 t / ha (Grau,

2003).

No existe información actualizada sobre la producción nacional de mashua,

puesto que se considera como un cultivo insignificante y sus productores



8

cada vez van disminuyendo. La última recopilación de datos fue realizada en

el año 2000 por el MAG.

El decrecimiento en la producción de mashua se da debido a la bajaaceptación de su sabor, este tubérculo está asociado con la pobreza por lo

tanto es discriminado y su comercio está restringido a mercados locales y

ferias de las zonas rurales (Vaca et al., 1997).

La influencia del régimen alimenticio de los países desarrollados es la causa

del aislamiento de estos cultivos, ya que ofrece al consumidor ecuatoriano

una amplia variedad de productos con mejor sabor, más fáciles de preparar

y consumir (CIP, 1997).

2.1.3. USOS

En la agricultura, la mashua es utilizada para repeler insectos y patógenos

de los cultivos, la presencia de isotiocianatos le brindan propiedades

antibióticas e insecticidas, la costumbre es sembrar de forma intercalada con

otras plantas (CIP, 2007). Por otro lado, se le considera una alternativa para

la alimentación y engorde en la crianza de terneros, cerdos y otros animales

domésticos por su facilidad de cultivo y el gran rendimiento de su producción

(CIP, 1997).

En la medicina ancestral se reconoce por su potencial para inhibir

microorganismos patógenos, prevenir el desarrollo de células cancerosas enel estómago, colon, piel y próstata; también efecto diurético y poder curativo

de diferentes tipos de dolencias como: infecciones de las vías urinarias y

enfermedades del riñón (Grau, 2003).

En el ámbito gastronómico se utiliza en la preparación de locros, coladas y

postres, también se consumen cocidas o asadas después de su exposición a

los rayos solares, en cuanto a las hojas se preparan cocidas como vegetales



9

(Barrera et al., 2004). En la actualidad existen nuevas propuestas para la

utilización de mashua aplicando tratamientos de cocción secos como:

gratinado, horneado, parrilla, rostizado; tratamientos de cocción húmedos

como: cocción al vapor, blanqueados, estofados, salteados, rehogados y

fritos (Almeida, 2008).

En el campo industrial existe escasa información acerca de la utilización de

la mashua a gran escala; sin embargo, se han realizado estudios para la

elaboración de productos como: té, mermelada, harina, pan y bocaditos

“snacks” obtenidos por medio de fritura convencional y fritura al vacío

(Samaniego, 2011).

2.2. COCCIÓN

La cocción se realiza por medio de la inmersión total de los alimentos en un

recipiente abierto con agua, la temperatura va subiendo poco a poco hasta

llegar al punto de ebullición, donde se debe disminuir el calor para evitar una

evaporación brusca del líquido, la máxima temperatura que debe alcanzar el

agua es 100 ºC (Grüner, Metz, & Martínez, 2005).

La utilización de este tratamiento térmico puede provocar cambios físicos,

químicos y microbiológicos que implican también modificaciones

relacionadas con las características organolépticas y nutricionales, estos

efectos pueden ser favorables o desfavorables dependiendo del tipo decocción y las condiciones de su realización (Bello, 1998).

La aplicación de calor en la cocción de un alimento también favorece la

digestibilidad, pero es necesario controlar la temperatura para lograr una

correcta concentración y conservación de sus características nutricionales.

Regularmente el fenómeno ocasiona una coagulación térmica de las

proteínas en la superficie del alimento, fusión de las grasas y pérdida de

peso por evaporación de agua del alimento (Martínez, 2010).



10

Si la cocción no supera los 100 ºC, la presencia del agua produce una

gelatinización de los hidratos de carbono debido a la formación de un

engrudo de almidón; a temperaturas mayores de 100 ºC se llevaría a cabo

una isomerización y descomposición de los aminoácidos, es decir, una

desnaturalización de las proteínas; por el contrario, los lípidos se funden en

función de los triglicéridos presentes, abandonando parcialmente el alimento

que los contiene (Mataix, 2013).

Cuando la cocción se realiza a partir de la inmersión del alimento en un

líquido frio, se produce una transferencia hacia afuera de parte de los

nutrientes, enriqueciendo el líquido de cocción con minerales, vitaminas y el

resto de nutrientes; pero también se produce una acumulación de nutrientes

dentro del alimento por medio de fenómenos de osmosis. Estos eventos

también pueden combinarse en el proceso cocción (Bello, 1998).

La acción del calor ablanda los tejidos del alimento y mejora la

biodisponibilidad de los nutrientes, modifica el aroma y el sabor del alimento

al producirse la disolución parcial de las pectinas que fijan la unión entre

células y la celulosa de la pared celular, liberando así sustancias nutritivasintracelulares (Vázquez, De Cos Blanco, & Nomdedeu, 2005). Además, el

proceso de cocción alarga la vida útil de los alimentos porque el calor reduce

la carga microbiana y contribuye a la inactivación de enzimas indeseables

(Martínez, 2010).

2.3. FRITURA

La fritura es un método de preparación de alimentos que consiste en cocinar

un alimento en aceite o grasa caliente entre 150 y 200 ºC a presión

atmosférica, el proceso genera una destrucción de microorganismos,

inactivación de enzimas y reducción de la actividad de agua del alimento.

Los atributos que se generan son: sabor, aroma, textura crocante y color

dorado característico (Franco, 2014).



11

La transferencia de calor en la fritura es una combinación de convección

dentro del aceite caliente y conducción al interior del alimento. La relación de

la masa del alimento y el volumen de aceite tienen influencia sobre la

absorción de aceite cuando el alimento se retira de la freidora. La pérdida de

humedad es proporcional al tiempo de fritura y la absorción de aceite está

relacionada con la humedad que se expulsa (Fellows, 2009).

Cuando el alimento se sumerge en aceite caliente, la superficie se calienta

rápidamente y el agua se expulsa en forma de vapor. La superficie comienza

a secarse de una manera parecida al horneado, es decir se forma una costra

en las paredes exteriores (Tirado, Acevedo, & Guzmán, 2012).

La temperatura necesaria para freír está determinada sobre todo por el gasto

energético, a temperaturas elevadas los tiempos de procesamiento son

menores, por lo tanto aumenta la productividad; sin embargo, el empleo de

altas temperaturas también causa un rápido deterioro del aceite por la

formación de ácidos grasos libres que son los responsables de la formación

de espuma, disminución del punto de humo, alteración de la viscosidad y

cambios en el sabor, aroma y color; estos fenómenos dan como resultado unaumento de la frecuencia del reemplazo del aceite (Yagüe, 2003).

La presencia de oxígeno, humedad y altas temperaturas en el proceso de

fritura producen reacciones de oxidación, hidrólisis, degradación térmica,

extracción de pigmentos y vitaminas liposolubles volviéndolos más sensibles

al calor. La naturaleza insaturada del aceite es la causa de la oxidación

(Badui, 2006).

El tiempo necesario para efectuar la fritura de un alimento depende del tipo

de alimento, temperatura del aceite, espesor del alimento y tipo de fritura

(superficial o por inmersión). La reducción de la actividad de agua del

alimento aumenta si se fríe en finas rebanadas (Fellows, 2009).



12

2.3.1. FRITURA A PRESIÓN REDUCIDA

La fritura al vacío es una tecnología desarrollada para producir bocaditos conmejor color, textura y menor absorción de aceite. El proceso se efectúa a

presión subatmosférica dentro de un sistema hermético, lo que permite que

el punto de ebullición del agua disminuya y por consecuencia la temperatura

necesaria para efectuar la fritura sea menor; el alimento se sumerge en

aceite caliente entre 100 y 110 ºC, y a medida que se va calentando, el agua

se va evaporando rápidamente (Garayo & Moreira, 2002). Antes de romper

el vacío se efectúa una centrifugación para eliminar los residuos de aceite delas paredes del alimento. Los primeros estudios se realizaron comparándola

con la fritura convencional, los resultados fueron viables y se demostró que

puede ser una alternativa para producir bocaditos saludables y aceptables

para el consumidor (Moreira, Da Silva, & Gomes, 2009).

Garayo y Moreira (2002), explican el fenómeno de absorción de aceite

dividiendo el proceso en tres fases: fritura, presurización y enfriado.

En la etapa de fritura, el vacío generado reduce la temperatura de ebullición

del agua, situándola por debajo de 100 ºC de manera que el agua se

evapora rápidamente; la salida de vapor de agua más la presión ejercida

sobre los poros, impide que el aceite ingrese al interior del alimento (Garayo

& Moreira, 2002). La mayor disminución de la actividad de agua del alimento

se da en los primeros 3 minutos de fritura, la presión de vacío provoca que el

aire ingrese más rápido que el aceite al espacio libre de los poros,

obstruyendo el paso del aceite al interior del alimento (Bravo, 2008; Moreira

et al., 2009).

La presurización inicia cuando el alimento se retira del aceite, se rompe el

vacío y el aire empieza a ingresar al sistema hasta alcanzar la presión

atmosférica, en esta etapa se da un incremento rápido de la presión y

temperatura de los poros, el aceite residual se adhiera a las paredes del



13

alimento y se absorbe hasta que los poros se equilibren con la presión

atmosférica (Troncoso & Pedreschi, 2009).

La etapa de enfriamiento se da cuando se retira el alimento del equipo, elsobrante de aceite que se encuentra en la superficie del alimento sigue

penetrando, por tal razón la aplicación de post tratamientos como la

centrifugación es importante para eliminar la mayor cantidad de aceite de la

superficie del producto antes de enfriarlo (Da Silva & Moreira, 2008; Garayo

& Moreira, 2002).

El contenido final de aceite de los chips no está en función de la temperatura

si no depende del tiempo de fritura. La velocidad de absorción del aceite esmayor cuando se incrementa la presión de vacío en la fritura ya que la

presión afecta la velocidad de pérdida de humedad por la disminución del

punto de ebullición del agua (Garayo & Moreira, 2002).

Freír al vacío también sirve para reducir la decoloración, pérdida de

vitaminas y además contribuye a la reducción de otros compuestos que

normalmente se asocian con la oxidación producida por las altas

temperaturas utilizadas en la fritura convencional (Diamante, Presswood,

Savage, & Vanhanen, 2011).

La utilización de pretratamientos mejora la calidad final de los chips, el

secado y deshidratación osmótica mejoran principalmente atributos de

apariencia, sabor, textura, reducción de la absorción de aceite y humedad

(Troncoso & Pedreschi, 2009). También se aplica deshidratación osmótica

con maltodextrina para mejorar la textura, color, retención de carotenoides y

reducción de la absorción de aceite (Nunes & Moreira, 2009).

Shyu, Hau, y Hwang (2005), señalaron que el blanqueo es el pretratamiento

que provoca mayor absorción de aceite en bocaditos fritos, esto se explica

con una correlación entre el patrón de distribución de grasa en la estructura

residual de las rodajas, resultado de la evaporación del contenido inicial de

agua.



14

2.3.2. BOCADITOS OBTENIDOS POR MEDIO DE FRITURA AL VACÍO

La tecnología de fritura al vacío ya se aplica en países del continenteasiático como Vietnam, China, Tailandia y Japón, la mayoría de sus

productos son de exportación. La Figura 4 muestra los diferentes productos

elaborados por Alibaba Group (Alibaba Group, 2012).

1 Banana; 2 Piña; 3 Okra; 4 Jack fruit; 5 Mango

Figura 4. Productos fritos al vacío de Alibaba group

( Alibaba Group, 2012)

La marca Green Day también aplica la técnica de fritura al vacío en

vegetales y frutas naturales, ofrece una amplia gama de productos fritos al

vacío. En la Figura 5 se muestran algunas de sus presentaciones.

1 Banana; 2 Uva; 3 manzana; 4 Durazno; 5 Frutilla

Figura 5. Productos fritos al vacío de Green Day

(Envy Group, 2014)



15

2.3.3. ESTUDIOS REALIZADOS

Basuny et al. (2012), compararon el efecto de la fritura convencional y alvacío de papas para determinar el comportamiento de algunas propiedades

físicas y sensoriales importantes en la calidad del aceite y del producto final,

las condiciones de fritura atmosférica fueron 180 ºC por 20 minutos y para

fritura al vacío 120 ºC por 6 minutos, 5.34 kPa de presión absoluta y 750 rpm

para centrifugación por 40 s. El resultado de la fritura al vacío mostró

mejores atributos de textura y color, además presentó menor contenido final

de grasa y menor degradación del aceite.

Según Villamizar, Quinceno, y Giraldo (2011), la comparación entre fritura al

vacío y convencional de pasabocas de mango, demostró que los chips

obtenidos a partir de fritura al vacío obtuvieron mejores características

químicas y sensoriales, puesto que contenían menor humedad y grasa que

los chips obtenidos a partir de fritura atmosférica; así mismo, la perdida de

vitamina C en la fritura al vacío fue de 43.2 %, mientras que la fritura

atmosférica presentó 94 % de perdida.

El objetivo del trabajo de Urbano et al. (2012), fue estudiar la influencia de

procesos de fritura atmosférica y al vacío, con y sin pre tratamientos sobre

la absorción de aceite y propiedades sensoriales de chips de yuca. La fritura

al vacío se efectuó a 100, 120, 130 y 140 ºC, y la fritura a presión

atmosférica a 165 ºC, se aplicó blanqueo como pretratamiento. En la

caracterización del producto terminado se realizó análisis de color, textura,

pérdida de peso, humedad y contenido de grasa, donde la fritura al vacío a

130 ºC con blanqueo resultó ser el mejor tratamiento, ya que mostró mejor

color, crocancia y menor absorción de aceite, demostrando de esa manera

que el uso de pretratamientos es una alternativa para mejorar las

propiedades sensoriales del producto final.

Da Silva y Moreira (2008), estudiaron la diferencia entre fritura al vacío y

convencional de camote, frijoles, mango y patata azul. La temperaturas



16

utilizadas fueron: 120 y 130 ºC ± 1 ºC; y 160 y 165 ºC ± 1 ºC,

respectivamente, antes del proceso de fritura se aplicó un pretratamiento con

ácido cítrico y maltodextrina. Los productos obtenidos por medio de fritura al

vacío presentaron una reducción en el contenido de grasa de: 24 %, 16 %, 6

% y 5 % respectivamente; en comparación con la fritura convencional el

contenido de antocianinas fue 60 % mayor en los chips de patata azul; el

contenido de carotenoides los frijoles fritos al vacío fue superiores en un 18

%, 19 % en los chips de mango y 51 % los chips de camote. 30 evaluadores

calificaron los bocaditos con una escala hedónica de 9 puntos, donde

demostraron que los productos fritos al vacío presentaron mejor color,

textura, sabor y aceptabilidad global; estos productos presentaron loscolores característicos de la materia prima, mientras que los productos

obtenidos por medio de fritura convencional presentaron un oscurecimiento

excesivo. Los resultados demuestran la aplicabilidad de la fritura al vacío en

la obtención de snacks de frutas y vegetales de buena calidad.

Diamante et al. (2011), aplicaron la metodología de superficie de respuesta

para investigar los efectos del nivel de maltodextrina (MD), temperatura ytiempo de fritura sobre la humedad, color y textura de bocaditos de kiwi

dorado, para determinar las condiciones óptimas de fritura al vacío. El

contenido de humedad disminuyo al aumentar la temperatura de fritura y

tiempo de fritura, el cambio de color aumentó en relación al incremento de la

temperatura de fritura, cuando la temperatura de fritura y tiempo de fritura

aumentaron, aumentó el índice de coloración. El rango medio de

temperatura de fritura y MD reportaron los mejores valores de fuerza deruptura. Las temperaturas de fritura fueron de 72 a 76.3 ºC, tiempos de 35 a

65 min y un nivel de MD del 40 % para lograr productos con humedad, color

y textura aceptables.

El objetivo del estudio de Dueik y Bouchon (2011), fue determinar los

parámetros óptimos de fritura al vacío de zanahoria, patata y rodajas de

manzana, la presión de vacío más importante fue 1.92 pulgadas de Hg, las



17

temperaturas de fritura fueron 160 y 180 ºC, y 98 y 118 ºC, atmosférica y de

vacío, respectivamente. Los chips de Zanahoria y papa obtenidas por medio

de fritura convencional absorbieron un 50 % de aceite, mientras que los

chips de manzana fritos al vacío presentaron un 25 % menos de grasa. El

contenido total de carotenoides y ácido ascórbico (AA) se conserva en gran

medida durante la fritura al vacío, los chips de zanahoria frita de vacío a 98

ºC pudieron retener un 90 % de carotenoides totales, mientras que las

rodajas de papa y manzana fritas al vacío a 98 ºC, conservaron 95 % de su

contenido inicial de (AA). La capacidad antioxidante de los chips puede estar

relacionada con la presencia pigmentos propios de la materia prima.

Fan, Zhang, y Mujumdar (2005), estudiaron el efecto de la temperatura y

presión de vacío sobre la humedad, contenido de aceite, color y textura de

chips de papas y zanahoria. Durante la primera etapa de fritura al vacío, la

tasa de eliminación de la humedad y absorción de aceite se incrementó con

el aumento de temperatura del aceite de fritura y presión de vacío. El análisis

estadístico de los datos de color mostró que no había diferencias

significativas en luminosidad, enrojecimiento y amarillo de la zanahoria enfunción de la temperatura y presión de vacío. La fuerza de ruptura de la

zanahoria disminuyó al aumentar la temperatura y la presión de vacío, en la

textura el análisis estadístico también mostró que no hubo diferencias

significativas en función a la temperatura, mientras que fue

significativamente afectado por la presión de vacío.

Dueik, Robert, y Bouchon (2010), estudiaron los parámetros de calidad másimportantes para obtener chips de zanahoria con la tecnología de fritura al

vacío; se estudió la tasa de absorción de aceite, cambios de color y la

degradación de trans b-caroteno. Se utilizaron temperatura de 60 y 80 ºC

para comparar los procesos. Los resultados mostraron que fritura al vacío

puede reducir el contenido de aceite en casi un 50 % y preservar

aproximadamente el 90 % de trans-caroteno y un 86 % de trans b-caroteno.

Este proceso también permitió que se preserve el color original de



18

zanahoria, lo que se reflejó por una buena correlación entre el tono y el

contenido total de carotenoides.

Mariscal y Bouchon (2008), compararon el efecto de la fritura al vacío y la

fritura convencional sobre la calidad de chips de manzana. Se midió:

absorción de aceite, humedad y color. Además, Para llevar a cabo las

comparaciones se deshidrató a 40, 50, 60 °C en ambos procesos, el mejor

tratamiento fue con secado a 60 ºC y fritura al vacío, los chips contenían

50% menos de aceite en relación a la fritura convencional, la correlación de

absorción de aceite se manifiesta en relación a la perdida de humedad y

también se observaron mejores resultados en el color del producto final.

Serrano (2012), obtuvo chips de mashua mediante fritura al vacío, las

rodajas se procesaron a una presión absoluta de 5.34 kPa, 110 y 120 ºC y

tiempos de 8, 10, 12, 14, 15 min. Todas las muestras fueron sometidas a 2

pretratamientos, cocción a 90 ºC por 15 min y deshidratación osmótica a 60

ºC por 15 min. La fritura a 110 ºC por 14 min. Los resultados de las variables

dependientes fueron 2 % de humedad, 11 % de grasa y 0.5 % de acidez,además de presentar un 60 % menos grasa que su similar procesada

mediante fritura convencional.

Nunes y Moreira (2009), estudiaron la aplicación de maltodextrina en

deshidratación osmótica previo al proceso de fritura al vacío de rodajas de

mango, se utilizaron varios tiempos en deshidratación, temperaturas de la

solución osmótica y temperaturas de fritura al vacío, el mejor tratamiento se

realizó con una concentración de maltodextrina de 65 % (p/v), durante 60

min a 40 ºC y una temperatura de fritura de 120 ºC. El producto presentó

baja reducción en el contenido de carotenoides.



19

2.4. EVALUACIÓN SENSORIAL

La prueba de ordenamiento o de ranking se utiliza para determinardiferencias perceptibles entre varios productos de acuerdo a la intensidad de

una característica o propiedad determinada (Hough & Fiszman, 2005).

Estas pruebas se utilizan cuando se presentan de 3 a 12 muestras y de 3 a

100 panelistas, se aplican para: desarrollo de nuevos productos, medir el

tiempo de vida útil, mejorar el producto, cambiar de tecnología, selección y

entrenamiento de catadores (Hernandez, 2005).

Los jueces son preseleccionados de acuerdo a las características del

estímulo que se va a evaluar. Este método debe ser rápido y sencillo, se

puede utilizar encuestas de referencia (Espinoza, 2007).

La prueba se realiza colocando las muestras en recipientes idénticos

codificados con números aleatorios de 3 dígitos, se presentan todas las

muestras simultáneamente, el evaluador debe probar cada una, usando un

neutralizante para cambiar de muestra, se permite que los evaluadoressaboreen las muestras más de una vez y no se puede asignar un mismo

lugar a dos muestras (Ramírez, 2012).



3. METODOLOGÍA



20

3. METODOLOGÍA

3.1. MATERIA PRIMA

Se utilizó mashua (Tropaeolum tuberosum) variedad chaucha

correspondiente al ecotipo Ecu-1124, adquirida en el mercado local de

Sangolquí, provincia de Pichincha; proveniente de Salquisilí, provincia de

Cotopaxi.

3.1.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

Se realizó la caracterización química de la mashua fresca mediante los

métodos detallados en la Tabla 2.

Tabla 2. Métodos de análisis químicos para mashua fresca

Análisis Método Norma

Humedad 105Termogravimetría/Precisa

Manual de instrucciones (2008)

GrasaExtracción por

solventes (soxlet)INEN 0523:81 (2010d)

Acidez titulable Potenciométrico INEN 0381:29 (2010b)

El análisis de humedad se realizó por medio la Termobalanza, Precisa XM

60 / XM 66 (Dietikon, Switzerland). Para demostrar la veracidad de los datos,

también se realizó el análisis por el método de estufa detallado en la norma

técnica INEN 1513:156 (2010c).



21

3.2. PROCESO DE OBTENCIÓN DE CHIPS SALADOS DE

MASHUA

Para la obtención de los bocaditos salados de mashua se utilizó el proceso

que se indica en la Figura 6.

Figura 6. Diagrama de flujo de la obtención de chips salados de mashua

En la selección, se descartaron los tubérculos que presentaron daños físicos

o microbiológicos, los tubérculos sanos se lavaron con agua potable y cepillo

para remover los residuos de las hendiduras, se eliminaron los extremos yse cortó en rodajas longitudinales de 2.5 ± 0.2 mm de espesor, con una

cortadora eléctrica AURORA FS04.

Las rodajas se cocieron en medio acuoso, con una relación 1:5

rodajas/solución, a una temperatura de 90 ºC en una olla de acero. El tiempo

de cocción y el porcentaje de sal se aplicaron de acuerdo al diseño

experimental; rápidamente se realizó un choque térmico por inmersión en

agua fría utilizando un colador metálico; posteriormente se escurrieron con



22

una centrifuga manual TRAMONINA AGILE durante 1 min para eliminar el

exceso de agua.

Para la fritura se utilizaron 300 g de rodajas de mashua y 13 litros de aceitede origen vegetal de marca Danolin FRI 3317 adquirido en DANEC S.A. El

proceso se realizó a 110 ºC por 14 minutos y 5.34 kPa de presión absoluta.

La Figura 7 muestra el equipo de fritura al vacío del Centro de Investigación

de Alimentos de la UTE.

1 Cámara de vacío; 2 Controles digitales de presión y temperatura; 3 Aceite; 4 Fuente de calor;5 Bomba de vacío; 6 Válvula para romper el vacío; 7 Canasta.

Figura 7. Equipo de fritura al vacío

3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL

Para el proceso de cocción, se utilizó un Diseño Central Compuesto

Rotacional (DCCR) 22, se aplicó la metodología de superficie de respuesta

para medir los efectos de las variables independientes (tiempo de cocción y

porcentaje de sal) sobre la calidad del producto final (Gutiérrez & Salazar,

2008). Se utilizó un nivel alto y bajo para cada factor como se observa en la

Tabla 3.



23

Tabla 3. Niveles utilizados en el diseño experimental

Variable independienteNiveles

Mínimo (-α)

-1.41

Bajo

-1

Medio

0

Alto

1

Máximo (α)

1.41Tiempo de cocción (min) 0 2.2 7.5 12.8 15

Porcentaje de sal (%) 0 0.18 0.625 1.07 1.25

En el diseño se planteó doce puntos experimentales (ensayos) divididos en:

cuatro centrales, cuatro axiales y cuatro factoriales, con la ayuda del

programa Statgraphics Centurion XVII. En la Tabla 4 se detallan las los

ensayos del DCCR.

Tabla 4. Ensayos del DCCR

Variablescodificadas

Tiempo de cocción(min)

Porcentaje de sal(%)

-1 -1 2.2 0.18

-1 1 2.2 1.07

1 -1 12.8 0.18

1 1 12.8 1.07

-α 0 0 0.625

Α 0 15 0.625

0 - α 7.5 0

0 α 7.5 1.250 0 7.5 0.625

0 0 7.5 0.625

0 0 7.5 0.625

0 0 7.5 0.625



24

En la Figura 8 se ilustra la disposición de los ensayos del DCCR, donde se

explican las combinaciones de las variables codificadas distribuidas en un

plano cartesiano.

Figura 8. Disposición de los puntos axiales, factoriales y centrales del DCCR

(Meilgaard, Vance, & Carr, 2006)

El eje de las ordenadas representa el tiempo de cocción y el eje de las

abscisas el porcentaje de sal, en la gráfica se presentan 9 ensayos; sin

embargo, en este estudio el punto central se procesó 4 veces, las

repeticiones se ejecutaron cada 2 ensayos, dividiendo el diseño en 4 partes,

cada una con 3 tratamientos, que sumados dan un total de 12 ensayos.

La similitud entre los resultados de los 4 puntos centrales demuestra una

correcta dispersión de los datos obtenidos en los otros tratamientos,

excluyendo posibles errores en el proceso.

3.4. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL

En la caracterización del producto final se determinó el contenido de

humedad, grasa y acidez titulable con los métodos detallados en la Tabla 2,

también se realizó el análisis de textura.



25

La medición de textura se realizó en el Laboratorio de nutrición del INIAP,

Estación Santa Catalina, provincia de Pichincha. Para realizar las lecturas,

se utilizó un texturómetro TAXT2.Plus (Stable Micro Systems, Reino Unido),

con una sonda esférica P/0.25S de 1/4 pulgadas de diámetro. Los

parámetros de la prueba fueron: velocidad de prueba 1 mm/s, fuerza de

activación 5 gf y distancia de sonda 3 mm.

3.4.1. FRITURA ATMOSFÉRICA

Se tomó en cuenta el mejor tratamiento determinado en la optimización, para

procesar una muestra de chips por medio de fritura atmosférica; el ensayo

se realizó a 170 ºC por 4 min, bajo las mismas condiciones de

pretratamiento. Se realizó un análisis de grasa utilizando el método descrito

en la Tabla 2, el resultado se comparó con el contenido de grasa encontrado

en los chips procesado con fritura al vacío, se identificó la muestra con

mayor absorción de grasa.

3.5. RENDIMIENTO

Para determinar el rendimiento de cada etapa del proceso, se utilizó la

Ecuación 1 que se muestra a continuación, el cálculo se aplicó al mejor

tratamiento.

% Rendimiento =

× 100

[1]

Dónde:

Pf= Peso final

Pi= Peso Inicial



26


Antes de realizar la prueba, se aplicó una encuesta de preselección aestudiantes de la Universidad Tecnológica Equinoccial con edades

comprendidas entre 18 y 28 años de ambos sexos, con el fin de obtener

consumidores frecuentes de chips. El formato de la encuesta de

preselección se detalla en el Anexo 1.

La prueba de ordenamiento se realizó con el formato que se detalla en el

Anexo 2. Los participantes recibieron 3 muestras codificadas con números

aleatorios de tres dígitos, los evaluadores debían probar todas las muestras

y ordenar una a una de acuerdo a su grado de preferencia, para pasar de

una muestra a otra se usó agua como agente neutralizante del sabor.

El arreglo de los datos se realizó, asignando un número en función del grado

de preferencia; siendo 1, mayor preferencia; 2, preferencia media y; 3,

menor preferencia.

Para analizar los datos se utilizó el método no paramétrico de Kruskal Wallisy Friedman, con un nivel de significancia de 95 %, se utilizó un diagrama de

cajas y bigotes para determinar el mejor tratamiento, por medio del programa

estadístico Statgraphics Centurion XV.II.

3.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Para analizar los resultados obtenidos en los ensayos del Diseño Central

Compuesto Rotacional DCCR 22, se utilizó la metodología de superficie de

respuesta, con un nivel se significancia de 95%, utilizando el paquete

estadístico Statgraphics Centurion XV.II.



4. ANÁLISIS DE RESULTADOS



27

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

En la Tabla 5 se presentan los resultados de la caracterización química de la

metería prima.

Tabla 5. Composición química de la mashua fresca

Parámetro Valor

Humedad (%) 87.33 ± 0.20

Grasa (%) LND

Acidez titulable (%) 2.19 ± 0.03*Valores promedio (n=2) ± desviación estándar*LND= Límite no detectable

En los resultados obtenidos en la caracterización química de la mashua

fresca, se observa un 87.33 % de humedad, valor que coincide con los

resultados reportados en otros estudios, cuyos valores que van desde 88.7

% hasta 89.63 %; así mismo, se puede apreciar un grado de acidez de 2.19

%, que también concuerda con la bibliografía, donde se detallan índices de

acidez que van desde 1.93 % hasta 3.2 % (Espín et al., 2004; Quelal, 2012; Samaniego, 2011; Serrano, 2012).

El contenido de estos compuestos puede ser variable en función de factores

como: condiciones agrícolas, variedad genética, clima, entre otros (Espín et

al., 2004).



28

4.2. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL

Los resultados de los análisis fisicoquímicos realizados al producto final semuestran en la Tabla 6.

Tabla 6. Resultados de los análisis químicos realizados al producto final

Tiempode

cocción

(min)

Porcentajede sal

(%)

Humedad

(%)

Grasa

(%)

Textura

(N)(n=8)

Acideztitulable

(%)

2.2 0.18 1.83 ± 0.134 25.32 ± 0.698 5.26 ± 0.762 1.66 ± 0.02

2.2 1.07 2.14 ± 0.014 22.92 ± 0.086 3.23 ± 0.561 1.20 ± 0.05

12.8 0.18 1.67 ± 0.049 32.20 ± 0.170 2.26 ± 0.376 0.69 ± 0.01

12.8 1.07 2.02 ± 0.035 30.92 ± 0.109 1.95 ± 0.187 0.40 ± 0.02

0 0.625 2.31 ± 0.085 19.02 ± 0.366 2.42 ± 0.310 2.01 ± 0.01

15 0.625 1.95 ± 0.085 29.19 ± 0.086 2.01 ± 0.327 0.44 ± 0.01

7.5 0 2.19 ± 0.057 28.16 ± 0.267 3.62 ± 0.378 0.87 ± 0.017.5 1.25 2.09 ± 0.092 28.61 ± 0.035 1.95 ± 0.187 0.6 ± 0.03

7.5 0.625 1.64 ± 0.021 21.72 ± 0.031 2.87 ± 0.387 0.91 ± 0.01

7.5 0.625 1.62 ± 0 23.63 ± 0.038 2.93 ± 0.579 0.94 ± 0.02

7.5 0.625 1.63 ± 0.007 25.64 ± 0.642 2.28 ± 0.401 0.89 ± 0.01

7.5 0.625 1.63 ± 0.035 24.13 ± 0.416 2.58 ± 0.476 0.86 ± 0.02

*Valores promedio (n=2) ± desviación estándar

Para obtener un valor óptimo de respuesta, es necesario ajustar

debidamente los datos, para ello se utiliza el coeficiente de determinación

R2, que indica el comportamiento del modelo matemático en la región

experimental, si este es superior al 70%, los datos se ajustarán

favorablemente a una gráfica de superficie de respuesta (Gutiérrez &

Salazar, 2008).



29

4.2.1. CONTENIDO DE HUMEDAD

Al ajustar los datos del modelo, se obtuvo un análisis de varianza ANOVA,que indica componentes de p menores a 0.05, valores dados por el

coeficiente de determinación R2, que mostró un 74.18 % de variabilidad en

los datos de humedad, afirmando así la influencia significativa de las

variables independientes del proceso, como se muestra en la Tabla 7.

Tabla 7.Tabla ANOVA para humedad

FuenteSuma deCuadrados

GlCuadradoMedio

Razón-F Valor-P

A: Tiempo de cocción 0.0778382 1 0.0778382 2.54 0.1621

B: Porcentaje de sal 0.0336157 1 0.0336157 1.10 0.3353

AA 0.24336 1 0.24336 7.94 0.0304

AB 0.0004 1 0.0004 0.01 0.9128

BB 0.256 1 0.256 8.35 0.0277

Error total 0.183846 6 0.030641Total (corr.) 0.711867 11

R2 74.18 %

El coeficiente R2 es satisfactorio, lo que permite ajustar el modelo

matemático a una gráfica de superficie de respuesta. A continuación sepresenta la Ecuación 2, de regresión para el contenido de humedad en

función al tiempo de cocción y el porcentaje de sal.



30

%Humedad= 2.4879 - 0.1253 * T - 1.1656 * P + 0.0069 * T2 + 0.0043 * T *

P + 1.0242 * P2

[2]

Dónde:

T= Tiempo de cocciónP= Porcentaje de sal

En la Figura 9 se puede apreciar dos tendencias cuadráticas, que ilustran el

efecto del tiempo de cocción y el porcentaje de sal sobre el contenido final

humedad, cada tendencia presenta un mínimo cerca del punto central.

Figura 9 . Efectos principales para la Humedad

La Figura 10 muestra el comportamiento de la humedad en funcion del

tiempo de cocción y el porcentaje de sal con una gráfica de superficie de

respuesta, donde se obserba que el valor mínimo de humedad se encuentra

cerca del punto central de la región experimenal.

2.1967Porcentaje de sal

1.0669

1.6

1.7

1.8

1.9

2

H u m

e d a d

Tiempo de cocción12.8033 0.1831



31

Figura 10. Superficie de respuesta para el contenido de humedad

Los contornos de la superficie de respuesta se muestran con una escala de

color en la Figura 11. Se puede apreciar la optimización del proceso con un

tiempo de cocción de 7.5 min y un porcentaje de sal de 0. 625 %, siendo el

valor óptimo de humedad 1. 63 %, punto mínimo de la región experimental.

Los valores también se detallan en la Tabla 8.

Figura 11. Curvas de contorno para el contenido de humedad

0 3 6 9 12

15Tiempo de cocción

0 0.2

0.40.60.8

1 1.2

Porcentaje de sal

1.6

1.8

2

2.2

2.4

2.6

H u m e d a d

Humedad

1.6

1.7

1.81.9

2.0

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7



32

Tabla 8. Puntos óptimos para humedad

FACTOR PUNTO ÓPTIMO

Tiempo de cocción (min) 7.5Porcentaje de sal (%) 0.625

Porcentaje de humedad (%) 1.63

El punto óptimo de humedad alcanzó un valor de 1.63 %, resultado que

cumple con los requisitos establecidos en la Norma técnica INEN 2 561:2010

para bocaditos de productos vegetales, que señala como máximo el 5 %,

tomando en cuenta que a menor contenido de agua, existen mejores

atributos de calidad y mayor tiempo de vida útil (INEN, 2010a).

El contenido de humedad obtenido en este estudio es menor en

comparación a otros estudios realizados con la tecnología de fritura al vacío

en tubérculos andinos, Suntaxi (2013) reportó un valor de 2.52 % en chips

de oca pretratados con deshidratación osmótica y Serrano (2012), obtuvo 2

% de humedad en bocaditos de mashua pretratados con cocción y

deshidratación osmótica. Se puede afirmar que la adición de una dosis baja

de sal en el proceso de cocción contribuye a la reducción del contenido final

de humedad de los chips, sin embargo, la adición excesiva revierte el efecto.

La mayoría de estudios realizados para obtener bocaditos con la tecnología

de fritura al vacío reportan valores menores del 5% de humedad. Garayo y

Moreira (2002) obtuvieron 1.9 % de humedad en chips de papa, Shyu et al. (2005) obtuvieron 1.7 % de humedad en chips de zanahoria, Diamante et al.

(2011) reportaron un valor de humedad de 2.85 % en chips de Kiwi,

Villamizar et al. (2011) obtuvieron chips de mango con una humedad final de

1.25 %, Dueik y Bouchon (2011) alcanzaron niveles de humedad final de 2

% en chips de manzana y papa.



33

4.2.2. CONTENIDO DE GRASA

Para buscar la optimización del proceso, el ajuste de los datos del modelomatemático de la grasa generó un ANOVA detallado en la Tabla 9, donde se

presentan valores de p menores a 0.05, correspondientes a las variables

independientes que tuvieron influencia significativa sobre el proceso, el valor

del coeficiente R2 mostró un 91.01% de variabilidad en los datos.

Tabla 9. Tabla ANOVA para grasa


GlCuadradoMedio

Razón-F Valor-P

A:Tiempo de cocción 106.987 1 106.987 41.88 0.0006

B:Porcentaje de sal 1.15692 1 1.15692 0.45 0.5260

AA 2.01959 1 2.01959 0.79 0.4082

AB 0.3136 1 0.3136 0.12 0.7380

BB 46.7338 1 46.7338 18.29 0.0052

Error total 15.3274 6 2.55457

Total (corr.) 170.522 11

R2 91.01%

El valor del coeficiente de determinación R2, es favorablemente alto,

parámetro que permite ajustar de los datos del modelo matemático a unagráfica de superficie de respuesta.

A continuación se presenta la Ecuación 3, de regresión para el contenido de

grasa en función del tiempo de cocción y el porcentaje de sal.



34

% Grasa = 26.2337 + 0.3153 * T - 19.0543 * P + 0.01997 * T 2 + 0.1195 * T *

P + 13.8381 * P2

[3]

Dónde:

T= tiempo de cocciónP= porcentaje de sal

En la Figura 12 se puede apreciar dos tendencias cuadráticas que

representan el efecto del porcentaje de sal y tiempo de cocción sobre el

contenido final de grasa; a medida que va incrementando el tiempo de

cocción, el contenido de grasa va aumentando; por el contrario, en el

porcentaje de sal, el contenido de grasa presenta un mínimo cerca al punto

central.

Figura 12. Efectos principales para la Grasa

La superficie de respuesta para el contenido de grasa se muestra en la

Figura 13, donde se observa que el menor contenido de grasa se da en el

punto mínimo del tiempo de cocción, a diferencia del porcentaje de sal que

se ubica cerca al punto central.


1.0669

20

22

24

26

28

G r a s a




35

Figura 13. Superficie de respuesta para el contenido de grasa

La Figura 14 detalla la superficie de respuesta en contornos para este

modelo, la escala de color ubica el punto mínimo en 19.67 %, valor

considerado como óptimo para contenido de grasa, resultado obtenido con

un tiempo de cocción de 0 min y un porcentaje de sal de 0.69 %. Estos

valores también se detallan en la Tabla 10.

Figura 14. Curvas de contorno para el contenido de grasa

0 3 6 9 12 15Tiempo de cocción

0 0.2

0.40.60.8

1 1.2

Porcentaje de sal

19

22

25

28

31

34

37

G r a s a

Grasa

19.0

20.8

22.6

24.4

26.2

28.0

29.8

31.6

33.4

35.2

37.0

38.8



36

Tabla 10. Puntos óptimos para contenido de grasa


Tiempo de cocción (min) 0Porcentaje de sal (%) 0.69

Porcentaje de grasa (%) 19.67

El valor reportado en el porcentaje de grasa cumple con los requisitos

establecidos en la Norma técnica INEN 2 561:2010 para bocaditos de

productos vegetales, que señala como máximo 40 % de contenido final de

grasa (INEN, 2010a).

El contenido óptimo de grasa es 19.05 %, valor superior al de otros estudios

realizados con la técnica de fritura al vacío en tubérculos andinos, Serrano

(2012) reportó 11 % en el contenido final de grasa de chips de mashua y

Suntaxi (2013) obtuvo chips de oca con un contenido de grasa de 10 %.

El contenido de humedad de las rodajas de mashua aumenta después de la

cocción (Quelal, 2012; Serrano, 2012). Si las rodajas ingresan al proceso de

fritura con mayor humedad, al transcurrir los 3 primeros minutos, se elimina

la mayor cantidad de agua, dejando mayor espacio para que el aceite

ingrese en la fase de enfriamiento (Moreira et al., 2009). esto explica porque

el incremento en el contenido de grasa se da únicamente con productos

pretratados con cocción (Gómez, 2014; Shyu et al., 2005). A diferencia de

los productos pretratados con deshidratación osmótica, que ingresan con

una concentración mayor de solidos solubles al proceso de fritura, dejando

menor espacio para el ingreso de aceite después de la evaporación del agua

(Moreira et al., 2009; Parra, 2014).



37

4.2.3. TEXTURA

Para determinar el valor óptimo de respuesta en la textura, se ajustó losdatos del modelo, utilizando un ANOVA, generado por coeficiente de

determinación R2, que señaló un 70.13 % de variabilidad en los datos; El

análisis de varianza indica que el tiempo de cocción tiene influencia

significativa sobre la textura, ya que el componente de p en este factor es

menor a 0.05, como se muestra en la Tabla 11.

Tabla 11. Tabla ANOVA para textura


GlCuadradoMedio

Razón-F Valor-P



AA 0.0207024 1 0.0207024 0.04 0.8434

AB 0.7396 1 0.7396 1.52 0.2636

BB 0.340403 1 0.340403 0.70 0.4349

Error total 2.91806 6 0.486344

Total (corr.) 9.76717 11

R2 70.13 %

El valor de R2 permite optimizar el proceso, ajustando el modelo a una

gráfica de superficie de respuesta. El análisis del diseño presenta la

Ecuación 4, de regresión para la textura, en función de las variables

independientes codificadas.



38

TEXTURA = 5.5580 - 0.1986 * T - 4.1824 * P - 0.0020 * T2 + 0.1835 * T * P

+ 1.1810 * P2

[4]

Dónde:


Los coeficientes de regresión señalan una tendencia lineal para el tiempo de

cocción y una tendencia cuadrática para el porcentaje de sal. En la Figura 15

se puede observar que medida que el tiempo de cocción aumenta, la texturadisminuye, de la misma manera, cuando el porcentaje de sal aumenta, la

textura disminuye.

Figura 15. Efectos principales de la textura

En la Figura 16 se muestra la gráfica de la superficie de respuesta, donde se

observa que el tiempo de cocción tiene influencia directa, ya que a medida

que aumenta, la textura disminuye.


1.0669

1.9

2.3

2.7

3.1

3.5

T e x t u r a




39

Figura 16. Superficie de respuesta para textura

La Figura 17 muestra la superficie de repuesta del modelo ajustado en

contornos, donde la optimización del proceso se localiza en el punto máximo

de la textura, con un valor 5.55 N, resultado obtenido con un tiempo de

cocción de 0 min y un porcentaje de sal de 0 %. Esto indica que los chips

obtienen mejor textura cuando las rodajas ingresan crudas al proceso de

fritura. Los valores óptimos también se detallan en la Tabla 12.

Figura 17. Curvas de contorno para textura


0 0.2

0.40.60.8

1 1.2

Porcentaje de sal

1.6

2.6

3.6

4.6

5.6

T e x

t u r a

Textura

1.6

2.0

2.4

2.8

3.2

3.6

4.0

4.4

4.8

5.2

5.6

6.0



40

Tabla 12. Puntos óptimos para textura


Tiempo de cocción (min) 0Porcentaje de sal (%) 0

Textura (N) 5.55

Se obtuvo un valor óptimo de textura de 5.55 N, que se traducen como la

máxima fuerza de rompimiento del chip. Si se compara con otros estudios,

se puede decir que el valor es mayor.

Urbano et al. (2012) reportó un valor de 3.54 N en chips de yuca, Villamizar

et al. (2011) obtuvieron chips de mango con un valor de textura de 2.51 N,

Garayo y Moreira (2002) reportaron un valor de textura de 2.71 N en chips

de papa.

Dueik et al. (2010), obtuvieron chips de zanahoria con una textura similar,

5.01 N, demostrando que freír rodajas crudas confiere mejor textura al

producto ya que durante la fritura se produce un ablandamiento inicial que es

seguido de un endurecimiento debido al desarrollo progresivo de costra, en

rodajas crudas estos cambios en la micro estructura de los tejidos se dan

con mayor rapidez.

4.2.4. ACIDEZ TITULABLE

El ajuste de datos en el modelo matemático del grado de acidez, presenta un

ANOVA que se detalla en la Tabla 13, generado en base al coeficiente R2

que mostró un 98.16 % de variabilidad en los datos. El análisis de varianza

indica componentes de p menores a 0.05, valores que identifican los factores

que tienen influencia significativa sobre el índice de acidez.



41

Tabla 13. Tabla ANOVA para acidez titulable


GlCuadradoMedio

Razón-F Valor-P



AA 0.173762 1 0.173762 22.99 0.0030

AB 0.007225 1 0.007225 0.96 0.3660

BB 0.0415005 1 0.0415005 5.49 0.0576

Error total 0.045351 6 0.00755849

Total (corr.) 2.46229 11

R2 98.16 %

El análisis del diseño presenta la Ecuación 5, de regresión para la acidez

titulable, en función de las variables codificadas de tiempo de cocción y

porcentaje de sal.

ACIDEZ TITULABLE= 2.0586 - 0.1932 * T + 0.0591 * P + 0.0059 * T2 + 0.0180 *

T * P - 0.4109 * P2

[5]

Dónde:


En la Figura 18, se muestran 2 tendencia cuadráticas para las variables

independientes del proceso (tiempo de cocción y porcentaje de sal), que a

medida que se van incrementando, el grado de acidez va disminuyendo.



42

Figura 18. Efectos principales del grado de acidez

El valor ajustado de R2 es favorablemente alto, por lo tanto permite ajustar

los datos a una gráfica de superficie de respuesta que se muestra en la

Figura 19, donde se observa que a mayor tiempo de cocción y mayor

porcentaje de sal, existe menor índice de acidez.

Figura 19. Superficie de respuesta para acidez titulable

En la Figura 20 se muestra una gráfica de las curvas de contorno para el

índice de acidez, donde se puede apreciar un valor mínimo de 0.25 %, que

representa al punto óptimo, resultado obtenido con un tiempo de cocción


1.0669

0.56

0.76

0.96

1.16

1.36

1.56

1.76

A c i d e z t i t u l a b

l e



0 0.20.40.6

0.81

1.2

Porcentaje de sal

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

2.4

Acideztitulable

Acidez titulable0.0

0.25

0.5

0.75

1.0

1.25

1.5

1.75

2.0

2.252.5

2.75



43

14.57 min y un porcentaje de sal de 1.25 %. Estos valores también se

detallan en la Tabla 14.

Figura 20. Curvas de contorno para acidez titulable

Tabla 14. Puntos óptimos para acidez titulable


Tiempo de cocción (min) 14.57

Porcentaje de sal (%) 1.25

Acidez titulable (%) 0.25

La aplicación de pretratamientos ayuda a disminuir el sabor picante de la

mashua, ya que se reduce el grado de acidez, la aplicación de sal en la

cocción pudo reducir 86.7 % en el grado de acidez.

La reducción del grado de acidez es mayor en comparación con otros

estudios, Quelal (2012) demostró que aplicando cocción se puede reducir un

81 % del grado de acidez en chips de mashua obtenidos por medio de fritura

0 3 6 9 12 15

Tiempo de cocción

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Porcentajedesal

Acidez titulable

0.0

0.24

0.48

0.72

0.96

1.2

1.44

1.68

1.92

2.16

2.42.64



44

convencional; así mismo, Serrano (2012) pudo reducir en un 77 % en el

grado de acidez aplicando cocción y deshidratación osmótica.

4.2.5. MEJOR TRATAMIENTO

Para seleccionar el mejor tratamiento, se tomó en cuenta los puntos óptimos

de respuesta de cada variable dependiente.

En la humedad, el valor óptimo se localizó en el punto central de la región

experimental (7.5 min de cocción y 0.625 % de NaCl), mientras que el

porcentaje óptimo de grasa alcanzó la muestra que ingresó cruda al proceso

de fritura, es decir 0 min de cocción y 0.69 % de sal, donde también se

generó el punto óptimo de textura; sin embargo, cuando no se aplica un

tratamiento térmico previo, el alto índice de acidez genera oscurecimiento

excesivo y sabor desagradable en el producto, por lo tanto, para obtener un

grado de acidez óptimo, es necesario aplicar 15 min de cocción y 1.25 % de

sal; sin embargo, la desventaja de minimizar el índice de acidez con estosparámetros, es la absorción excesiva de grasa.

Al ser un producto procesado con fritura al vacío, la selección se realizó en

función al contenido final de grasa, el punto óptimo de este factor se

descartó debido su alto índice de acidez, por tal razón, se escogió la muestra

pretratada con 7.5 min de cocción y 0.625 % de sal, ya que presentó el

menor porcentaje de humedad y los resultados fueron aceptables en cuanto

al contenido de grasa, textura e índice de acidez, con valores de 1.63 %,

23.8 %, 2.69 N y 0.9 %, respectivamente.



45

4.2.6. FRITURA ATMOSFÉRICA

Los resultados del contenido final de grasa de las muestras de chips procesados con fritura atmosférica y de vacío se detallan en la Tabla 15.

Tabla 15. Contenido de grasa de chips obtenidos con fritura atmosférica y devacío

Mejor tratamiento Contenido de grasa (%)

Tiempo decocción(min) Porcentaje desal (%) Fritura atmosférica Fritura al vacío

7.5 0.625 43.81 21.72

Los chips obtenidos mediante fritura al vacío presentaron un 50.42 % menos

en el contenido final de grasa, en comparación con la muestra procesada

con fritura atmosférica, en las mismas condiciones de pretratamiento.

4.3. RENDIMIENTO

En la Tabla 16, se detallan los datos del rendimiento obtenido en el mejor

tratamiento, el cálculo se realizó en cada etapa del proceso.

Tabla 16. Rendimiento en cada etapa del proceso

Operación Peso inicial (g) Peso final (g) Rendimiento (%)

Selección y Lavado 450 400 88.89

Corte 400 300.23 66.72

Cocción 300.23 282.58 62.80

Fritura al vacío 282.58 39.3 8.73



46

Después de la selección y lavado, el peso fue 400 g de materia prima, en la

cocción se muestra la menor pérdida de peso, con 17.65 g de merma,

mientras que la mayor pérdida de peso se presentó en la fritura al vacío, con

243.28 g de agua evaporada, seguida del proceso de corte con 99.77g de

perdida. Finalmente se obtuvo 39.3 g de chips salados de mashua, dando un

rendimiento general de 8.73 %.


La selección de muestras para la prueba de ordenamiento se realizó en

función a los puntos óptimos de respuesta de cada variable independiente.

Se tomó en cuenta el punto óptimo de humedad, grasa y textura; sin

embargo, se descartó el punto óptimo del índice de acidez, puesto que para

obtener la minimización de este factor es necesario aplicar el mayor tiempo

de cocción, dando como resultado una absorción excesiva de grasa, por tal

razón se preparó una muestra con un tiempo de cocción de 7.5 min y el

máximo porcentaje de sal, 1.25 %, ya que contribuyó a la reducción del

índice de acidez y se presentó un contenido final de grasa aceptable.

En la Tabla 17 se detallan los ensayos seleccionados para la prueba de

ordenamiento, se utilizó una letra mayúscula para diferenciar cada muestra

en el programa estadístico.

Tabla 17. Muestras evaluadas en la prueba de ordenamiento

Tiempo decocción(min)

Porcentajede sal(%)

Variablescodificadas

Muestra

0 0.625 -α 0 A

7.5 1.25 0 α B

7.5 0.625 0 0 C



47

Los promedios de preferencia por cada muestra se detallan en la Figura 21,

donde se puede observar que el ensayo C se aproxima más al punto mayor

de preferencia, a diferencia del ensayo A, que es el ensayo con menor grado

de preferencia.

*Valores promedio (n=100) ± desviación estándar

Figura 21. Medias del grado de preferencia por muestra

En la Tabla 18 se muestra una prueba de múltiples rangos, que indica al

menos una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 3

muestras, con un nivel del 95.0 % de confianza en un diseño completamente

al azar DCA.

Tabla 18. Prueba de múltiples rangos para prueba de ordenamiento.

Muestra Casos MediaGrupos

Homogéneos

C 100 1.67 X

B 100 1.96 X

A 100 2.37 X



48

La Tabla 19 muestra la prueba de Kruskal Willis y Friedman, donde se indica

que existen diferencias significativas en al menos una mediana de los 3

ensayos, ya que el valor de p es menor a 0.05.

Tabla 19. Prueba de Kruskal Wallis y Friedman para prueba deordenamiento

EnsayoTamaño de

MuestraRango

Promedio

A 100 187.5

B 100 146.5C 100 117.5

Estadístico = 36.9863 Valor-P = 9.30094E-9

La Figura 22 muestra un diagrama de cajas y bigotes, donde se puede

observar cuales medianas son estadisticamente diferentes.

Figura 22. Diagrama de cajas y bigotes

Se observa que ningún ensayo muestra valores atípicos, en el ensayo A la

mediana se concentra en el menor grado de preferencia, el bigote se ubica

en el mayor grado de preferencia, indicando que en ese punto existe la

A

B

C

1 1.4 1.8 2.2 2.6 3



49

menor concentración de datos, seguido del ensayo B que manifiesta la

mayor dispersión, ya que no existe un bigote que indique una concentración

mínima de datos; sin embargo, la mediana se inclina al mayor grado de

preferencia, finalmente la mediana del ensayo C se concentra en el mayor

grado de preferencia, además el bigote muestra la menor concentración de

datos en el menor grado de preferencia.

El analisis estadistico aplicado a las medias y medianas de las 3 muestras

aclara que la muestra C indicó mayor grado de preferencia, seguida de la

muestra B, a diferencia de la muestra A, que presentó menor preferencia



5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES



50

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES

En el análisis químico de la mashua en estado fresco se obtuvo 87.33

% de humedad, 0 % de grasa y 2.19 % de acidez, resultados que

concuerdan con otros estudios, cuyos valores van de 88.7 % hasta

89.63 %; 0% y 1.93 % hasta 3.2 %, respectivamente.

Se demostró que el producto final adquiere mejor textura y menor

absorción de aceite cuando las rodajas ingresan crudas al proceso de

fritura al vacío; sin embargo, el no aplicar un tratamiento térmico

previo provoca oscurecimiento excesivo y sabor desagradable en los

chips.

La adición de sal en el pretratamiento de cocción contribuye a la

reducción del porcentaje de acidez en las rodajas de mashua; sin

embargo, puede provocar un aumento en el contenido final de

humedad y grasa de los bocaditos.

El contenido final de grasa de los chips se ve afectado directamente

por el tiempo de cocción, si este aumenta, también se incrementa la

humedad final de las rodajas; una vez realizado el proceso de fritura,

el agua evaporada deja mayor espacio para que el aceite ingrese al

producto hasta que la estructura se equilibre con la temperatura y

presión atmosférica.

Los chips obtenidos por medio de fritura al vacío presentaron 50%

menos de grasa en comparación con los obtenidos con fritura



51

convencional a 170 ºC por 4 min, procesados con las mismas

condiciones de pretratamiento.

La presencia de isotiocianatos en la mashua limita su aceptabilidad,

por lo tanto es necesario aplicar un tratamiento térmico previo a su

consumo o procesamiento.

El mejor tratamiento, se obtuvo optimizando el proceso con un tiempo

de cocción de 7.5 min y 0.625% de sal en el pretratamiento; una

temperatura de fritura de 110 ºC por 14 min a una presión absoluta de

5.3 kPa, donde el contenido de humedad, grasa, textura y acidez

titulable alcanzaron valores de 1.63 %, 23.8 %, 2.69 N y 0.9 %

respectivamente.

Según el test de ordenamiento, la muestra pretratada con 7.5 min de

cocción y 0.625 % de NaCl, presentó el mayor grado de preferencia.

Se comprobó que la fritura al vacío reduce la absorción de aceite y

mejora características sensoriales como, sabor, apariencia y textura;

obteniendo así, un producto agradable y saludable para el

consumidor.

5.2. RECOMENDACIONES

Realizar un estudio de la vida útil de éste producto.

Efectuar la adición de sal después del proceso de cocción.

Realizar un estudio para la aplicación de un tratamiento térmico previo

al proceso de fritura, que reduzca el porcentaje de acidez y el



52

contenido de humedad, sin afectar la microestructura del alimento,

para obtener chips con menor contenido de grasa.

Profundizar el estudio, tomando en cuenta otras variables que pueden

afectar la calidad del producto final tales como, espesor de la rodaja,

tiempo y velocidad de centrifugación, temperatura, presión y tiempo

de fritura.

Elaborar un estudio para la obtención de un bocadito funcional que

aproveche las cualidades medicinales propias del tubérculo de

mashua.



BIBLIOGRAFÍA



52

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ANEXOS



58

ANEXO 1

FORMATO DE ENCUESTA DE PRESELECCIÓN DE

CONSUMIDORES DE CHIPS



59

ANEXO 2

FORMATO PARA PRUEBA DE ORDENAMIENTO



60

ANEXO 3

PROCESO DE OBTENCIÓN DE CHIPS DE MASHUA

Figura 1. Recepción y Selección de la materia prima

Figura 2. Lavado y Corte

Figura 3. Rebanado y Cocción



61

Figura 4. Enfriado y Escurrido

Figura 5. Fritura al vacío y Empacado



62

ANEXO 4

CHIPS SALADOS DE MASHUA OBTENIDOS POR MEDIO DE

FRITURA AL VACÍO

2.2 min de cocción 0.18% NaCl 2.2 min de cocción 1.07% NaCl 12.8 min de cocción 0.18 % NaCl

12.8 min de cocción y 1.07% NaCl 0 min de cocción y 0.625 % NaCl 15 min de cocción y 0.625% NaCl

7.5 min de cocción y 0 % NaCl 7.5 min de cocción y 1.25 % NaCl 7.5 min de cocción y 0.625% NaCl

7.5 min de cocción y 0.625% NaCl 7.5 min de cocción y 0.625% NaCl 7.5 min de cocción y 0.625% NaCl

Figura 6. Chips salados de mashua obtenidos por fritura al vacío



63

ANEXO 5

PROCESO DE OBTENCIÓN DE CHIPS SALADOS DE

MASHUA POR MEDIO DE FRITURA CONVENCIONAL

Figura 7. Preparación de las muestras en las mismas condicionespretratamiento

Figura 8. Fritura convencional



64

ANEXO 6

CHIPS SALADOS DE MASHUA OBTENIDOS POR MEDIO DE

FRITURA CONVENCIONAL

0 min de cocción y 0.625 % NaCl 7.5 min de cocción y 0 % NaCl 15 min de cocción 0.18 % NaCl

12.8 min de cocción y 1.25 % NaCl 7.5 min de cocción y 0.625 % NaCl

Figura 9. Chips salados de mashua obtenidos por fritura convencional



65

ANEXO 7

ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS

Figura 10. Determinación de humedad

Figura 11. Determinación de grasa

Figura 12. Determinación de acidez titulable



66

Figura 13. Determinación de Textura



ANEXO 8

PRUEBA DE ORDENAMIENTO PARA CHIPS SALADOS DE

MASHUA

Figura 14. Cartilla para prueba de ordenamiento

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