INDICE
Lista de figuras…………………………………………………………………….
Lista de tablas……………………………………………………………………..
Resúmen…………………………………………………………………………..
I. INTRODUCCIÓN
1.1 Justificación.………………………………………………………………. 2
1.2 Objetivos…………………………………………………………………… 3
1.2.1 Objetivo general………………………………………………………. 3
1.2.2 Objetivos particulares………………………………………………… 3
1.3 Hipótesis……………………………………………………………………. 3
II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1 Origen e importancia……………………………………………………... 4
2.2 Clasificación taxonómica………………………………………………… 6
2.3 Descripción Botánica…………………………………………………….. 6
2.4 Requerimientos de clima………………………………………………… 8
2.5 Estructura y composición ………………………………………………. 9
2.6 Características de la variedad Atlantic………………………………… 10
2.7 Almacenamiento…………………………………………………………. 11
2.7.1 Acumulación y degradación del almidón………………………….. 12
2.7.2 Respiración……………………………………………………………. 13
2.8 Oscurecimiento……………………………………………………………. 15
2.9 Ácidos Salicílico e hidroxicarboxílicos………………………………….. 17
III. MATERIALES Y MÉTODO
3.1 Ubicación…………………………………………………………………... 18
3.2 Diseño del experimento………………………………………………….. 18
3.3 Procedimiento……………………………………………………………... 19
3.4 Metodología……………………………………………………………….. 19
3.4.1 Tratamiento de la muestra…………………………………………... 19
3.4.2 Análisis de almidón…………………………………………………... 19
3.4.3 Análisis de azúcares reductores……………………………………. 20
3.4.4 Determinación de humedad…………………………………………. 21
3.4.5 Pruebas de calidad de fritura……………………………………….. 21
3.5 Tratamientos………………………………………………………………. 25
3.6 Variables evaluadas……………………………………………………… 26
3.7 Material y equipo utilizado……………………………………………….. 26
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 Almidón…………………………………………………………………….. 28
4.2 Azúcares reductores……………………………………………………… 35
4.3 Calidad de fritura………………………………………………………….. 41
V. CONCLUSIONES……………………………………………………………… 51
LITERATURA CITADA…………………………………………………………… 52
LISTA DE FIGURAS
Figura Descripción Página
1 Corte longitudinal y transversal…………………………………. …....... 22
2 Rebanado de hojuelas de papa…………………………………………. 22
3 Lavado de hojuelas de papa…………………………………………….. 22
4 Secado de hojuelas de papa……………………………………………. 22
5 Freído………………………………………………………………..…..… 22
6 Freidora……………………………………………………………………. 22
7 Escantillón……………………………………………………………...…. 23
8 Clasificación de fritura por defectos presentados…………………….. 23
9 Coloración indeseable en fritura………………………………………… 24
10 Coloración aceptable en fritura………………………………………..... 24
11 Coloración externa en fritura………………………………………….... 24
12 Coloración Interna en fritura…………………………………………..... 24
13 Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los
0 días de almacenamiento………………………………………………..
29
14 Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los
15 días de almacenamiento………………………………………………
30
15 Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los
30 días de almacenamiento……………………………………………..
31
16 Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los
45 días de almacenamiento………………………………………………
32
17 Cinética de la concentración de almidón en porcentaje en base seca
durante los 45 días del almacenamiento………………………………..
33
18 Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en
base seca, a los 0 días de almacenamiento…………………………….
35
19 Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en
base seca, a los 15 días de almacenamiento…………………………..
36
20 Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en
base seca, a los 30 días de almacenamiento…………………………..
37
21 Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en
base seca, a los 45 días de almacenamiento…………………………..
38
22 Cinética de la concentración de azúcares reductores en porcentaje
en base seca durante los 45 días del almacenamiento………………..
39
23 Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a
los 0 días de almacenamiento…………………………………………….
41
24 Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a
los 15 días de almacenamiento…………………………………………..
43
25 Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a
los 30 días de almacenamiento…………………………………………..
44
26 Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a
los 45 días de almacenamiento…………………………………………..
46
27 Tubérculo antes del freído, T1M1……………………………………….. 47
28 Fritura obtenida, T1M1……………………………………………………. 47
29 Tubérculo antes del freído, T1M2……………………………………….. 47
30 Fritura obtenida, T1M2……………………………………………………. 47
31 Tubérculo antes del freído, T2M1……………………………………….. 47
32 Fritura obtenida, T2M1……………………………………………………. 47
33 Tubérculo antes del freído, T2M1……………………………………….. 48
34 Fritura obtenida, T2M2……………………………………………………. 48
35 Tubérculo antes del freído, T3M1……………………………………….. 48
36 Fritura obtenida, T3M1……………………………………………………. 48
37 Tubérculo antes del freído, T3M2……………………………………….. 48
38 Fritura obtenida, T3M2……………………………………………………. 48
39 Cinética de los daños totales determinados en tubérculo de papa,
durante los 45 días de almacenamiento…………………………………
49
40 Pudrición y verdeamiento…………………………………………………. 50
41 Corazón hueco…………………………………………………………….. 50
LISTA DE TABLAS
Tabla Descripción Página
1 Principales componentes del tubérculo de papa………………………. 9
2 Prioridades de defectos, definición, localización y tamaño…………… 23
3 Tratamientos evaluados en tubérculo de papa almacenada…………. 25
4 Nomenclatura utilizada en el etiquetado de tratamientos,
repeticiones…………………………………………………………………
25
5 Coloración interna (CI), coloración indeseable (CII) y daños totales
(DT) en el tubérculo de papa, al día 0……………………………………
41
6 Verdeamiento V (figura 60); coloración indeseable CII, (figura 48);
coloración interna CI (figura 47); coloración externa CE (figura 46) y
daños totales DT en el tubérculo de papa al día 15……………………
42
7 Verdeamiento (V), coloración indeseable (CII), coloración interna
(CI), coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de
papa al día 30………………………………………………………………
43
8 Verdeamiento (V), coloración indeseable (CII), coloración interna
(CI), coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de
papa al día 45. Primera evaluación………………………………………
45
9 Verdeamiento (V), coloración indeseable (CII), coloración interna
(CI), coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de
papa al día 45. Segunda evaluación……………………………………..
45
RESÚMEN
El cultivo de papa tiene un gran interés económico debido a su extraordinario gusto,
no sólo para el consumo humano, sino para el ganadero e industrial, debido a su alto
valor energético y como materia prima, lo anterior lo convierte en de los alimentos de
origen vegetal mas completo utilizado por el hombre, es por ello que su creciente
demanda obliga al agricultor a producir tubérculos que cumplan con estrictos
estándares de calidad.
El presente proyecto de investigación se realizó con la finalidad de evaluar el efecto
de la aplicación de FritoXcell en papa utilizada para la elaboración de fritura,
almacenada a temperaturas de 7-8 º C, por un periodo de 45 días y fué llevado a
cabo en el Instituto Tecnológico de Sonora así como en el laboratorio móvil de
AGROBO durante los meses de abril y mayo del 2004. Se trabajó con la variedad
Atlantic, manejándose los siguientes 3 tratamientos: T1, sin aplicación; T2, 30-45-60
dde; T3, 60-75-90 dde.
Se utilizó un diseño experimental simple, completamente al azar, con dos
repeticiones. El análisis estadístico se llevó a cabo mediante el programa FAUANL
versión 2.5.
Las variables evaluadas fueron contenido de almidón, azúcares reductores y calidad
de fritura, donde los mejores resultados se obtuvieron en el testigo, ya que presentó
mayores niveles de almidón así como porcentajes menores de azúcares reductores y
daños en fritura al final de los análisis. Las concentraciones más elevadas de
azúcares reductores fueron encontradas en el tratamiento 3, al igual que la mayor
cantidad de daños totales en fritura.
En base a lo anterior, los tubérculos correspondientes al testigo se convierten en los
más aptos para la elaboración de fritura de calidad.
I. INTRODUCCIÓN
Con el descubrimiento de América, el comercio de productos agropecuarios entre los
distintos continentes se incrementó de manera considerable. Aún cuando en sus
inicios no fueran aceptados ampliamente, más tarde muchos de esos productos
formarían parte de la dieta básica de la población. Uno de estos productos fue la
papa.
El principal uso que se le ha dado a la papa es como alimento para el hombre. En
algunos países también es empleada para la fabricación de alcohol industrial, por
medio de la sacarificación del almidón (o fécula), sometiéndolo después a una
fermentación (http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057).
Un reporte de CIP/FAO registra que el uso mundial de la papa está trasladando el
mercado de tubérculo fresco y como alimento para ganado hacia los productos
procesados tales como tales como papas fritas, prefritas, congeladas y
deshidratadas . El procesamiento de la papa es el sector de más rápido crecimiento
dentro de la economía mundial de éste tubérculo (Moreno, 2000).
La papa es uno de los alimentos de origen vegetal mas completo utilizado por el
hombre, y como tal, presenta algunas dificultades para preservar sus componentes
nutricionales como semilla, cuando se almacena por largos periodos de tiempo
(Alonso, 2000).
2
Anualmente, se pierden cantidades exageradas de alimentos por un mal
almacenamiento. La aceptabilidad de tubérculos para su procesamiento como papas
fritas depende en gran medida del color del producto final, y este, a su vez, está
directamente relacionado con la cantidad de azúcares reductores en el tubérculo. La
cantidad y composición de estos azúcares, dependerá de la variedad, grado de
maduración, incidencia de estrés, así como las prácticas de manejo y
almacenamiento. La regulación de los niveles de azúcar en los tubérculos, es
entonces esencial para asegurar una calidad aceptable en el producto procesado
(Pritchard, 1993).
1.1 Justificación.
La creciente demanda de papa destinada a la industrialización, obliga al agricultor a
producir tubérculos que cumplan con estrictos estándares de calidad. Esto requiere
a su vez, una comprensión cada vez más profunda sobre el comportamiento del
cultivo y su almacenamiento, así como información más detallada de la bioquímica
del tubérculo. Es por ello que la investigación en esta área se convierte en una
herramienta indispensable, a fin de lograr una producción de tubérculos de alta
calidad comercial.
Así mismo, es necesario recalcar la relevancia económica que tiene dicha hortaliza
ya que la producción de papa representa una importante fuente de ingresos para los
productores sin mencionar la gran cantidad de jornales que genera en las diferentes
regiones productoras, sobre todo durante el periodo de cosecha.
3
1.2 Objetivos.
1.2.1 Objetivo general.
Evaluar el efecto de la aplicación de FritoXcell en papa utilizada para la elaboración
de fritura, almacenada bajo temperaturas de 7-8 º C, por un periodo de 45 días.
1.2.2 Objetivos particulares.
Comparar el efecto de los tratamientos con FritoXcell, sobre la concentración de
azúcares reductores y almidón en tubérculo de papa almacenada.
Determinar el mejor de los tratamientos para la obtención de fritura con menor
porcentaje de daños.
1.3 Hipótesis
Los tubérculos de papa tratados con FritoXcell producirán fritura de mayor calidad
que aquellos que no han sido tratados.
4
II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1 Origen e importancia.
Este tubérculo recibió el nombre de Papolt por parte de los Nahuatls y actualmente
es conocida como papa o patata. Su origen se sitúa en la región Andina, en la
confluencia de los países de Chile, Perú y Bolivia. Se extendió a través de América
central y del sur. Tras el arribo de los Españoles fué introducida en Europa hacia
1570 (Langer y Hill, 1987).
En el caso de Perú, se considera que los incas cultivaban esta hortaliza desde hace
2,000 años, lo que habla necesariamente, de la tradición de este producto en las
culturas indígenas del continente. Durante el periodo de 1600 a 1845, la papa se
constituyó como la principal fuente de alimentos de Irlanda, siendo los inmigrantes de
este país, los que la trajeron a Norteamérica en el año de 1719. También se ha
podido demostrar, que algunas variedades silvestres, son originarias de México.
(http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057/ca057.pdf#page=3).
El cultivo de papa tiene un gran interés económico debido a su extraordinario gusto,
no sólo para el consumo humano, sino para el ganadero e industrial, debido a su alto
valor energético y como materia prima (Edmond, 1984).
http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057/ca057.pdf#page=3
5
La papa es, sin duda, un legado al mundo. Significó desde su introducción a Europa
una importante fuente de alimento para los países del viejo continente, que se refleja
hoy en día en altos niveles de consumo.
Mundialmente, es uno de los principales cultivos, ocupa el cuarto lugar en producción
después del trigo, maíz y arroz. Se cultiva una superficie de 1,700,000 hectáreas
distribuidas en más de 125 países con una producción anual de 270 millones de
toneladas, donde destaca Estados Unidos, Perú; Brasil, Colombia, Canadá y Bolivia
(Borbón y Armenta, 1999).
En Estados Unidos, se procesa más de la mitad de la producción de papa. Los
productos elaborados en mayor cantidad son papas fritas congeladas, deshidratadas
y papas empaquetadas (Lanhger y Hill, 1987).
En nuestro país, a pesar de su alto valor alimenticio y de que se produce
prácticamente todo el año, el consumo por persona apenas alcanza los 14
kilogramos anuales (Borbón y Armenta, 1999). Se cultiva en gran parte del territorio
nacional. Tan sólo para el año 2003- 2004 se obtuvo una producción de 689,280
toneladas en los ciclos otoño- invierno y primavera- verano. Destacando los estados
de Sinaloa con el 44.39 %, Sonora con el 24.01 % y Guanajuato con el 10.12% de la
producción total obtenida (SAGARPA, 2004).
Cerca del 73% de la producción total nacional de papa se destina al consumo en
fresco, el 10% para uso industrial (frituras, botanas, etc.) y el restante 17% es
utilizado como semilla para la siembra en los próximos ciclos.
(http://www.siea.sagarpa.gob.mx/InfOMer/analisis/Anpapa.html)
http://www.siea.sagarpa.gob.mx/InfOMer/analisis/Anpapa.html
6
Sinaloa se ha destacado por ser el principal productor de papa en México, además
de ser un proveedor importante de la industria de las frituras y un destacado
productor de semilla para siembra. El cultivo de esta hortaliza se ubica
principalmente en las áreas de riego de la zona norte del estado, en los distritos de
Los Mochis y Guasave. Las principales variedades que se generan en dicha región
son la Alpha, Atlantic y Diamante
(http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057/ca057.pdf#page=3)
2.2 Clasificación taxonómica.
Nombre común: Papa, patata.
Reino: Metapita Vegetal
División: Magnoliopsida
Subclase: Asteridae
Orden: Solanales
Familia: Solanaceae
Nombre científico: Solanum tuberosum
(Lòpez, 1994; http://agronet.com.mx/cgi/articles.cgi?Action=View&Article=0&Type=A)
2.3 Descripción Botánica.
La papa es una planta anual, herbácea, de unos 50-60 cm. de altura, se reproduce
ya sea asexualmente, produciendo tubérculos o sexualmente por el desarrollo de
semillas en los frutos (Delorit y Ahlgren, 1986).
http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057/ca057.pdf#page=3
7
La verdadera semilla de la patata solamente interesa a los mejoradores para la
producción de nuevas variedades (Langher y Hill, 1987). Solanum tuberosum es una
especie cuyo procedimiento normal de fecundación es la autogamia, pese a que
presenta individuos altamente heterocigóticos (Folquer, 1971, citado por Maroto,
1992).
Los tallos de la papa son ligeramente vellosos, ramificados, y de uno a dos pies de
largo. Las hojas son ligeramente vellosas y de uno a dos pies de largo. Cada hoja
está formada por nueve o más hojuelas (Delorit y Ahlgren, 1986). Las flores se
agrupan en racimos (Guerrero, 1897). Las flores individuales son perfectas, pudiendo
ser blancas, amarillas o púrpura, de acuerdo con la variedad (Casseres, 1984). El
fruto es baya redondeada de color verde, que se vuelve amarilla al madurar. A la vez
que los tallos aéreos, las plantas tienen subterráneos (Guerrero, 1987). Los
tubérculos son los órganos comestibles. Están formados por tejido parenquimático,
donde se acumulan las reservas de almidón (Maroto, 1992). El tubérculo es un tallo
modificado. Cada ojo tiene tres o más yemas, de las cuales se obtiene el nuevo
crecimiento al sembrar las papas o cuando brotan estando almacenadas. El tamaño
depende la variedad del suelo y de las condiciones del clima. Puede variar en forma,
pero de ordinario, aovados o alargados. La piel puede ser lisa, áspera o coriácea.
Los colores más comunes son blancos, rojos, púrpuras y amarillos (Delorit y Ahlgren,
1986). Los tubérculos que crecen demasiado cerca de la superficie del suelo, o son
almacenados con luz, pueden desarrollar clorofila bajo la piel y volverse verdes.
Dichas papas contienen concentraciones elevadas de solanina, un alcaloide tóxico
por lo que no deben ser ingeridas (Langher y Hill, 1987).
Asumiendo que la papa de siembra ha sido almacenada bajo condiciones adecuadas
y que los nutrientes y la humedad del suelo son los adecuados, el factor que
determina el rendimiento final del cultivo, parece ser la superficie foliar, ya que son
8
las hojas las productoras de los azúcares que se almacenan en los tubérculos
(Langher y Hill, 1987).
2.4 Requerimientos de clima.
La papa se adapta a condiciones muy diferentes de clima, pero los rendimientos
elevados se consiguen en zonas templadas y frescas, sin heladas ni fuertes
temperaturas durante el periodo vegetativo (Sobrino y Sobrino, 1992).
Como norma general puede afirmarse que le son beneficiosos los ambientes frescos
y al contrario le perjudican las condiciones cálidas y de aridez. Las condiciones
ambientales del centro y norte de Europa son muy adecuadas a su cultivo, razón por
la cual se ha extendido en todos esos lugares. No conviene que las temperaturas
mínimas sean inferiores a 2 o C y lo ideal es que en la época de plantación sean
superiores a los 7 o C, siendo las más favorables de 13 a 20 o C (Maroto, 1992).
La parte aérea se destruye a -2 o C, es relativamente sensible a las heladas tardías.
Si la helada no es muy intensa un rebote posterior de la parte aérea provoca un
retraso de la producción y una disminución de la misma. Temperaturas
excesivamente elevadas, repercuten positivamente en el desarrollo de la parte aérea,
pero causan un detrimento en la tuberización (Maroto, 1992).
A nivel nacional, en su ciclo normal, la papa se siembra durante los meses de
octubre a diciembre y se cosecha a fines de enero y principios de mayo
(http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057/ca057.pdf#page=3).
http://www.infoaserca.gob.mx/claridades/revistas/057/ca057.pdf#page=3
9
2.5 Estructura y composición.
La papa es uno de los alimentos más importantes del mundo, está presente con más
o menos frecuencia, en la mesa de todos los hogares. Este producto es un tallo
subterráneo de alto valor biológico compuesto de muchas sustancias, algunas de
mayor y otras de menor importancia para el procesamiento entre las que destacan
carbohidratos, compuestos nitrogenados, glicoalcaloides, vitaminas, minerales y
ácidos orgánicos. Su constitución química se observa a continuación (Tabla 1):
Tabla 1. Principales componentes del tubérculo de papa.
COMPONENTE RANGO % MEDIA
Agua 63.2 – 86-9 75.05
Sólidos totales 13.1 – 36.8 23.7
Proteína (Nitrógeno total x 6.25) 0.7 – 4.6 2
Glicoalcaloides (Solanina) 0.2 – 41 3-10 (mg/100gr)
Grasa 0.02 – 0.20 0.12
Azúcares reductores 0.0 – 5.0 0.3
Total Carbohidratos 13.3 – 30.53 21.9
Fibra Cruda 0.17 – 3.48 0.71
Ácidos orgánicos 0.4 – 1.0 0.6
Ceniza 0.44 – 1.9 1.1
Vitamina C 1 – 54 mg/100gr 10-25 (mg/100gr)
Fuente: http://www.agrarias.uach.cl/webpapa
Estos valores cambian de acuerdo a variedad, lugar de producción, manejo del
cultivo y forma de almacenaje, y van a influir fuertemente en la calidad.
http://www.agrarias.uach.cl/webpapa
10
La anatomía de los tubérculos maduros y no maduros difiere considerablemente. Los
no maduros constan de una epidermis, una banda ancha de corteza, periciclo, haces
vasculares y médula. A medida que el tubérculo se desarrolla, la corteza llega a
formar una banda angosta bajo el peridermo y los haces vasculares se extienden
hasta las hojas, la médula crece notablemente y constituye la mayor parte del
tubérculo (Edmond, 1984).
Una papa madura puede estar constituida por 10 a 100 millones de células, cada una
con un papel especifico, como es el almacenaje de almidón, la remoción de fluidos y
la restauración o protección de capas. Estas células están unidas entre si. No
obstante, los espacios de aire conducen los subproductos de la respiración a la
superficie del tubérculo, de donde salen al exterior a través de miles de poros. Es
muy común que como consecuencia de una cosecha realizada en condiciones
húmedas, estos poros estén hinchados y contaminados con bacterias (Alonso,
2000).
2.6 Características de la variedad Atlantic.
Atlantic, es una variedad de maduración media- tardía. Fue liberada en 1976 por
Webb y colaboradores en Beltsville, Maryland EUA. Primordialmente es una papa
para fritura, lo cual se denota en la producción de hojuelas bajamente oscurecidas.
Posee gran adaptabilidad a diversos rangos de irrigación durante su fase de
crecimiento. Enraíza de manera relativamente rápida. Sus hábitos de crecimiento son
indeterminados. Los tubérculos son blancos, lisos, ovalados con ojos superficiales y
bien distribuidos. Su gravedad específica es de 1,090. Florea a los 55- 60 días
después de la siembra. El color de sus flores es lila pálido. A 2,390 metros sobre el
nivel del mar reporta 21.4 % de sólidos totales y 15.8 % de almidón. Es susceptible a
tizón tardío. Uno de los atributos principales de esta variedad es su calidad industrial.
11
Es excelente para cocinar papas horneadas, papalinas y papas fritas a la francesa.
Presenta una textura harinosa, seca (http://mvproduce.com/spvarietyframeset.html).
2.7 Almacenamiento.
Las condiciones de temperatura, humedad y luz son de importancia básica al
considerar el almacenamiento de la papa. Durante las dos primeras semanas de
almacenamiento la temperatura debe ser mantenida entre 10 y 15.5 o C. Esta
temperatura junto con la humedad elevada es la más favorable para cicatrizar las
lesiones que puedan ocurrir como resultado de su cosecha y manejo. Aquellos
tubérculos dañados que se cicatrizan en forma adecuada pierden menos humedad
durante el almacenamiento y es menos probable que se infecten con organismos
patógenos. Después de dos semanas la temperatura se baja a alrededor de 4.5 oC y
se mantiene a ese nivel la mayor parte del tiempo de almacenamiento, siempre que
éste se desee por más de cuatro meses (Delorit y Ahlgren, 1986).
El principal objetivo del almacenamiento es conservar la mayor cantidad de agua
dentro del tubérculo. Por esta razón, el sitio seleccionado debe ser oscuro y bien
aireado. La oscuridad evita el verdeamiento y el desarrollo de sabores agrios; la
buena ventilación impide la actividad de hongos y bacterias en los tubérculos.
Finalmente el manejo que se le de a la papa durante su almacenamiento, dependerá
del uso que se le vaya a dar una vez termine el proceso (Alonso, 2000).
Aquella que es almacenada a temperaturas más bajas produce hojuelas oscuras
debido a los azúcares que ha acumulado. Algunas variedades acumulan azúcares
más lentamente y tienden a perderlos con mayor rapidez cuando se les retira del
almacén. Los tubérculos almacenados por lo general producen hojuelas más
oscuras. En condiciones de 10 a 15 oC, la papa producirá brotes después de dos o
http://mvproduce.com/spvarietyframeset.html
12
tres meses de almacenamiento por lo que al iniciarse el almacenamiento se debe
establecer una humedad relativa del 85-90% y deberá ser mantenida durante la
duración del mismo (Delorit y Ahlgren, 1986).
2.7.1 Acumulación y degradación del almidón
El almidón es el carbohidrato de reserva principal en la mayoría de las plantas. Se
acumula en forma de gránulos insolubles en agua, en los amiloplastos, órganos de
almacenamiento en los cuales se forma después de la translocación de la sacarosa,
o de otro carbohidrato proveniente de las hojas. Gran parte del almidón contenido en
los amiloplastos, desaparece como resultado de la respiración y la translocación de
azúcares (Salisbury y Ross, 2000).
La formación de almidón se produce principalmente por la donación repetida de
unidades de glucosa provenientes de un azúcar nucleotídico similar al UDPG,
denominado difosfoglucosa de adenosina (ADPG). Esta reacción es catalizada por la
enzima almidón sintetasa, la cual se activa mediante K+. Los niveles elevados de
iluminación y los días largos del verano producen tanto la acumulación de uno o más
granos amiláceos en los cloroplastos como el almacenamiento del almidón en los
amiloplastos de células no fotosintéticas. Además, la formación de almidón en los
cloroplastos se ve favorecida por la luz brillante, debido a que la ADPG se activa
alostéricamente mediante Pi (Salisbury y Ross, 1994; Bidwell, 1982).
Dos moléculas constituyen el almidón: la amilosa y la amilopectina. Ambas están
compuestas por unidades de D- glucosa unidas por enlaces a -1,4. Además la
amilopectina consta de moléculas muy ramificadas, dadas por la formación de
enlaces a -1,6. El almidón del tubérculo de papa contiene aproximadamente un 78%
de amilopectina y 22% de amilosa (Salisbury y Ross, 1994).
13
2.7.2 Respiración
Todas las células activas respiran de manera continua. Y con frecuencia absorben el
mismo volumen de O2 que el que liberan. Empero, la respiración es mucho más que
un simple intercambio de gases. En el proceso global es una oxidorreducción en la
que algunos compuestos se oxidan a CO2 y el O2 que se absorbe se reduce para
formar agua. Almidón, fructanos, sacarosa u otros azúcares, grasas, ácidos
orgánicos y en ciertas condiciones, incluso proteínas, puede servir como sustratos
respiratorios (Salisbury y Ross, 2000).
La respiración es una serie de 50 o más reacciones componentes, cada una
catalizada por una enzima distinta. Es una oxidación que se efectúa en un medio
acuoso, a un pH casi neutro, a temperatura moderada y sin humo. Esta degradación
paulatina de moléculas grandes es un medio para convertir energía en ATP.
Además, a medida que se efectúa la degradación se obtienen intermediarios útiles
para un gran número de otros productos vegetales esenciales.(Salisbury y Ross,
2000).
El almidón que se forma en los amiloplastos de los órganos de almacenamiento, a
partir de la sacarosa translocada u otros azúcares no reductores, también constituye
un sustrato respiratorio importante. Gran parte de estos amiloplastos desaparece
como resultado de la respiración y la formación de brotes. Es por ello que la cantidad
de almidón en cada célula constantemente decrece (Salisbury y Ross, 1994; Bidwell,
1982).
La conversión de carbohidratos en calor, agua y dióxido de carbono, depende del
estado de madurez de los tubérculos y de la temperatura. La respiración de los
tubérculos maduros es a menudo tres veces mayor que la de los mismos tubérculos
14
una semana después. Esta mayor velocidad de respiración, está, en parte asociada
con los daños mecánicos que pueden haberse producido en cosecha y almacenaje,
como también a la tuberización de la piel. Solo algunas de las moléculas de glucosa
que se derivan del almidón se oxidan por completo a CO2 y H2O, otras se convierten
en moléculas de sacarosa (http://www.agrarias.uach.cl/webpapa).
La mayoría de los pasos de degradación del almidón hacia glucosa pueden
catalizarse mediante tres enzimas distintas, aunque se necesitarán otras más para
completar el proceso. Las primeras tres enzimas son una alfa amilasa, una beta
amilasa y la almidón fosforilasa. De estas, al parecer sólo la alfa amilasa, puede
atacar gránulos de almidón intactos, por lo que cuando actúan la beta amilasa y la
almidón fosforilasa es probable que sea sobre el producto liberado por la primera.
Las amilasas hidrolizan cadenas de amilosa no ramificadas para formar
principalmente maltosa, mientras que la almidón fosforilasa convierte dichas cadenas
en 1-fosfato de glucosa. La acción de las tres enzimas sobre la amilopectina deja una
dextrina cuyos enlaces de ramificación deben hidrolizarse mediante enzimas
desramificantes: una pululanasa, una isoamilasa y una dextrinasa límite. La maltosa
se hidroliza a glucosa principalmente mediante la acción de la maltasa. Las unidades
de glucosa resultantes quedan entonces disponibles para su degradación por
respiración. Los niveles de azúcares reductores (glucosa y fructosa) y sacarosa, han
sido utilizados para predecir el comportamiento de las papas empleadas en la
producción de frituras de papa (Salisbury y Ross, 1994; Bidwell, 1982).
http://www.agrarias.uach.cl/webpapa
15
2.8 Oscurecimiento. Los azúcares reductores son normalmente el factor limitante más importante en la
aceptabilidad de tubérculos destinados a la elaboración de frituras. De acuerdo con
los límites establecidos en literatura, niveles de 0.2-0.3% de azúcares reductores en
base húmeda, se marcan como aceptables (http://www.agrarias.uach.cl/webpapa).
Al exponerse el tubérculo de papa a temperaturas inferiores a los 7 °C, ocurre lo que
se conoce como “endulzamiento por frío”. Este daño fisiológico, que es la principal
causa de rechazo de lotes de papa serrana para la industria, consiste en la
acumulación de azúcares reductores como resultado de la sucesiva degradación del
almidón y sus componentes, debido a la desintegración de la membrana del
amiloplasto por efecto de la temperatura baja. Se estima que por esta causa se
pierde el 1.3% de peso fresco del tubérculo, o sea del 8 al 9% del almidón presente
originalmente (Burton et al. 1992; Ohad et al., 1971 citados por Manrique, s.f.)
Según García (2002), los azúcares reductores, son los causantes del pardeamiento de la papa al freirla, debido a la reacción que ocurre entre los grupos reducidos de
los azúcares y el grupo amino de los aminoácidos, conocida como la reacción de
Maillard. Este tipo de reacción de oscurecimiento es el que sucede más
frecuentemente cuando los alimentos se calientan a temperaturas altas o se
almacenan por periodos muy largos y va acompañado además por una reducción de
la solubilidad de las proteínas, una baja en el valor nutritivo y la producción de
sabores amargos (Badui, 1993).
http://www.agrarias.uach.cl/webpapa
16
A continuación se señalan de manera resumida las etapas del mecanismo descrito
por Hodge, a través del cual se lleva a cabo la formación de melanoidinas o
pigmentos (Badui, 1993).
i. Condensación azúcar- amino para formar una glucosilamina-N-sustituída.
ii. Rearreglo de Amadori.
iii. Deshidratación de azúcares.
iv. Fragmentación de azúcares.
v. Degradación de Strecker.
vi. Condensación aldólica de compuestos intermediarios para formar pigmentos
insaturados con propiedades fluorescentes.
vii. Polimerización de aldehídos con aminas (formación de pigmentos)
El oscurecimiento enzimático también representa un serio problema en el
procesamiento de tubérculos de papa, causado por la acción catalítica de la enzima
polifenoloxidasa (PFO). Una vez que se rompen células, la PFO entra en contacto
con sustratos fenólicos y en presencia de oxígeno molecular, cataliza su oxidación
llevando a la formación de compuestos coloridos indeseables. Además puede
resultar también en la pérdida de la calidad nutricional y proporcionar modificaciones
de sabor. Lo anterior se ha comprobado en cultivares con altas concentraciones de
azúcares reductores y bajo contenido de sólidos, pues se han obtenido productos
oscurecidos, amargos y de textura pobre (Matheis, 1987 citado por Zorzella et al.,
2003).
En bibliografía se han señalado a las propiedades intrínsecas de un cultivar, los
factores ambientales y su manejo como los causadores del estrés lo que conlleva a
una mayor síntesis de compuestos indeseables, como los ácidos clorogénicos, así
17
como a un aumento de la actividad enzimática, presencia de aminoácidos libres y
reducción del contenido de ácido ascórbico.
2.9 Ácidos Salicílico e hidroxicarboxilicos.
El término salicilato se ha utilizado para la descripción de un grupo de compuestos
químicos que presentan el radical 2-hidroxibenzoico. Dentro de estos compuestos se
encuentran el salicilato de sodio, el éster y metilo del ácido salicílico, así como el
ácido acetilsalicílico, los cuales son de gran utilidad química. El ácido salicílico se
obtiene por medio del tratamiento de la sal de un fenol con dióxido de carbono, que
produce el reemplazamiento de un hidrógeno anular por el grupo carboxilo,
conociéndose esta reacción con el nombre de Kolbe, mediante la cual se obtiene el
ácido ortobenzoico o ácido salicílico. Entre los efectos que causa el ácido salicílico
en el desarrollo de los vegetales se tiene: inhibición de la germinación o del
crecimiento de raíz y coleoptilo, inducción de la floración e inhibición de la misma,
provoca cierre de estomas y reducción de la transpiración, mantiene turgente los
estomas y pulvinolos, altera la permeabilidad de los tilacoides (Smith y Smith, 1966;
López, 1984; Saxena y Rashid, 1980; Larque-Saavedra, 1975; Saeedi et al., 1984;
Bell, 1981, citados por López et al., 1998).
Los ácidos carboxílicos se caracterizan por la existencia de uno o más grupos
carboxílicos (-COOH) en su molécula. El átomo de hidrógeno de éste grupo es activo
y puede aparecer como ión hidrógeno libre. Estructuralmente se consideran
formados por sustitución de los tres átomos de hidrógenos de un carbono terminal
por un átomo de oxígeno y un grupo hidroxilo (Wood y Keenan, 1974). Existe una
relación entre algunos ácidos orgánicos y el metabolismo de ciertos carbohidratos
(Salisbury y Ross, 2000).
18
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Ubicación.
El presente proyecto de investigación se realizó en los laboratorios de agua, suelo y
plantas de la Dirección de Recursos Naturales dentro del Instituto Tecnológico de
Sonora campus Centro y en el laboratorio LV- 700 campus Náinari. Así mismo, una
parte de la investigación se llevó a cabo en un laboratorio móvil de AGROBO
(Aguirre Robinson Bours) ubicado inicialmente en el parque industrial y
posteriormente en el block 703.
3.2 Diseño del experimento.
Se utilizó un diseño de experimentos simple completamente al azar con dos
repeticiones. El análisis estadístico se llevó a cabo mediante el programa FAUANL
versión 2.5 para todos los casos, a excepción de la prueba de fritura correspondiente
al día 0, ya que en éste no se contó con las repeticiones necesarias.
19
3.3 Procedimiento.
Para la evaluación del efecto de los tratamientos se definió un sitio de muestreo por
tratamiento. La muestra de cada sitio de muestreo, fue recibida en la institución. Ésta
se dividió en porciones de aproximadamente 4 Kg. c/u, las cuales fueron procesadas
a intervalos de 15 días (0,15, 30 y 45 días después de la cosecha) realizándose la
última por duplicado en prueba de fritura. Durante todo el periodo los tubérculos
fueron almacenados en cámaras de enfriamiento a temperatura entre 7 y 8 oC.
3.4 Metodología.
3.4.1 Tratamiento de la muestra
Se pesó un Kg. de muestra, se peló y picó en trozos de aproximadamente 1 cm2.
Posteriormente se pesaron 10 gr. de papa picada y pelada y se licuaron en 500 ml de
agua destilada durante un minuto. Enseguida se filtró mediante un embudo Büshner
y bomba de vacío con papel whatman número 1. Se separó el filtrado para la prueba
de azúcares reductores. Posteriormente se lavó el sólido del papel filtro con un litro
de agua destilada descartándose todo el líquido del lavado, se separó para la
determinación de almidón.
3.4.2 Análisis de almidón
Se aplicó el método polarimétrico (International Starch Institute, 1997) el cual se
detalla a continuación. Se colocó el sólido obtenido al final del tratamiento de la
20
muestra, a un matraz volumétrico de 100 ml y se agregaron 60 ml de ácido
clorhídrico 0.12 N. Posteriormente se colocó el matraz en un baño de agua hirviendo
por 15 minutos, se retiró y se enfrió rápidamente en agua a 20 oC. Enseguida se
añadieron 4 ml de una solución de acetato de plomo al 70% (p/v) y se dejó reposar
por 45 minutos. Por último se filtró mediante un embudo Büshner y bomba de vacío
con papel whatman número 1 y se determinó rotación angular en el polarímetro.
Se calculó la concentración de almidón en base a la siguiente ecuación matemática:
C = 100*Ra
L*Re
Donde:
C = concentración de almidón (%)
Ra = Rotación angular determinada
L = longitud de la celda (dm)
Re = Rotación específica del almidón (+185.7)
3.4.3 Análisis de azúcares reductores
Se realizó de acuerdo al método microcolorimétrico de Nelson- Somogy
(http://www.biol.unlp.edu.ar/bromatologiaF/tpractico1.htm), cuya descripción se
detalla a continuación:
Se utilizó un blanco y se realizó una curva de calibración con cada serie de muestras.
La reacción se llevó a cabo en tubos de ensaye con tapones de vidrio. Se colocaron
2 ml de reactivo de cobre, y 2 ml de la muestra en el tubo. Se colocaron los tubos de
ensaye en un baño de agua hirviendo durante 10 minutos, posteriormente se enfrió
durante 5 minutos en agua a temperatura ambiente. Enseguida se añadió un ml de
reactivo de arsenomolibdato, se mezcló y se llevó a un volumen definido entre 10 y
http://64.4.26.250/cgi-bin/linkrd?_lang=EN&lah=5407a00e67654936ddcd6a24613f00a8&lat=1096561138&hm___action=http%3a%2f%2fwww%2ebiol%2eunlp%2eedu%2ear%2fbromatologiaF%2ftpractico1%2ehtm
21
25 ml, dependiendo de la intensidad del color. Por último se midió la absorbancia a
520 nm.
3.4.4 Determinación de humedad
Se llevó a cabo en base a lo señalado por el método empleado para el análisis de
almidón, el cual señala la aplicación de temperaturas de 120 o C por un periodo de 2
horas para 5 gramos de muestra.
3.4.5 Pruebas de calidad de fritura
Se realizaron conforme a la metodología empleada en el laboratorio de AGROBO. Se
pesaron aproximadamente 3 Kg. de muestra y se trabajó con todas las papas. Se
cortaron por la mitad en forma longitudinal o transversal (Figura 1) eliminando una
mitad de cada papa cortada. Se rebanaron cada una de las mitades considerando
que las primeras tres hojuelas fueran descartadas (Figura 2) y las siguientes cuatro
fueron empleadas para la prueba de freído. Se lavaron las hojuelas con agua para
eliminar los almidones excedentes (Figura 3), se secaron con papel (Figura 4) y
posteriormente fueron agregadas una a una, lentamente, tomando en cuenta un
tiempo de residencia alrededor de 2 minutos a una temperatura de 185 o C (Figuras
5 y 6). Las muestras fueron retiradas de la freidora y se eliminó el excedente de
aceite cuidando no romperlas.
22
Fig. 1. Corte de la papa por la mitad Fig. 2. Rebanado de hojuelas
Fig. 3. Lavado de hojuelas Fig. 4. Secado de hojuelas
Fig. 5. Freído Fig. 6. Freidora
23
Enseguida se realizó una evaluación de la apariencia de la muestra frita mediante el
apoyo de un escantillón (Figura 7) y la tabla de prioridades de defectos (Tabla 2),
para la determinación de los defectos en las hojuelas. Una vez que se llevó a cabo la
separación de hojuelas respecto a su evaluación de freído (Figura 8), se determinan
porcentajes de daños observados en base a peso.
Fig. 7. Escantillón Fig. 8. Clasificación de fritura
por defecto
Tabla 2. Prioridades de defectos, definición, localización y tamaño.
PRIORIDAD TIPO DE
DEFECTO
COLOR LOCALIZACIÓN TAMAÑO
1 Color
indeseable
(Figura 9)
Café, negro,
gris, blanco,
roja o azul.
Cualquier parte de
la hojuela
Área circular continua
igual o mayor a 17.5
mm de diámetro
2 Verdeamiento
Verde Cualquier parte de
la hojuela
Cualquier tamaño
3 Decoloración
interna
(Figura 11)
Café, negro,
gris, blanco,
roja o azul.
Sin tocar cualquier
orilla de la hojuela
Área circular continua
igual o mayor a 4.76
mm de diámetro y
menor a 17.5 mm
4 Decoloración
externa
(Figura 12)
Café, negro,
gris, blanco,
roja o azul.
Tocando cualquier
orilla de la hojuela
Área circular continua
igual o mayor a 4.76
mm de diámetro y
menor a 17.5 mm
24
Fig. 9. Coloración indeseable Fig. 10. Coloración aceptable
Fig. 11. Coloración Externa Fig. 12. Coloración Interna
25
3.5 Tratamientos.
Se evaluaron tres tratamientos, los cuales se detallan en la Tabla 3.
Tabla 3. Tratamientos evaluados en tubérculo de papa almacenada.
Tratamiento Producto Dosis/Ha
/aplicación
No.
aplicaciones
Época de
aplicación
1 Ninguno
(testigo)
------ ----- -----
2 FritoXcell 3L 3 30,45 y 60 dde
3 FritoXcell 3L 3 60, 75 y 90 dde
dde: días después de la emergencia.
Para cada uno de los tratamientos se manejaron dos repeticiones. Las etiquetas
asignadas fueron las que se describen a continuación (Tabla 4):
Tabla 4. Nomenclatura utilizada en el etiquetado de tratamientos, repeticiones.
Etiqueta Tratamiento al que
corresponde
Repetición a la que corresponde
T1M1 1 1
T1M2 1 2
T2M1 2 1
T2M2 2 2
T3M1 3 1
T3M2 3 2
26
3.6 Variables evaluadas.
Los parámetros evaluados fueron: Contenido de almidón, contenido de azúcares
reductores, humedad y calidad de fritura.
Contenido de almidón: Determinado mediante el método polarimétrico del
International Starch Institute. Se expresa en porcentaje en base húmeda y porcentaje
en base seca.
Contenido de azúcares reductores: Se determinaron a través del método
microcolorimétrico de Nelson-Somogy. Su cuantificación se realizó mediante un
espectrofotómetro y los resultados se expresan en porcentaje en base húmeda y
porcentaje en base seca.
Humedad: Se expresa en porcentaje y fue determinada por diferencia de pesos al
someter la muestra al calor seco de un horno a 120 oC.
Calidad de fritura: Los resultados se expresan en porcentajes de daños totales
observados en la hojuela del tubérculo.
3.7 Material y equipo utilizado.
Para la realización de este proyecto, se empleó equipo que a continuación se enlista:
27
Espectrofotómetro: Marca GBC. Modelo Cintra 5. Serie V2670.
Polarímetro: Marca PSC. Polyscience Corporation. Modelo SRG.
Balanza analítica: Marca OHAUS.
Reactivos del método microcolorimétrico de Nelson- Somogy:
Reactivo de sulfato de cobre: Disolver 28 g de Na2HPO4 anhidro y 4 g de tartrato de
sodio y potasio en aproximadamente 700 ml de agua destilada. Agregar 100 ml de
NaOH 1N agitando, y luego 80 ml de CuSO4 al 10% (p/v). Cuando se disolvió todo
agregar 180 g de Na2SO4 anhidro y diluír a 1 litro. Dejar descansar un día y luego
decantar el sobrenadante claro. Este reactivo se puede guardar indefinidamente.
Reactivo de arsenomolibdato: Disolver 25 g de molibdato de amonio en 450 ml de
agua destilada, agregar 21 ml de H2SO4 concentrado y mezclar. Luego agregar 3 gr
de Na2HAsO4.7H2O disueltos en 25 ml de agua destilada. Mezclar e incubar a 37 o C
por 24 horas. Guardar en frasco color ambar, preferiblemente en un armario.
28
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se analizó el comportamiento de cada una de las variables por tratamiento. A
continuación se muestran los resultados obtenidos en la determinación de la
concentración de almidón, azúcares reductores y calidad de fritura desde el día 0
hasta el día 45.
4.1 Almidón.
Se llevó a cabo la cuantificación de almidón, enseguida se presentan los resultados
en base seca, registrados a partir del análisis realizado el día 0.
29
70.07% 50.48% 53.59%
0
10
20
30
40
50
60
70
80%
de
alm
idón
1 2 3Tratamientos
Figura 13. Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los 0 días
de almacenamiento.
La primera evaluación (Figura 13), arrojó como resultados los siguientes datos: se
obtuvo un máximo de 70.08 % de almidón correspondiente al testigo, por lo que éste
resultó ser el mejor de los tratamientos aún cuando estadísticamente no se
encontraron diferencias significativas. La concentración media mínima de almidón en
base seca fue determinada en el tratamiento 2, cuya media fue 50.49 %. El testigo
superó los tratamientos 2 y 3 con 27.95 % y 23.51 % respectivamente.
30
5860626466687072747678
% d
e al
mid
ón
1 2 3
Tratamientos
Figura 14. Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los 15
días de almacenamiento.
En el análisis realizado el día 15 (figura 14), el mejor de los tratamientos nuevamente
resultó ser el testigo con una concentración media igual a 76.18 % de almidón y el
tratamiento 2 presentó la menor concentración a esta fecha, 71.74%.
Estadísticamente no se encontraron diferencias significativas entre tratamientos, no
obstante los tratamientos 2 y 3 fueron superados con 15.20 % y 5.83% por el testigo.
31
0102030405060708090
% d
e al
mid
ón
1 2 3
Tratamientos
Figura 15. Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los 30
días de almacenamiento.
De acuerdo con la tendencia observada al día 30 (Figura 15), el mejor de los
tratamientos fue el 3 con una media máxima de 80.51 %, así mismo, la mínima
concentración registrada fue 67.06 % correspondiente al tratamiento 2. No se
encontraron diferencias significativas aún así, tomando como base la tendencia
observada, el tratamiento 3 superó al testigo con 0.66% y al tratamiento 2 con 16.70
%.
32
0
10
20
30
40
50
60
70
80%
de
alm
idón
1 2 3
Tratamientos
Figura 16. Determinación de almidón en tubérculo de papa en base seca, a los 45
días de almacenamiento.
Al final de los análisis, día 45 (Figura 16), el tratamiento que presentó la media más
alta en la concentración de almidón, fue el testigo con 79.85 %. La mínima fue
60.62% y se determinó en el tratamiento 2. Estadísticamente no se encontraron
diferencias significativas entre los distintos tratamientos, sin embargo, el testigo
registró una ventaja de 24.08 % sobre el tratamiento 2 y de 10.87% respecto al 3.
33
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50Tiempo (dias)
Con
cent
raci
ón d
e al
mid
ón(%
en
base
sec
a)
T1M1T1M2T2M1T2M2T3M1T3M2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50Tiempo (dias)
Con
cent
raci
ón d
e al
mid
ón(%
en
base
sec
a)
T1M1T1M2T2M1T2M2T3M1T3M2
Figura 17. Cinética de la concentración de almidón en porcentaje en base seca
durante los 45 días del almacenamiento.
Contrariamente a la disminución esperada, en los niveles de almidón (Figura 17) se
apreciaron tendencias con altibajos continuos en todas las muestras analizadas. De
manera general, se observó que inicialmente los niveles de este carbohidrato
aumentaron ligeramente, sin embargo, al final de los análisis se encontró una
marcada tendencia a la baja. Lo anterior pudo deberse a factores diversos tales
como variaciones no controladas de las condiciones de almacenamiento, falta de
homogeneidad en el tubérculo analizado o bien, el deterioro presentado por algunos
de ellos.
Aún los productos de la cosecha más cuidada sufren algunos daños durante el
proceso de almacenaje. Mantener los tubérculos en las condiciones adecuadas tales
como temperatura moderada, humedad relativa alta (90% o más) y ventilación,
34
constituye parte de una conservación exitosa (Kleinhenz, 2000). Pritchard (1993),
señala que tubérculos con heridas o raspaduras que son almacenados
inmediatamente a 4-5 oC, no desarrollarán rápidamente una barrera de peridermis
sobre las heridas, por lo que serán susceptibles a las pudriciones durante todo el
periodo de almacenamiento, lo cual originaría una disminución en la cantidad de
almidón presente hacia el centro de la lesión.
Salisbury et al., (1992), señala que el almidón constituye un sustrato respiratorio
importante por lo que la cantidad del mismo en cada célula constantemente decrece.
Durante el proceso de respiración, las papas convierten los carbohidratos en calor,
agua y CO2 (http://www.agrarias.uach.cl/webpapa/pag14.htlm). Los niveles de
almidón en la papa disminuye con el almacenamiento a bajas temperaturas a través
del proceso de conversión de almidón en azúcares por la acción de enzimas
amilolíticas (Smith, 1977). Moreno (2000), comenta que altos contenidos de almidón
en el tubérculo, aumentan el rendimiento de las hojuelas por menores pérdidas
cuantitativas de evaporación de agua al mismo tiempo que disminuye la retención de
aceite en la fritura.
http://www.agrarias.uach.cl/webpapa/pag14.htlm
35
4.2 Azúcares reductores.
Una vez realizado el análisis estadístico, se llevó a cabo la comparación de medias
por tratamientos. En las siguientes figuras se observa el comportamiento registrado
en la concentración azúcares reductores en base seca.
0,570,580,59
0,60,610,620,630,640,650,660,67
% d
e az
úcar
es re
duct
ores
1 2 3
Tratamientos
Figura 18. Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en base
seca, a los 0 días de almacenamiento.
Al día 0 (Figura 18), la media máxima que se obtuvo fue de 0.67 % en el testigo y la
mínima de 0.60 % en el tratamiento 2. Estadísticamente, no se encontraron
diferencias significativas, no obstante, en base al comportamiento observado, resultó
mejor el tratamiento 2, ya que registró una concentración 10.48 % menor que el
testigo y 3.53 % menor que el tratamiento 3.
36
0,570,580,59
0,60,610,620,630,640,650,66
% d
e az
úcar
es re
duct
ores
1 2 3
Tratamientos
Figura 19. Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en base
seca, a los 15 días de almacenamiento.
El mejor tratamiento determinado a los 15 días de almacenamiento (Figura 19), fue el
2 con una concentración de azúcares reductores de 0.59 %. Este superó al testigo
con una ventaja de 4.52% y al tratamiento 3 con 9.24 %. Una vez más, no se
encontraron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos.
37
00,050,1
0,150,2
0,250,3
0,350,4
0,450,5
%de
azú
care
s re
duct
ores
1 2 3
Tratamientos
Figura 20. Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en base
seca, a los 30 días de almacenamiento.
En la Figura 20, se muestra la comparación de medias del día 30 donde los mejores
resultados se obtuvieron con el testigo, encontrándose en éste la mínima
concentración de azúcares, 0.39 %. Sin embargo, estadísticamente no hubo
diferencias significativas. Los tratamientos 2 y 3 superaron al testigo con 1.98 % y
22.01 % respectivamente.
38
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
% d
e az
úcar
es re
duct
ores
1 2 3
Tratamientos
Figura 21. Determinación de azúcares reductores en tubérculo de papa en base
seca, a los 45 días de almacenamiento.
En el análisis realizado el día 45 (Figura 21), tampoco se encontraron diferencias
estadísticamente significativas. Destacó el tratamiento 2 con el valor mínimo
determinado a esa fecha, 0.69 % de azúcares reductores y el 3 con un máximo de
0.86 %. El testigo registró 4.18 % más que el tratamiento 2, así mismo, éste último
fué superado con 24.22 % por el tratamiento 3.
39
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 15 30 45
Tiempo (dias)
Con
cent
raci
ón (%
en
base
sec
a)
T1M1T1M2T2M1T2M2T3M1T3M2
Figura 22. Cinética de la concentración de azúcares reductores en porcentaje en
base seca durante los 45 días del almacenamiento.
La tendencia en la concentración de azúcares reductores (Figura 22), no mostró el
comportamiento esperado ya que al inicio, se registró una disminución en los niveles
de azúcares contenidos en el tubérculo almacenado. Aún así, se aprecia que ésta
tendencia se mantuvo constante en las seis muestras analizadas. Al final del análisis
se observó un incremento considerable, lo cual nuevamente pudo haber sido
originado por factores tales como fluctuaciones no controladas en la temperatura y
humedad de almacenaje, falta de homogeneidad en las muestras y/o el mal estado
de los tubérculos.
Los cambios en la concentración de azúcares pueden ser empleados como un
indicador de estrés ya que los daños físicos generalmente incrementan sus niveles
(Pritchard, 1993).
40
La regulación de los niveles de azúcares en los tubérculos mediante un manejo y
almacenamiento adecuados, es esencial para asegurar una calidad aceptable de
procesamiento, ya que se señala que el color de las hojuelas de papas fritas está
directamente relacionado con la cantidad de azúcares en el tubérculo (Pritchard,
1993). Rodríguez-Saona (1997), indican que los niveles de azúcares reductores
(glucosa y fructosa) y sacarosa, son utilizados para predecir el comportamiento de
los tubérculos empleados para la elaboración de frituras. Cheong (1998), comenta
que inicialmente al almacenar papa madura, los niveles de azúcares reductores son
relativamente bajos. Posteriormente las enzimas invertasas degradan la sacarosa en
los órganos en los que se acumula el almidón, llevando a la producción de glucosa y
fructosa, por lo que sus niveles constantemente aumentan (Salisbury et al., 2000;
Pritchard, 1993).
Cuando estos son almacenados a bajas temperaturas los niveles de azúcares
reductores se incrementan más rápidamente. En un periodo de 3 a 4 semanas, el
aumento en la concentración de glucosa y fructosa es significativamente alto.
(Cheong, 1994; García, 2002).
Vedruscolo (1998) citado por Zorzella, et al., (2003), comenta que para la obtención
de frituras de calidad, los niveles de azúcares reductores en base húmeda, deberán
situarse entre 0.2 y 0.3 %.
41
4.3 Calidad de fritura.
Con las pruebas de evaluación de fritura fue posible corroborar los resultados
obtenidos en la determinación de azúcares reductores y almidón. Estos se detallan a
continuación (Tabla 5) por tratamiento, repetición y día de análisis.
Tabla 5. Coloración interna (CI), coloración indeseable (CII), (Figura 28); y daños
totales (DT) en el tubérculo de papa, al día 0.
MUESTRA: CI (%): CII (%): DT (%):
T1M1, T1M2 1.22 3.06 4.28
T2M1, T2M2 0.00 2.30 2.30
T3M1, T3M2 3.72 2.07 5.79
0
1
2
3
4
5
6
% d
e da
ños
tota
les
1 2 3
Tratamientos
Figura 23. Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a los 0
días de almacenamiento.
42
En la prueba de fritura para el tiempo 0 (Figura 23), se obtuvo un máximo de 5.79%
de daños totales en la muestra testigo. Fue el tratamiento 2 el que presentó menor
porcentaje de daños a esa fecha, 2.3 %, superado en 151.73 % por el tratamiento 3 y
86.08 en % por el testigo.
Los datos obtenidos en la prueba de fritura correspondiente al día 15, se muestran
en la Tabla 6.
Tabla 6. Verdeamiento (V); coloración indeseable (CII); coloración interna (CI);
coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de papa al día 15.
MUESTRA
Ptot
muestra (g)
V
(g)
V
(%)
CII
(g)
CII
(%)
CI
(g)
CI
(%)
CE
(g)
CE
(%)
DT
(%)
T1M1 119.6 0 0 0 0 16.4 13.7 9.1 7.60 21.3
T1M2 119.3 0 0 0 0 13.4 11.2 11.0 9.2 20.5
T2M1 114.4 0 0 0 0 27.7 24.2 17.4 15.2 39.4
T2M2 118.6 0 0 0 0 46.2 38.9 8.6 7.3 46.2
T3M1 125.4 0 0 0 0 10.8 8.6 24.2 19.2 27.9
T3M2 115 0 0 0 0 45 39.1 2.5 2.2 41.3
43
05
1015202530354045
% d
e da
ños
tota
les
1 2 3Tratamientos
Figura 24. Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a los 15
días de almacenamiento.
De acuerdo con la tendencia observada al día 15 (Figura 24), el testigo resultó mejor
que los tratamientos 2 y 3, registrando una media de 20.91% de daños totales, sin
embargo no se encontraron diferencias significativas. En los tratamientos 2 y 3 se
determinaron respectivamente 104.85 % y 65.71 % más daños que el testigo.
Tabla 7. Verdeamiento (V), coloración indeseable (CII), coloración interna (CI),
coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de papa al día 30.
MUESTRA
Ptot muestra
(g)
V
(g)
V
(%)
CII
(g)
CII
(%)
CI
(g)
CI
(%)
CE
(g)
CE
(%)
DT
(%)
T1M1 98.6 0 0 6.3 6.39 23.6 24 5.4 5.48 36
T1M2 109.4 0 0 0 0 18.7 22 14 12.5 34
44
T2M1 110.8 4 3.7 0 0 41.6 38 15 13.6 55
T2M2 112.7 0 0 4.6 4.08 52.8 45 5.8 5.15 54
T3M1 104.5 0 0 12.1 11.6 32.7 31 9.7 9.28 52
T3M2 109.4 4 4.3 22.5 20.6 26.4 24 11 9.69 59
0
10
20
30
40
50
60
% d
e da
ños
tota
les
1 2 3
Tratamientos
a
b b
Figura 25. Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a los 30
días de almacenamiento.
En el análisis del día 30 (Figura 25), se encontraron diferencias estadísticamente
significativas entre tratamientos, resultando mejor el testigo con una media de daños
totales de 35.059 %, éste presentó una ventaja de 51.123 % sobre el tratamiento 2 y
de 53.674 % respecto al tratamiento 3. Detalles de los daños encontrados se indican
en la Tabla 7.
45
Tabla 8. Verdeamiento (V), coloración indeseable (CII), coloración interna (CI),
coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de papa al día 45.
Primera evaluación.
MUESTRA Ptot
muestra (g)
V
(g)
V
(%)
CII
(g)
CII
(%)
CI
(g)
CI
(%)
CE
(g)
CE
(%)
DT
(%)
T1M1 98.6 0 0 7.1 7.2 31.6 32.0 6.9 7.00 46.2
T1M2 82.5 0 0 0 0.0 29.2 35.3 12.9 15.64 51.0
T2M1 104.1 0 0 4 3.8 47.8 45.9 19.7 18.92 68.6
T2M2 99.7 0 0 5.9 5.9 22.4 22.4 21 21.06 49.4
T3M1 91 0 0 0 0.0 48.2 52.9 10.1 11.10 64.0
T3M2 87.9 0 0 27.1 30.8 24.5 27.8 5.6 6.37 65.0
Tabla 9. Verdeamiento (V), coloración indeseable (CII), coloración interna (CI),
coloración externa (CE) y daños totales (DT) en el tubérculo de papa al día 45.
Segunda evaluación.
MUESTRA Ptot
muestra (g)
V
(g)
V
(%)
CII
(g)
CII
(%)
CI
(g)
CI
(%)
CE
(g)
CE
(%)
DT
(%)
T1M1 95.1 6.2 6.5 0 0.0 24.5 25.7 8.2 8.6 40.9
T1M2 95.2 0 0.0 0 0.0 22.1 23.2 6 6.3 29.5
T2M1 92 4 4.3 8.5 9.2 39.7 43.1 9.6 10.4 67.1
T2M2 96.3 4.8 4.9 0 0.0 48.9 50.7 2.3 2.3 58.1
T3M1 85.5 4.5 5.2 9.7 11.3 31.3 36.6 12.3 14.3 67.6
T3M2 91.9 0 0.0 13.2 14.3 34.5 37.5 13.4 14.5 66.4
46
0
10
20
30
40
50
60
70%
de
daño
s to
tale
s
1 2 3
Tratamientos
Figura 26. Evaluación de la calidad de fritura realizada en tubérculo de papa a los 45
días de almacenamiento.
La prueba de fritura a los 45 días de almacenamiento del tubérculo, se realizó por
duplicado. Las Tablas 8 y 9 indican los datos obtenidos en cuanto a porcentajes de
daños totales en la primera y segunda evaluación respectivamente.
Se llevó a cabo el análisis estadístico para cada repetición. En la Figura 26 se
muestra que a los 45 días el testigo (Figuras 27a 30) resultó mejor que los
tratamientos 2 (Figuras 31 a 34) y 3, ya que presentó menos daños totales que estos
últimos dos. Se obtuvo un 41.92 % de daños en el testigo, 45.18 % menos que el
encontrado en el tratamiento 2 y 56.97 % abajo, en comparación con los daños de
las hojuelas del tratamiento 3. No se encontraron diferencias estadísticamente
significativas. No obstante, en base a la tendencia registrada, las muestras del
47
tratamiento 3 (Figuras 35 a 38), presentaron el mayor porcentaje de daños totales,
coincidiendo con las mayores concentraciones de azúcares reductores.
Fig. 27. Tubérculo antes del freído, T1M1. Fig. 28. Fritura obtenida, T1M1.
Fig. 29. Tubérculo antes del freído, T1M2. Fig. 30. Fritura obtenida, T1M2.
Fig. 31. Tubérculo antes del freído, T2M1. Fig. 32. Fritura obtenida, T2M1.
48
Fig. 33. Tubérculo antes del freído, T2M1. Fig. 34. Fritura obtenida, T2M2.
Fig. 35. Tubérculo antes del freído, T3M1. Fig. 36. Fritura obtenida, T3M1.
Fig. 37. Tubérculo antes del freído, T3M2. Fig. 38. Fritura obtenida, T3M2.
49
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50Tiempo (dias)
Dañ
os to
tale
s (%
)
T1M1T1M2T2M1T2M2T3M1T3M2
Figura 39. Cinética de los daños totales determinados en tubérculo de papa, durante
los 45 días de almacenamiento.
Conforme transcurre el tiempo, la cinética de daños totales (Figura 39), muestra una
tendencia general hacia el incremento. En la primera evaluación, los porcentajes de
daños se ubicaron dentro de un rango aceptable, ya que la coloración de la fritura
obtenida, aún era la requerida. Lo anterior, se aprecia en el tabla 5, en la que se
indican niveles muy bajos de daños para todas las muestras analizadas, sin
embargo, al transcurrir el tiempo, se observó que la calidad del color en la fritura fue
en detrimento, ya que como lo señala la tabla 6, a los 15 días los porcentajes de
daños totales aumentaron en gran medida.
50
Es importante señalar, que las discrepancias presentadas durante los análisis de los
parámetros evaluados, mantuvieron un comportamiento muy similar en todas las
muestras. Lo anterior, probablemente se haya debido al mal estado en que se
encontraba el tubérculo de papa al momento de su recepción, detectándose
problemas de pudriciones (Figura 40), malos olores, falta de turgencia y
homogeneidad, deformaciones, daños mecánicos y corazón hueco (Figura 41).
Pritchard (1993), señala que el color de las hojuelas de fritura de papa, esta
directamente relacionado con la cantidad y composición de azúcares en el tubérculo.
Talburt et al., (1975) citado por Zorzella et al., (2003) comentan que desde el punto
de vista industrial, la calidad de la papa está asociada a dos parámetros de
fundamental importancia que son el alto contenido de materia seca y bajos niveles de
azúcares reductores. De acuerdo con García (2002), son éstos últimos los causantes
del pardeamiento en la papa frita, debido a la reacción entre los grupos reducidos de
los azúcares y el grupo amino de los aminoácidos.
Los factores que influyen en la calidad final de las papas fritas y prefritas son
fundamentalmente la temperatura de almacenamiento, variedad empleada y
madurez fisiológica del tubérculo (Moreno, 2000).
Fig. 40. Pudrición y verdeamiento Fig. 41. Corazón hueco
51
CONCLUSIONES
• Al final del experimento, las mayores concentraciones medias de azúcares
reductores fueron determinadas en el tratamiento 3, lo que hace que el
tubérculo de este tratamiento, sea el menos apto para la elaboración de fritura.
• El testigo resultó ser mejor que los tratamientos 2 y 3 por su bajo contenido de
azúcares reductores.
• La mayor concentración promedio de almidón a los 45 días fue determinada
en el testigo.
• Los niveles medios de almidón más bajos se presentaron en el tratamiento 2.
• Al día 45, los menores defectos en fritura se presentaron en los tubérculos del
testigo. Esto los convierte, en los más aptos de los evaluados, para la
elaboración de fritura.
• Las muestras con aplicaciones de FritoXcell correspondientes al tratamiento 3
fueron las que presentaron mayores defectos en la prueba de freído.
52
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INDICE_resumen51
TESIS4.1 Almidón.4.2 Azúcares reductores.Figura 22. Cinética de la concentración de azúcares reductores en porcentaje en base seca durante los 45 días del almacenamiento.4.3 Calidad de fritura.T1M1, T1M2T1M1T1M1T1M1T1M1
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