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Escuela Politécnica Nacional Carrera de Ingeniería Agroindustrial INGENIERIA AGROINDUSTRIAL ELABORACIÓN DE PAPA PRECOCIDA CONGELADA, PURÉ Y TORTILLAS DE PAPA A PARTIR DE TRES VARIEDADES DE PAPAS NATIVAS Oswaldo Acuña ; Digna Angulo ; Sofía Montenegro

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Escuela Politécnica Nacional Carrera de Ingeniería Agroindustrial

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

ELABORACIÓN DE PAPA PRECOCIDA CONGELADA, PURÉ Y TORTILLAS DE PAPA A

PARTIR DE TRES VARIEDADES DE PAPAS NATIVAS

Oswaldo Acuña; Digna Angulo ; Sofía Montenegro

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Cualidades de las papas nativas

Fuente de vitaminas y minerales. Resistentes a sequía y heladas. Sabores, formas, colores y calidad

culinaria (mejor almidón) Fuentes genéticas para generar

variedades nuevas.

Símbolo de nuestra cultura. Mayoría de agricultores son pequeños

de zonas altas

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Variedades Nativas de Papa

UvillaChaucha holandesa

Yema de HuevoTushpa

Leona negraLeona blanca

TulcaMoronga

PuñaChihuila

Coneja negraSanta Rosa

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Formas de consumo:Tradicional IndustrialSopa Fritas (chips)Frita AlmidónPuré Precocidas Tortillas CongeladasEnsalada Tipos BastónHorneadasSolo cocida

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¿ PORQUÉ INDUSTRIALIZAR PAPAS NATIVAS ?

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Propiedades intrínsecas :SaborTextura arenosa (disgrega al cocinarse)Suaves Contenido nutricionalReducido tiempo de cocciónTamaño de tubérculo (consumidor prefiere un tamaño mediano)Color

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DESARROLLO DE CONCEPTOS DE DESARROLLO DE CONCEPTOS DE PRODUCTOSPRODUCTOS

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OBJETIVOS DEL PROYECTOGENERAL:GENERAL:• Desarrollar nuevos conceptos de productos en base a

variedades de papa nativa andina.

ESPECIFICOS:ESPECIFICOS:Caracterizar física y químicamente tres variedades de

papas nativas con potencialidad de procesamiento

Desarrollar el concepto de los productos a nivel de planta piloto

Realizar un estudio de estabilidad y aceptabilidad de los productos desarrollados.

.

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Industrialización y Procesamiento

Se identificó 5 posibles productos a ser desarrollados como prototipos:

Chips de papa amarilla y chips de colores vistosos (morados, rojos)

Puré integral de papas nativas con cáscara

Papa precocida congelada

Base para locro (Sopa instantánea)

Tortillas integrales de papas nativas con cáscara

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CaracterCaracteríísticas de los tubsticas de los tubéérculos para rculos para procesamientoprocesamiento::

Número de ojos no muy profundos Tamaño, un solo bocado (calibre de 28 a 38 mm).Tiempos de cocciónForma definidaComportamiento en el proceso de:

Papas precocidas congeladas Papas precocidas congeladas Tortillas integrales congeladasTortillas integrales congeladasPurPuréé integral deshidratadointegral deshidratado

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ESTUDIO DE LAS VARIEDADES ESTUDIO DE LAS VARIEDADES SELECCIONADASSELECCIONADAS

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Variedad Uvilla Variedad Leona Negra

Variedad Coneja Negra

Variedad Carrizo

Variedad Chaucha Holandesa

Variedad Yema de Huevo

SE ESTUDIO SEIS MATERIALES

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• Dimensiones, número y profundidad de ojos

DIMENSIONES No. VARIEDAD Material

Eje mayor Eje menor Espesor de ojosProfundidad

de ojos

A 5,10 ± 0,81 4,03 ± 0,37 4,66 ± 0,84B 3,59 ± 0,44 3,26 ± 0,48 3,05 ± 0,50C 2,82 ± 0,28 2,67 ± 0,28 2,47 ± 0,30

Yema de Huevo

D 2,32 ± 0,31 2,19 ± 0,48 1,96 ± 0,45

8 ± 2 0,21 ± 0,03

A 12,55 ± 1,84 3,61 ± 0,49 3,87 ± 0,51B 8,76 ± 1,16 3,29 ± 0,28 3,61 ± 0,36C 7,06 ± 1,09 2,84 ± 0,43 3,18 ± 0,51

Chaucha Holandesa

D 4,58 ± 0,69 2,45 ± 0,25 2,74 ± 0,35

11 ± 3 0,21 ± 0,07

Santa Rosa A 8,47± 1,69 4,5 ± 8,75 5,19±0,42 14 ± 5 0,16 ± 0,05

Dimensiones en cm

Caracterización Física de tres variedades

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COLOR- Se utilizó un colorímetro MINOLTA modelo CR- 200GRAVEDAD ESPECÌFICA

CARACTERIZACICARACTERIZACIÓÓN FN FÍÍSICASICA

Variedad Gravedad Específica

Yema de Huevo 1,16 0,023 Chaucha Holandesa 1,16 0,062 Santa Rosa 1,21 0,064

Promedio de 20 determinaciones por variedad

COLOR

Amarilla CremaCrema

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• Tamaño de gránulo de almidón

Chaucha Holandesa Yema de Huevo Santa Rosa

Interacciones con los componentes del tubérculo y la calidad de los productos procesados.

CARACTERIZACICARACTERIZACIÓÓN FN FÍÍSICASICA

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• Textura en fresco

Se evaluó en tubérculos en fresco en un Equipo de ensayos universales Lloyd.

Perfil de penetración

CARACTERIZACICARACTERIZACIÓÓN FN FÍÍSICASICA

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Análisis bromatológicoMaterial Parámetro

Yema de Huevo

Chaucha Holandesa

Santa Rosa Papa*

comercialHumedad Proteína Grasa Ceniza Fibra Carbohidratos totales Energía (Kcal/100g)

75.79 2.74 1.06 1.35 3.84 15.22 81.38

78.50 2.42 1.44 0.84 3.70 13.10 75.04

76.54 2.60 0.14 0.95 0.96 19.77 88.00

76.70 1.90 0.10 1.00 1.00 19.30 84.00

Promedio de 2 determinaciones *Referencia bibliográfica

Caracterización Química

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Procesamiento Integral

ARECEPCIÓN DEMATERIA PRIMA

PAPA PRECOCIDA CONGELADA

MINIBOATS

MASA DE PAPA(INCLUYE CÁSCARA)

TORTILLAS CONGELADA

PURÉ

BASE DE LOCRO

NUCLEOS

SOBRANTES

A

CALIBRE

28 – 38 mm

CALIBRE

>> 38 mm

CALIBRE

>38 - <45 mm

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Línea Congelados

Tortillas

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Papas precocidas congeladas Papas precocidas congeladas

LAVADOLAVADO PRECOCCIPRECOCCIÓÓNN

CONGELACICONGELACIÓÓNN

EMPAQUEEMPAQUE

CLASIFICACICLASIFICACIÓÓN Y N Y SELECCISELECCIÓÓNN

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CaracterCaracteríísticas para procesamiento:sticas para procesamiento:Número de ojos no muy profundos Tamaño, un solo bocado (calibre de 28 a 38 mm).Tiempos de cocciónForma definida

Funcionalidad del producto procesadoFuncionalidad del producto procesadoTiempo de preparación reducido (3 a 5 min)Destinos de mercado (restaurantes, doméstico, hoteles, etc.)Consumo solo o como complemento de otras preparaciones (fritadas, pollo horneados, etc.)

PAPA PRECOCIDA CONGELADA

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DETERMINACIÒN DE TIEMPOS DE:

Precocción (minutos): Yema = 12 Chaucha= 14 Sta- Rosa = 16

Congelación:tubérculos precocidos 2 horas.tortillas integrales de 3,7 horas

Enfriamiento:Hidrocooler agua a 6ºC Chaucha Holandesa 28 minutos Yema de Huevo 32 minutos

PAPA PRECOCIDA CONGELADAPAPA PRECOCIDA CONGELADA

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COCCIÓN

LAVADOCLASIFICACIÓN Y

SELECCIÓN

CONGELACIÓN

EMPAQUE

FORMADO AMASADO Y ADICION DEINGREDIENTES

MOLIDO

Tortillas integrales congeladasTortillas integrales congeladas

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Tortillas de papa” conocido también como “llapingachos”, porciones de masa de papa cocida condimentada generalmente con sal, queso y manteca o mantequilla, que posteriormente son doradas por fritura.

FormulaciFormulacióónn

Se determinó la formulación de ingredientes 6% de queso semi-maduro, 0,9% de sal 0,5% de culantro

(Porcentajes sobre el peso total de masa)

TORTILLA INTEGRAL CONGELADATORTILLA INTEGRAL CONGELADA

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Para la elaboración de los productos tortilla integral congelada y puré integral deshidratado, se determinó: el grado de cocimiento de los tubérculos de calibres <40mm evaluando la textura en el centro del tubérculo.

Acondicionamiento para la obtención de masa de papa

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Formado de la tortilla

La masa formulada fue extendida con un espesor de 1 cm., utilizando un molde con diámetro de 6 cm, porciones de 30 gr.

TORTILLA INTEGRAL CONGELADATORTILLA INTEGRAL CONGELADA

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Forma de usoForma de usoNo descongelar el producto, el contenido de la bolsa se No descongelar el producto, el contenido de la bolsa se lo debe verter en agua a ebullicilo debe verter en agua a ebullicióón en 2 litros de agua n en 2 litros de agua por 10 minutos; en caso de microondas dejar un tiempo por 10 minutos; en caso de microondas dejar un tiempo de 6 minutosde 6 minutos

PAPA PRECOCIDA CONGELADAPAPA PRECOCIDA CONGELADA

Funcionalidad de la Papa Precocida Congelada

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Línea de Deshidratados

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PurPuréé integral deshidratadointegral deshidratado

COCCIÓN

MOLIDO

LAVADO CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN

AMASADO Y ADICION DE INGREDIENTESSUSPENSIÓN

SECADO

EMPAQUE

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b. Determinación de actividad enzimática por inactivación de la peroxidasa

Tiempos de precocción para calibres entre 28 y 40 mm

Yema de Huevo y Chaucha Holandesa 12 minutos

PAPA PRECOCIDA CONGELADAPAPA PRECOCIDA CONGELADA

Porcentajes de pardeamiento por acción de la peroxidasa en tubérculos de papa precocidos

Tiempo (minutos) Variedad 12 14 16

Yema de Huevo 100 ex 25 cx 0 ax

Chaucha Holandesa 100 ex 75 dy 10 by

1 Media DE (n =8) de 3 repeticiones 2 Valores en la misma fila (a-e) o en la misma columna (x-y) seguidos por letras diferentes, son significativamente diferentes (p < 0.05).

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b. Determinación de actividad enzimática por inactivación de la peroxidasa

Porcentajes de pardeamiento por acción de la peroxidasa en tubérculos cocidos a diferentes tiempos.

Tiempo (minutos) Variedad 16 18 20

Yema de Huevo 100hx 25 cx 10ax

Chaucha Holandesa 33ey 29dy 20 by

Santa Rosa 64gz 40fz 25cz

1 Media DE (n =8) de 3 repeticiones 2 Valores en la misma fila (a-h) o en la misma columna (x-y) seguidos por letras diferentes, son significativamente diferentes (p < 0.05).

Tiempos de cocción para calibres sobre los 40 mm:Yema de Huevo: 20 minutos. Chaucha Holandesa y Santa Rosa: 22 minutos.

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Funcionalidad del Producto Tortillas Integrales Congeladas

El producto no debe descongelarse previamente.

El contenido de la bandeja debe colocarse en un sartén previamente caliente y aceitado, dejando dorar las tortillas 3 minutos por lado.

TORTILLA INTEGRAL CONGELADATORTILLA INTEGRAL CONGELADA

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PURE DE PAPA

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PURE DE PAPA

Funcionalidad del producto procesadoFuncionalidad del producto procesado• Facilidad y ahorro en tiempo de preparación del producto.• Destinos: varios segmentos de mercado (restaurantes,

doméstico, hoteles, exportación (migrantes), etc.).• Consumo puede ser solo o como complemento de otras

preparaciones.• Preparación de platos gourmet.

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PURPURÉÉ INTEGRAL DESHIDRATADOINTEGRAL DESHIDRATADO

Factores de estudio en el proceso de secado

Condiciones fijasEspacio entre rodillos: 0,05 mmPresión de vapor: 50 psi

Factores de estudio en secadoFactor A: Variedades de papa nativa

Y: Yema de HuevoC: Chaucha HolandesaS: Santa Rosa

Factor B: Relación sólido/líquido de la suspensiónR1: 1:1 R2: 1:2R3: 1:3

Factor C: Velocidad de rodillosV1: 5 rpmV2: 4 rpmV3: 3 rpm

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Relación masa / agua: 2:1

Velocidad de giro de rodillos: 4rpm

Continuidad de película y humedad del 8%.

PURPURÉÉ INTEGRAL DESHIDRATADOINTEGRAL DESHIDRATADO

Condiciones óptimas de proceso

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FUNCIONALIDAD DEL PRODUCTO PURÉ INTEGRAL DESHIDRATADO

El contenido del paquete (125 gr. para 4 porciones) El contenido del paquete (125 gr. para 4 porciones) se vierte en 2 tazas de agua caliente (500ml.) que se vierte en 2 tazas de agua caliente (500ml.) que contiene: sal al gusto, 1 cucharadita (20 gr) de contiene: sal al gusto, 1 cucharadita (20 gr) de mantequilla y mantequilla y ¾¾ de taza leche (200ml), finalmente de taza leche (200ml), finalmente se homogeniza la mezcla.se homogeniza la mezcla.

PURPURÉÉ INTEGRAL DESHIDRATADOINTEGRAL DESHIDRATADO

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BASE PARA LOCROCaracterCaracteríísticas para procesamiento:sticas para procesamiento:

Número de ojos no muy profundos Tamaño (calibre mayor a 38 mm).Tiempos de cocción

Componentes:Componentes:Hojuelas de papaTrozos deshidratados de papa de 1 cm de diámetro

Funcionalidad del producto procesadoFuncionalidad del producto procesadoFacilidad y ahorro en tiempo de preparación del producto.Destinos: varios segmentos de mercado (restaurantes, doméstico, hoteles, exportación (migrantes), etc.).Consumo puede ser solo o como complemento de otras preparaciones.

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CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS ELABORADOS

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Análisis Proximal

PARÁMETROS (g/100g) Producto Humedad Proteína Grasa Ceniza

Fibra Cruda

Carbohidratos totales

Energía (Calorías)

Precocida congelada

Yema de H. 75,55 1,94 0,09 0,85 0,57 21,57 93,00

Chaucha H. 76,47 2,38 0,30 1,12 0,69 19,73 89,00

Puré integral deshidratado

Yema de H. 8,14 6,63 1,49 4,67 2,31 79,07 350,00 Chaucha H. 9,88 9,16 1,33 3,14 2,11 76,49 337,00

Santa Rosa 8,65 8,31 0,30 4,91 2,06 77,83 339,00

Tortilla integral congelada

Yema de H. 72,21 3,22 0,92 1,88 0,54 21,80 108,00 Chaucha H. 74,22 2,54 1,07 1,14 0,67 21,03 101,00

Santa Rosa 71,60 3,69 1,13 2,23 0,70 21,35 106,00

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Análisis MicrobiológicoPRODUCTO ANALITO UNIDADES RESULTADOS

Precocida congelada

Yema de Huevo Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g <250 (a)

Chaucha Holandesa Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g <250

Puré Integral deshidratado

Yema de Huevo Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g <2500 a

Coliformes Totales N.M.P**/g <30b

Hongos y Levaduras U.F.C./g <1000c

Chaucha Holandesa Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g <100a

Coliformes Totales N.M.P**/g <100b

Hongos y Levaduras U.F.C./g <100c

Santa Rosa Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g <100a

Coliformes Totales N.M.P**/g <30b

Hongos y Levaduras U.F.C./g <100c

Tortilla integral congelada

Yema de Huevo Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g 4 x 104

Chaucha Holandesa Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g 4 x 104

Santa Rosa Contaje Total Aerobios U.F.C.*/g 4 x 104

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ACEPTABILIDAD DE LOS PRODUCTOS ELABORADOS

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PAPA PRECOCIDA CONGELADAPAPA PRECOCIDA CONGELADA

94%

78%78%

84%

ACEPTABILIDAD PAPAS PRECOCIDAS CONGELADAS

Aspecto del producto Sabor

Consistencia Opcion de Compra

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TORTILLA INTEGRAL CONGELADATORTILLA INTEGRAL CONGELADA

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PURPURÉÉ INTEGRAL DESHIDRATADOINTEGRAL DESHIDRATADO

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ConclusionesConclusiones

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La caracterización física es necesaria para plantear o reformar las actividades y/o tiempos a seguirse dentro de un proceso de elaboración.

La caracterización física permite determinar el comportamiento de la materia prima en el producto final.

Existe una relación entre la naturaleza de los almidones de cada variedad estudiada, su tamaño y disposición en la estructura del tubérculo y la calidad final de los productos procesados.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

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Para la elaboración de las papas precocidas congeladas, el aspecto que más influyó fue la aceptabilidad en sabor, textura y color.

En la selección de variedades nativas para la elaboración del puré integral deshidratado, el atributo de color (en mayor grado) y el de consistencia fueron los determinantes, siendo las variedades con pulpa amarilla las mas aceptadas.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

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Para la elaboración de las tortillas integrales congeladas no es necesario la agregación de ningún otro aditivo como grasa, aglutinante, colorante o preservante, por las propiedades físico-químicas propias de la papa nativa que desarrollaron consistencias adecuadas.

La determinación de rendimientos de producto final en los procesos de elaboración, es un aspecto determinante para establecer la cantidad de materia prima inicial a ser procesada; siendo éste uno de los principales factores para calcular el costo unitario.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

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RecomendacionesRecomendaciones

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RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Se necesita que en el Ecuador, que tiene la ventaja comparativa de poseer variedades nativas de papa, exista una mayor inversión en la investigación y difusión de este tipo de cultivos, rescatando su valor cultural y paralelamente dinamizar la economía local e internacional con productos innovadores.

Es prioritario estudios específicos de cada una de las especies de nativas de papa. Cada variedad requiere un seguimiento individual, empezando por una identificación genética, características del cultivo y zonas de producción, seguido por el desarrollo industrial.

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Generar proyectos comunitarios de industrialización de las papas nativas, donde se encuentren involucrada directamente la población campesina, medianos y pequeños productores, promoviendo mejores condiciones de vida para este segmento de la población.

Es necesario la realización de un estudio de mercado para respaldar los resultados obtenidos en los sondeos de los productos elaborados en este proyecto.

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

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