UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
DESARROLLO DE UNA MEZCLA COMO APERITIVO
NUTRITIVO (HABA, MANÍ, PLÁTANOS FRITOS Y UVAS
PASAS).
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO DE ALIMENTOS
KAREN PATRICIA RAMÍREZ CEVALLOS
DIRECTOR: ING. FANNY ARGUELLO
DECLARACIÓN
Yo, KAREN PATRICIA RAMÍREZ CEVALLOS 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.
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Desarrollo de una mezcla como aperitivo nutritivo (haba, maní, plátano fritos y uvas pasas)” que, para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Karen Patricia Ramírez Cevallos, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
Ing. Fanny Arguello
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
A mis padres:
Juan y Ruth
Por todo el apoyo incondicional, dedicación y amor infinito que me han brindado todos estos años de mi vida.
A mis hermanos:
Alexandra y Juan Luis
Por ser mis amigos, mis cómplices, y haberme permitido ser su guía en el camino de sus vidas.
A mis amigas
Johanna y Daniela
Por ser aquellas personas que inyectaron energía en mi vida, por compartir momentos buenos y malos.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
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RESUMEN ix
ABSTRACT xi
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 2
2.1. HABA 2
2.1.1 ORIGEN 2
2.1.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA 2
2.1.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS 4
2.1.4. VARIEDADES 4
2.1.4.1 Variedad INIAP-440 –Quitumbe-. 5
2.1.5. VALOR NUTRICIONAL DEL HABA 7
2.2. MANÍ 8
2.2.1. ORIGEN 8
2.2.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA 8
2.2.2.1. Clasificación Taxonómica 9
2.2.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS 11
2.2.4. VARIEDADES 12
2.2.4.1. Variedad INIAP-381-Rosita. 12
2.2.4.2. Variedad INIAP-382-Caramelo. 13
2.2.5. VALOR NUTRICIONAL DEL MANÍ 14
2.3. PLÁTANO 15
2.3.1. ORIGEN 15
2.3.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA 16
2.3.2.1. Taxonomía 16
2.3.2.2. Morfología 17
2.3.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS 18
ii
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2.4. UVA 20
2.4.1. ORIGEN 20
2.4.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA 21
2.4.2.1. Taxonomía 21
2.4.2.2. Morfología 21
2.4.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS 22
2.4.4. VARIEDADES 23
2.4.5. VALOR NUTRICIONAL 23
2.4.6. PRINCIPALES FORMAS DE USO DE LA UVA 24
2.4.6.1. Uvas pasas 24
2.4.6.2. Proceso de elaboración de uvas pasas 25
2.5. SNACKS 27
2.6. TECNICAS PARA LA OBTENCIÓN DE SNACK 27
2.6.1. CONFITADO 27
2.6.2. EXTRUSIÓN 28
2.6.3. DESHIDRATACIÓN 28
2.6.4. FRITURA CONVENCIONAL 28
2.6.1.1. Proceso de fritura 29
2.7. EMPAQUES 30
2.7.1. TIPOS DE EMPAQUE 30
3. METODOLOGÍA 32
3.1. MATERIA PRIMA E INGREDIENTES 32
3.2. MÉTODOS 33
3.2.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA MATERIA PRIMA
(HABA, MANÍ PLÁTANO Y UVAS PASAS). 33
3.2.2. CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA
(HABA, MANÍ, PLÁTANO Y UVAS PASAS). 33
iii
PÁGINA
3.2.4 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE HABA,
MANÍ Y PLÁTANO FRITOS. 35
3.2.4.1. Haba frita 35
3.2.4.2. Maní frito 38
3.2.4.3. Plátano frito 40
3.2.5. VARIABLES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN 43
3.2.5.1. Variables 43
3.2.5.2. Métodos de evaluación 43
3.2.6. CARACTERIZACIÓN QUIMICA DEL PRODUTO FINAL 44
3.2.7. ACEPTABILIDAD DEL PRODUCTO 44
3.2.8. ANÁLISIS FINANCIERO PARA DETERMINAR LOS COSTOS
DE PRODUCCIÓN DEL APERITIVO NUTRITIVO 45
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 48
4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA (HABA, MANÍ,
PLÁTANOS Y UVAS PASAS. 48
4.1.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA 48
4.2. CARACTERIZACIÓN QUIMICA 49
4.3. VARIABLES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN 50
4.3.1. HUMEDAD 50
4.3.2. ACIDEZ 54
4.3.3. PH 56
4.3.4. ACTIVIDAD DE AGUA. 58
4.4 CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL PRODUCTO FINAL 60
4.4.1. HUMEDAD 60
4.4.2. ACTIVIDAD DE AGUA 61
4.5. ACEPTABILIDAD DEL PRODUCTO 65
4.6. ANÁLISIS FINANCIERO PARA DETERMINAR LOS COSTOS DE
PRODUCCIÓN DEL APERITIVO NUTRITIVO 67
4.6.1. INVERSIONES 67
4.6.1.1. Maquinaria y Equipo. 67
iv
PÁGINA
4.6.1.3. Costos indirectos de fabricación 68
4.6.1.4. Mano de obra directa 69
4.6.2. INVERSION FIJA 69
4.6.3. COSTOS DE PRODUCCION 69
4.6.4. DEPRECIACIÓN 70
4.6.5. AMORTIZACIÓN PRÉSTAMO 71
4.6.6. ESTADO DE PÉRDIDAS Y GANANCIAS 72
4.6.7. PUNTO DE EQUILIBRIO 73
4.6.8. FLUJO DE CAJA 74
4.6.9. VALOR ACTUAL NETO (VAN) Y TASA INTERNA DE
RETORNO (TIR) 74
4.6.9.1. Valor actual neto 74
4.6.9.2. Tasa mínima de rendimiento 75
4.6.9.3. Tasa interna de retorno 75
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 76
5.1. CONCLUSIONES 76
5.2. RECOMENDACIONES 78
BIBLIOGRAFÍA 79
v
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Clasificación taxonómica del Haba 3
Tabla 2. Características morfológicas de la variedad INIAP-Quitumbe 6 Tabla 3. Características agronómicas de la variedad INIAP-Quitumbe 7
Tabla 4. Composición química del haba 7
Tabla 5. Contenido de vitaminas y minerales del haba 8
Tabla 6. Clasificación taxonómica del maní 9
Tabla 7. Características de la variedad INIAP 381-Rosita. 12 Tabla 8. Características agronómicas del maní Caramelo 13 Tabla 9. Características morfológicas de maní variedad Caramelo. 14
Tabla 10. Composición química del maní 14
Tabla 11. Vitaminas y Minerales del maní. 15
Tabla 12. Clasificación taxonómica del plátano. 16 Tabla 13. Composición química del fruto del plátano. 20
Tabla 14. Clasificación taxonómica de la uva 21
Tabla 15. Composición química de la uva. 24
Tabla 16. Composición básica de las uvas pasas. 25 Tabla 17. Métodos de análisis de la materia prima. 33 Tabla 18. Características físicas de la materia prima 48 Tabla 19. Características químicas de la materia prima 49 Tabla 20. Porcentaje de humedad para cada tratamiento de haba, maní
y plátano 51
Tabla 21. Porcentaje de acidez titulable para cada tratamiento de haba,
maní y plátano 54
Tabla 22. pH para cada tratamiento de haba, maní y plátano 56 Tabla 23. Actividad de agua para cada tratamiento de haba, maní y plátano58 Tabla 24. Análisis proximal del aperitivo nutritivo 62 Tabla 25. Resultados de análisis de aceptabilidad 65 Tabla 26. Maquinaría para la elaboración del aperitivo nutritivo 67 Tabla 27. Materia prima para la elaboración del aperitivo nutritivo 68
Tabla 28. Materiales indirectos 68
Tabla 29. Mano de obra directa 69
Tabla 30. Inversión fija 69
Tabla 31. Depreciación de maquinaria 71
Tabla 32. Amortización de Préstamo 72
Tabla 33. Estado de pérdidas y ganancias 72
Tabla 34. Punto de equilibrio 73
vi
INDICE DE FIGURAS
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Figura 1. Flores de las habas (blancas o blanquinegras) 4
Figura 2. Variedades del Haba 5
Figura 3. Grano tierno y seco de haba variedad Quitumbe 6
Figura 4. Planta de maní 10
Figura 5. Morfología de la planta de maní 10
Figura 6. Desarrollo y Morfología del fruto del maní 11
Figura 7. Cultivo de maní variedad Rosita 13
Figura 8. Morfología de la planta de plátano 17
Figura 9. Partes de la hoja de plátano 18
Figura 10. Morfología de la planta de vid 22
Figura 11. Corte esquemático de un grano de uva. 22 Figura 12. Esquema para la elaboración de uvas pasas 26 Figura 13. Diagrama esquemático de la transferencia simultánea de calor
y masa durante la fritura 29
Figura 14. Diseño experimental para haba, maní y plátano 34 Figura 15. Esquema para la obtención de haba frita 37 Figura 16. Esquema para la obtención de maní frito 39 Figura 17. Esquema para la obtención de maní frito 41 Figura 18. Esquema de la elaboración del aperitivo 42 Figura 19. Humedad de habas, maní y plátano fritos en función de la
temperatura-tiempo de fritura y tiempo de almacenamiento
individual. 52
Figura 20. Acidez titulable de habas, maní y plátano fritos en función de la temperatura-tiempo de fritura y tiempo de almacenamiento
individual 55
Figura 21. pH de habas, maní y plátano fritos en función de la
temperatura de fritura y tiempo de almacenamiento individual 57 Figura 22. Actividad de agua de habas, maní y plátano fritos en función
de la temperatura de fritura y tiempo de almacenamiento
individual. 59
Figura 23. Contenido de humedad del aperitivo mix en función de
tiempo de almacenamiento 61
Figura 24. Actividad de agua del aperitivo mix en función de tiempo de
almacenamiento 62
Figura 25. Humedad vs. Actividad de agua del aperitivo mix en función
de tiempo de almacenamiento 64
Figura 26. Análisis de aceptabilidad sensorial del aperitivo nutritivo a
vii
PÁGINA
Figura 27. Porcentaje de aceptabilidad de compra del aperitivo nutritivo. 66
viii
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO I
ix
RESUMEN
xi
ABSTRACT
xii product and the final product stored for 30 days were well received, since there was no significant difference each other.
1
1. INTRODUCCIÓN
La fritura es una de las técnicas más antiguas de preparación de alimentos. En la actualidad, los alimentos fritos gozan de una popularidad cada vez mayor en el mundo, su preparación es fácil y rápida, su aspecto y sabor corresponden con los deseados por el consumidor. Estas razones han llevado a una generalización de la fritura hasta llegar a la industria alimentaria con los snacks, que han registrado un incremento conjunto con el crecimiento de la población y el cambio de patrones de vida diarios (Lusas & Ronald, 2001).
Los snacks consumidos esporádicamente no hacen daño, pero es importante no abusar de ellos, pues cocinar los alimentos en aceite aumenta la cantidad de calorías que se consumen, lo que puede ocasionar aumento de peso; además, el consumo de estos alimentos con frecuencia y durante períodos prolongados de tiempo puede conducir a complicaciones graves de salud. Por estos motivos, estos alimentos o “comida chatarra”, son mal vistos por las personas, quienes los catalogan como comidas rápidas, con un alto contenido de grasas, azúcares y sal (Zuleta , 2004).
Al ver la necesidad de cambiar la definición que se tiene sobre los snack nace la idea de desarrollar una mezcla como aperitivo nutritivo (haba, maní, plátanos fritos y uvas pasas). Con el fin de cumplir con este propósito se busca alcanzar los siguientes objetivos:
Realizar la caracterización física, química del haba, maní, plátano y uvas pasas.
Determinar la formulación óptima del aperitivo, a partir de pruebas sensoriales.
Determinar las características químicas del producto obtenido.
2
2. MARCO TEÓRICO
2.1. HABA
El haba es una leguminosa de fácil almacenamiento, una vez seca ésta se puede guardar sin peligro, lo cual la convierte en un cultivo de gran interés (Box, 2005).
2.1.1 ORIGEN
INFOAGRO (2009) menciona que las habas como cultivo son originarias de la región más próxima del Mediterráneo, y los romanos fueron los que seleccionaron el tipo de haba de grano grande y aplanado que es el que actualmente se consume en verde, extendiéndose a través de la Ruta de la Seda hasta China, e introducido en América, tras el descubrimiento del Nuevo Mundo.
Las zonas productoras más importantes de Sudamérica se localizan en el sur de Brasil, Argentina, Bolivia, Ecuador y Perú (Curt, 2006).
El cultivo de habas en el Ecuador se da en la serranía la cual se distribuye en la zona norte en las provincias de Carchi e Imbabura; en la zona centro: Pichincha, Cotopaxi y Tungurahua y en la zona sur: Bolívar, Chimborazo, Cañar, Azuay y Loja en áreas con una altitud que oscila entre 2600 y 3500 m.s.n.m. (Orellana & De la Cadena, 2002).
2.1.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA
3 2.1.2.1 Clasificación Taxonómica
La clasificación taxonómica del haba se presenta en la Tabla 1:
Tabla 1. Clasificación taxonómica del Haba
Reino Vegetal
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopside
Subclase Asteridae
Orden Leguminosae
Familia Papilionaceae
Género Vicia
Especie faba
(Ríos, 2007)
2.1.2.2 Morfología
La Viciafaba es una planta anual erecta, que puede alcanzar los 3 metros de altura. Sus tallos, huecos y ligeramente alados, tienen una sección cuadrada. El sistema radicular lo componen una raíz principal y raíces laterales muy ramificadas. Las hojas más próximas al suelo poseen dos pares de foliolos, mientras que las demás están formadas por entre tres y siete foliolos. Las flores se agrupan en inflorescencias de tipo de racimo, que contienen de una a seis flores con coloración eminentemente blanca o blanquinegra (Curt, 2006). La Figura 1 muestra las flores de las habas (blancas o blanquinegras) aparecen insertadas directamente sobre el tallo, en las axilas de las hojas.
4 Figura 1. Flores de las habas (blancas o blanquinegras)
(Botanical-online, 2013)
2.1.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS
El haba es una planta de vasta adaptación a las condiciones de la sierra ecuatoriana. Su intervalo varía desde los 2700 m.s.n.m. hasta los 3500 m.s.n.m., la altura óptima para el cultivo varía de acuerdo a la variedad que se vaya a cultivar. La temperatura óptima es de 14 a 16 ºC (Yuste, 2003), y una precipitación de 600 a 900 mm/ciclo de cultivo. Los suelos adecuados para el desarrollo del cultivo son aquellos de textura media, pH de 5.5 a 6.5, profundos, con buen drenaje y que tengan un buen contenido de materia orgánica (Yuste, 2003)
2.1.4. VARIEDADES
5 Figura 2.Variedades del Haba
(Botanital-online, 2013)
El cultivo del haba (ViciaFaba L.), constituye una sección importante en los sistemas de producción de la Sierra ecuatoriana y ocupa un lugar en la alimentación de amplios sectores de la población urbana y rural del país. Su alto contenido de nutrientes, hacen de esta, una leguminosa de transcendental importancia para el consumo humano (Peralta, Murillo, Vásquez, & Pinzón, 1994).
Desafortunadamente, la pérdida de cultivares del haba se deben principalmente al conjunto de enfermedades que atacan a la panta (Peralta et al., 1994).
Es por esta razón que en 1986, el PRONALEG-GA (Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos), del INIAP entregó la primera variedad mejorada de haba (Vicia Faba L.): INIAP-440- Quitumbe, con el objeto de recuperar y mejorar la situación del cultivo. Está variedad constituyó una alternativa para los agricultores de la sierra pues se adapta a sus sistemas de producción y autoconsumo (Peralta et al., 1994).
2.1.4.1 Variedad INIAP-440 –Quitumbe-.
6 Las pruebas de evaluación, rendimiento y adaptación se realizaron desde 1986-1993 en diez localidades de la serranía ecuatoriana, con un rendimiento aceptable. En la Figura 3 se puede apreciar la variedad Quitumbe (Peralta et al., 1994).
Figura 3. Grano tierno y seco de haba variedad Quitumbe
(Peralta et al., 1994).
En la Tabla 2, se muestran las principales características morfológicas de la variedad INIAP-Quitumbe.
Tabla 2. Características morfológicas de la variedad INIAP-Quitumbe
Carácter INIAP- Quitumbe
Hábito de crecimiento Ramificado
Color de la flor Blanca con alas negras en la base
Color de hilium Negro
Color de follaje Verde pálido
Largo de foliolo central 8 a 12 cm
Ancho de foliolo central 4 a 6 cm
Forma del tallo principal Cuadrado con aristas
(Peralta et al., 1994).
7 Tabla 3. Características agronómicas de la variedad INIAP-Quitumbe
Características INIAP-Quitumbe /Rango
Altura de la planta 1,4 a 1,6 m
Número de vainas por planta 124 a 231
Número de granos por vaina 3 a 4
Días a la floración 84 a 88
Días a la cosecha 180 a 190
Reacción a plagas susceptible
Reacción a heladas Tolerante
(Peralta et al., 1994).
2.1.5. VALOR NUTRICIONAL DEL HABA
Según la FAO (2006), el haba al ser una leguminosa, es un alimento con gran valor nutritivo, ya que estas se destacan por su alto contenido proteico. El haba está conformada mayoritariamente por carbohidratos, seguido de proteínas y fibra. En la Tabla 4, se indica el contenido de los diferentes componentes nutricionales del haba.
Tabla 4. Composición química del haba*
Elemento Rango
Proteína 24,0-33,0
Grasa 2,0-2,5
Carbohidratos Disponibles 52,3-65,0
Fibra (Fibra bruta) 5,9-7,2
Agua 50-65%
(Rodriguez , 1999)
*(g/100g de materia seca)
8 Tabla 5. Contenido de vitaminas y minerales del haba*
Vitaminas Minerales
Vitamina B1 0,53 mg. Calcio 115 mg.
Vitamina B2 0,24 mg. Magnesio 150 mg.
Vitamina B3 4,5 mg. Hierro 8,5 mg.
Vitamina C 25 mg. Zinc 3,5 mg.
(Yuste, 2003) *mg/100 g de materia seca
2.2. MANÍ
Al maní se lo considera como una planta rústica, que se adapta fácilmente a condiciones de clima y suelo (Álava , 2012).
2.2.1. ORIGEN
El maní o cacahuate durante un sinnúmero de años se creyó que era originario de África, pero en la actualidad se establece que procede del centro-oeste de Brasil, ya que en esa zona aparecen espontáneamente las seis especies que abarca el género. Los portugueses fueron los responsables de la dispersión de la especie por la costa occidental africana. Los indios la llevaron a América Central y del Norte mientras que desde México los españoles la diseminaron por Filipinas; de allí pasó a Asia (Curt, 2006).
En Ecuador el maní se cultiva en las provincias de Manabí, Loja, El Oro y Guayas. Actualmente, se cultivan entre 12.000 y 15.000 hectáreas, con un rendimiento promedio de 800 kg/ha de maní en cáscara (Álava , 2012).
2.2.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA
9 2.2.2.1. Clasificación Taxonómica
El maní es una legumbre que pertenece a la familia de las Leguminosae. Su clasificación se muestra en la Tabla 6.
Tabla 6. Clasificación taxonómica del maní
Familia Leguminosae
Subfamilia Papilionaceaes
Tribu Arachidineae
Género Arachis
Especie hypogaea L. (Robles, 2002)
2.2.2.2. Morfología
El maní es una planta anual, herbácea, con un hábito de crecimiento que puede ser rastrero o erecto. Alcanza una altura máxima de 50 a 80 cm. En la Figura 5 se puede observar la planta de maní (Monge, 1994).
10 Figura 4. Planta de maní
(Eesti Entsüklopeedia, 2013)
El tallo, tiene forma cilíndrica. Generalmente es de color verde o, con menor frecuencia, de un tono púrpura, y presenta pelos en su superficie (Curt, 2006)
Las hojas, compuestas, tienen entre dos y cinco pases de foliolos.
Las inflorescencias se sitúan en las axilas de las hojas inferiores o intermedias, pero nunca en la parte terminal de la planta. Las flores son amarillas y hermafroditas y su tasa de autofecundación se sitúa alrededor del 97% (Curt, 2006).
Figura 5. Morfología de la planta de maní (Monge, 1994) A: Diagrama general de la planta
B: Flor A
11 En la Figura 6 se puede apreciar los distintos estadios en la evolución del fruto de maní una vez enterrado, y la morfología del mismo.
Figura 6. Desarrollo y Morfología del fruto del maní (Monge, 1994)
A: ovarios y frutos del maní B: Frutos y semillas del maní
C: Corte transversal del fruto del maní
2.2.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS
El maní es un cultivo tropical o subtropical, por lo que necesita temperaturas altas para desarrollarse exitosamente. Existen, no obstante, cultivares adaptados a zonas más frescas (Yuste, 2003).
Las temperaturas adecuadas para su cultivo se sitúan entre los 20 y los 40 ºC, con el óptimo entre 25 y 35ºC. La especie resulta muy sensible a las heladas y no soporta las bajas temperaturas durante mucho tiempo (Curt, 2006).
Las necesidades hídricas de la planta durante el ciclo de cultivo varían entre los 400 y los 600 mm. El exceso de agua provocaría la pudrición de las vainas, por lo que será necesario diseñar un sistema de drenaje adecuado en los suelos susceptibles de encharcamiento (Curt, 2006).
A
B
12 El aumento de la intensidad luminosa determina en la planta un acrecentamiento de la fotosíntesis y de la asimilación de nutrientes, lo que no sólo la favorece sino que también influye para que se obtengan mejores producciones de aceite (Curt, 2006).
2.2.4. VARIEDADES
En el Ecuador, el INIAP, a través de su programa de maní ha obtenido algunas variedades como son: INIAP-380, INIAP- 381-Rosita, INIAP-382-Caramelo.
2.2.4.1. Variedad INIAP-381-Rosita.
Esta variedad se desarrolló entre los años 2000 y 2003. Esta variedad se caracteriza por presentar buenos rendimientos, alto contenido de aceite y proteína y, por ser tolerante a enfermedades (Ullaury, Mendoza, & Guamán, 2003).
En la Tabla 7, se detallan las principales características de la variedad INIAP-381-Rosita.
Tabla 7. Características de la variedad INIAP 381-Rosita.
Característica INIAP-381-Rosita
Ciclo vegetativo 90 a 100 días
Altura de la planta 43 cm
Tamaño y textura de las vainas Grandes y lisas
Número de semillas por vaina 3 a 4
Peso de 100 semillas 39 gramos
(Ullaury et al., 1994).
13 Figura 7.Cultivo de maní variedad Rosita
(Instituto Nacional Autónomo de Investiaciones Agropecuarias, 2013)
2.2.4.2. Variedad INIAP-382-Caramelo.
La variedad INIAP-382-Caramelo, fue obtenida por selección y luego validada entre el 2002 y 2009 con la denominación de “Caramelo Loja”. Provienen de cultivares introducidos de la República Argentina. En la Tabla 8 se muestra las características más relevantes del maní variedad Caramelo (Guamán & Andrade , 2010).
Tabla 8. Características agronómicas del maní Caramelo
Carácter INIAP-382-Caramelo
Crecimiento rastrero
Días a floración 33 a 36
Días a cosecha 130 a 140
Altura de planta (cm) 23 a 34
Ramas por planta 3 a 6
Vainas por planta 14 a 28
(Guamán et al., 2010)
Granos por planta 25 a 35
Granos por vaina 2
Vaneamiento (%) 4 a 8
Peso de 100 granos (g) 50 a 60
Rendimiento (kg/ha) 3341
Concentración de aceite (%) 48
14 En la tabla 9 se describe las características morfológicas de maní caramelo.
Tabla 9.Características morfológicas de maní variedad Caramelo.
Característica INIAP-382-Caramelo
Color del hipocótilo Púrpura
Color de flor Amarillo
Color de hoja Verde Oscuro
Forma de Foliolo Elíptico-angosto
Color de grano Abigarrado (rojo-purpúreo-blanco)
Estrangulamiento de la vaina Ligero
Reticulación de la vaina Ligero-moderado
Forma de grano Esférica-redondeada
(Guamán et al., 2010)
2.2.5. VALOR NUTRICIONAL DEL MANÍ
El maní es considera por la FAO (2006) como un alimento excepcionalmente nutritivo, ya que posee más proteínas que la carne animal. Esta menciona que si todas las personas del África comiesen un puñado de maní diariamente, además de su dieta normal, de liberarían de la malnutrición que los acoge FAO (2006). En la Tabla 10 se presentan las principales propiedades del maní.
Tabla 10.Composición química del maní*
Elemento
Rango
Proteína 24,8-27,0
Grasa 42,0-49,7
Carbohidratos Disponibles 19,0-24,6
Fibra (Fibra bruta) 2,0-3,1
Agua 30-35%
(Rodríguez, 1999)
*(g/100 g de materia seca)
15 que ayudan al organismo en muchos procesos internos. En la Tabla 11 se muestran las vitaminas y minerales más importantes del maní. El fruto, contiene fibras, que ayudan al sistema digestivo. Además, la sensación de saciedad al comerlo, produce beneficios en el régimen de reducción de peso. Por otro lado, la grasa del maní no contiene colesterol, al ser en un 80% grasas insaturadas, pueden disminuir en algunos casos, el riesgo de padecer algunas enfermedades cardiovasculares, ya que ayudan a disminuir el colesterol LDL y triglicéridos en la sangre, los cuales son factores de riesgo para enfermedades coronarias (Guamán et al., 2010).
Tabla 11.Vitaminas y Minerales del maní.*
Vitaminas Minerales
Vitamina B1 0,12 mg Calcio 15,30 mg Vitamina B2 08,03 mg Fósforo 108,60 mg Vitamina B3 3,38 mg Hierro 0,60 mg Vitamina B6 0,07 mg Magnesio 49,90 mg Ácido fólico 41,19 mg Sodio 1,40 mg
Potasio 186,50 mg (Guamán et al., 2010)
* (mg/30g)
2.3. PLÁTANO
El vocablo banano se emplea a la fruta que se consume en estado fresco y plátano a los que se consumen cocinados, asados o fritos (León, 2000).
2.3.1. ORIGEN
16 El banano pasó de Asia a África, y posteriormente a América, cuyos habitantes lo aceptaron de inmediato (Curt, 2006).
En el Ecuador el cultivo de banano ocupa una superficie de siembra de 230000 hectáreas, las cuales se agrupan en su mayoría en tres provincias del litoral, como Guayas, Los Ríos y El Oro con un 92% y entre otras 7 provincias con un 8% (INIAP, 2014).
Con lo que respecta al cultivo de plátano se han reportado en el país un total de 144981 ha sembradas. Este cultivo se da en las provincias de Manabí, Santo Domingo y los Ríos, con 52612, 14249 y 13376 ha respectivamente, abarcando la mayor franja de producción de esta musácea (INIAP, 2014).
2.3.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA
A continuación se describe la clasificación taxonómica y morfológica del plátano.
2.3.2.1. Taxonomía
El plátano es una planta monocotiledónea que pertenece a la familia de las musáceas. En la Tabla 12 se presenta la clasificación taxonómica del plátano.
Tabla 12.Clasificación taxonómica del plátano.
(Reseboom , 2001)
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Liliopsida
Género Musa
17 2.3.2.2. Morfología
La planta de plátano está constituida por un tallo subterráneo denominado cormo. En la Figura 8 se muestra la morfología de la planta de plátano (Cortés, 1994).
Figura 8. Morfología de la planta de plátano
(Cultivo del banano y plátano en Venezuela , 2013)
El sistema radical de las musáceas es fasciculado y fibroso, formado por raíces primarias, secundarias y terciarias. Las raíces primarias se desarrollan a partir del periciclo (Rodríguez, 2006).
Las hojas se encuentran dispuestas en forma de espiral y se desarrollan a partir del punto meristemático, con intervalos de aparición, de acuerdo a la cultivariedad. En la Figura 9 se puede observar la forma de la hoja de plátano (Cortés, 2007).
18 Figura 9. Partes de la hoja de plátano
(Martínez, 2000)
El pseudotallo es herbáceo, aéreo, se origina a partir de un cormo carnoso en el cual se desarrollan yemas laterales (hijo). Pueden presentar distintas coloraciones como verde, amarillo verdoso y rojo (Rodríguez, 2006).
El fruto es una baya o “dedos”. Al conjunto de dedos se les denomina manos y su forma puede ser arqueada o en forma de “S” (Cortés, 2007).
2.3.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS
El plátano es una planta exigente en materia de agua. En zonas con clima cálido y húmedo necesita por término medio entre 125 y 150 mm de agua mensuales. Las plantas raramente soportan sequías de más de un mes. La temperatura óptima para el crecimiento se sitúa alrededor de 28ºC (Curt, 2006).
19 La débil constitución de las raíces del banano requiere que el terreno tenga un pH comprendido entre 6 y 7.5 (Curt, 2006).
2.3.4. VARIEDAD
En el Ecuador se tienen tres variedades que son: barraganete, dominico y maqueño (Grupo el Comercio, 2011). Se producen en el litoral y en las zonas de clima cálido. Siendo el dominico la variedad de mayor consumo.
2.3.4.1. Plátano dominico
El plátano Dominico- Hartón pertenece al subgrupo AAB. Es un producto que cumple con las características entre producción de racimos, tamaños de frutos y cantidad de manos. Es un producto de fácil manejo donde las exigencias son mínimas como el suelo, drenaje y un buen contenido de minerales que permiten la buena producción de racimos de buen tamaño siempre y cuando se cumplan todos los requisitos técnicos (Castaño, 2012).
2.3.5. VALOR NUTRICIONAL DEL PLÁTANO
20 Tabla 13.Composición química del fruto del plátano.
Componente Contenido (g)
Agua 70
Proteínas 1,2
Grasas 0,6
Hidratos de carbono 27
Fibra 0,6
(Curt, 2006)
2.4. UVA
La uva es una fruta que tiene muchas propiedades y beneficios, y con una gran aceptación en el mercado (Chauvet, 2003).
2.4.1. ORIGEN
La uva es el fruto de la vid (Vitis vinífera), planta sarmentosa cultivada desde hace miles de años (Seymour, 2007).
El cultivo de la vid es una las más viejas prácticas de la agricultura. Ya en la biblia se hacen muchas referencias a este cultivo.
El origen de la viticultura en el Ecuador se dio en la época colonial, cuando los religiosos españoles introdujeron y cultivaron en la sierra algunas variedades de uvas, con la finalidad de obtener vinos (Quisnia , 2004).
Cenizas 0,9
Componente Contenido (mg)
Calcio 80
Fósforo 290
Hierro 6
Carotenos 2,4
Tiamina 0,5
Riboflivina 0,5
Niacina 7
21 El cultivo de uvas en el Ecuador se realiza en las provincias de Carchi, Imbabura, Pichincha, Tungurahua, Chimborazo, Guayas, El Oro y Manabí.
La producción de uva en el país ha tenido un pequeño incremento en los tres últimos años, y a pesar de este crecimiento aun no logra satisfacer la demanda. En el Ecuador se consume 16 millones de kilos anualmente y se producen 900.000 kg/año. El 5% de uva se importa (BCE, 2014).
2.4.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA
A continuación se describe la clasificación taxonómica y morfológica de la uva.
2.4.2.1. Taxonomía
La clasificación taxonómica de la uva se presenta en la Tabla 14.
Tabla 14.Clasificación taxonómica de la uva
Clase Angiospermae
Subclase Dicotyledonae
Orden Rammales
Familia Vitaceae
Género Vitis
Especie Vinífera L.
(Zamora , 2002)
2.4.2.2. Morfología
22 en racimo y fruto en baya las cuales pueden tener semillas como también pueden carecer de ellas. En la Figura 10 se puede observar la morfología de la planta de vid (Pérez & Gervás , 2006).
Figura 10. Morfología de la planta de vid (Botanical-online, 2013)
En la Figura 11 se observa las partes de una grano de uva.
Figura 11. Corte esquemático de un grano de uva.
(Hidalgo , 2011)
2.4.3. CONDICIONES AGROECOLÓGICAS
23 cantidad e intensidad de la luz solar los rendimientos son superiores (Moreira, 2004).
La vid se adapta a una amplia gama de suelos pero exige que estos sean sueltos y aireados. Los vides crecen bien en suelos pobres, secos y pedregosos (Seymour, 2007).
2.4.4. VARIEDADES
Las variedades de uva de mesa se clasifican en comunes y finas. Dentro de las comunes o rústicas se destacan las variedades Niágara Blanca, Niágara Rosada e Isabel, las que se destinan tanto al consumo fresco como también a la elaboración de vinos y jugos (León, 2000).
En los cultivares de uva fina se destacan las variedades Italia y Rubi, que son las preferidas por los agricultores de las nuevas regiones de plantación de uva de mesa. Estas variedades son las que más han ingresado al mercado europeo.
El Ecuador ha comenzado implementando cuatro variedades de uva de mesa como Cardinal, Ribiera, Ribol e Italia. El cultivó se inició a partir de 1993, en la Península de Santa Elena y Manabí (Quisnia, 2004).
2.4.5. VALOR NUTRICIONAL
24 Tabla 15.Composición química de la uva.
Componente Contenido
Proteínas (g) Lípidos (g) Carbohidratos (g) 0,6 0,2 17,3 Fósforo (mg) Hierro (mg) Calcio (mg) Potasio(mg) Sodio(mg) 20 3,5 12 173 3 Vitamina A(UI)
Vitamina B1(mg) Vitamina B2(mg) Niacina (mg) Vitamina C(mg) 100 0,05 0,03 0,3 4
(López , 2006)
2.4.6. PRINCIPALES FORMAS DE USO DE LA UVA
Desde un principio, con el cultivo de la Vitis vinífera por el hombre, sus producciones se destinaron fundamentalmente a la obtención de productos de uso alimentario, siendo el vino el principal producto logrado a partir de esta época.
Como consecuencia de la actividad vitivinícola, a lo largo de los siglos se fueron obteniendo además otras materias derivadas de la vid para el consumo, entre los cuales se puede citar uvas de mesa, uvas en conserva, uvas en aguardiente, pasas, mermeladas entre otros (Reyneir, 2002).
2.4.6.1. Uvas pasas
25 Las uvas pasas por su contenido en hidratos de carbono, es un alimento energético. Además de poseer todas las propiedades de la uva fresca, es muy indicada para problemas del riñón y afecciones pulmonares, combate anemis y hemorragias, es astringente, depurativa, diurética, laxante, estimulante y tónica. En la Tabla 16 se muestra las propiedades de la uva pasa (Morales, 2002).
Tabla 16.Composición básica de las uvas pasas.
Componente Contenido
Proteínas (g) Lípidos (g) Carbohidratos (g) 2,5 0,2 77,4 Fósforo (mg) Hierro (mg) Calcio (mg) Potasio(mg) Sodio(mg) 101 0,4 62 763 27 Vitamina A(UI)
Vitamina B1(mg) Vitamina B2(mg) Niacina (mg) Vitamina C(mg) 20 0,11 0,08 0,5 1 (López, 2006)
2.4.6.2. Proceso de elaboración de uvas pasas
26 Figura 12. Esquema para la elaboración de uvas pasas
(Suárez, 2003)
Clasificación
Recepción de materia prima
Limpieza
Desinfección
Escurrido
Preparación de almibar
Cocción
Escurrido
Secado
Enfriamiento
Empacado
Almacenado
Uva Pasa
Relación 1:1
27
2.5. SNACKS
Se conoce como “snack” aquel producto fácil de ingerir, accesible, fácil de transportar, puede ser líquido o sólido, que requiere poca o ninguna preparación, teniendo como finalidad satisfacer la sensación de hambre que se produce entre comidas (Hurtado, 2001).
Estos alimentos han sido ideados para ser consumidos por placer o como complemento energético o nutritivo, pero no constituyen por sí mismos ninguna de las principales comidas del día. Una gran variedad de alimentos como: cereales, tubérculos, carne, pescado, etc. pueden ser industrialmente transformados en snacks (García, 2008).
2.6. TECNICAS PARA LA OBTENCIÓN DE SNACK
Los snacks se clasifican de acuerdo al tipo de técnicas que se han utilizado para su elaboración, así tenemos los snacks obtenidos mediante un proceso de fritura (chips de frutas y tubérculos) y los que pasan por un proceso de extrusión o expansión (hojuelas de maíz, cebada,chitos, etc). Además existen las confituras obtenidas mediante deshidratación osmótica y otras por secado (Roberson, 1993).
2.6.1. CONFITADO
28 2.6.2. EXTRUSIÓN
La estrusión es un proceso que consiste en el moldeado o conformación de una sustancia blanda o plástica mediante tratamiento de calor, fuerza de corte y fricción mecánica, hasta hacerla pasar por un orificio con forma especial para conseguir una estructura y características del producto terminado.Este proceso esta compuesto por diferentes operaciones unitarias como: mezcla, cocción, compresión, amasado y moldeo (Callejo, 2002).
2.6.3. DESHIDRATACIÓN
La deshidratación es un proceso que se realiza mediante dos métodos básicos: proceso sin intercambio de calor (adiabático) y con intercambio de calor (no adiabático). En el proceso adiabático, el proceso de evaporización es suministrado por el calor sensible del aire en contacto con el producto a secar. En el proceso no adiabático el calor de evaporación es creado por el calor transferido a través de paredes en contacto con el material a secar(Casp & Abril, 2003).
2.6.4. FRITURA CONVENCIONAL
Se denomina fritura al proceso mediante el cual el alimento es sumergido en aceite caliente a una temperatura superior al punto de ebullición del agua, que oscila entre 150 a 200ºC, a presión atmosférica, donde se lo conserva por un determinado período de tiempo (Bravo, Ruales, Sanjuan, & Clemente, 2006).
29 2.6.1.1. Proceso de fritura
La fritura es un proceso físico-químico complejo que implica simultaneamente una transferencia de masa y calor (Brennan, 2008), en el cual el producto a freír se introduce crudo o cocido en el aceite durante determinado tiempo a temperaturas altas para favorecer una rápida coagulación de las proteínas de la superficie del producto y provocar una casi impermeabilización del mismo, la que controla la pérdida de agua desde su interior, al convertirse en vapor (Navas, 2005).
Según (Brennan, 2008):
“La Figura 13 muestra un diagrama esquemático del proceso, donde se observa cómo se transfiere calor por convección desde el medio de fritura a la superficie del producto y como, posteriormente, la transferencia del calor por conducción tiene lugar dentro del alimento. La transferencia de masa se caracteriza por la pérdida de agua del alimento en forma de vapor de agua y por el paso del aeite al interior del alimento”.
Figura 13.Diagrama esquemático de la transferencia simultánea de calor y masa durante la fritura
30
2.7. EMPAQUES
Un empaque es una estructura fabricada con cualquier tipo de material, que contiene, identifica y facilita la venta y distribución de alimentos (Arias, 2008).
2.7.1. TIPOS DE EMPAQUE
A continuación se describen los tipos de empaque utilizados en la industria alimentaria.
2.7.1.1. Empaques Flexibles
Un empaque flexible es un material que por su naturaleza se puede manejar en cualquier tipo de máquina, y que esta constiuida por uno o más de los siguientes materiales básicos: papel, celofán, aluminio o plástico.
Los empaques flexibles pueden mantener los alimentos más frescos durante un mayor tiempo y al mismo tiempo son más fácil de usar. Estos pueden ser polietileno o polipropileno (Selke, Culter, & Hernández, 2004).
Características de los empaques para un snack
Para los snacks los empaques flexibles son los más utilizados.
Las características físicas que se deben tener en cuenta en los materiales son:
Excelente sellado y brillo sin fugas, ni fallas.
Protección contra la humedad, impidiendo la oxidación de la grasa.
Impermeabilidad al oxígeno.
31
Protección al producto de la luz.
32
3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIA PRIMA E INGREDIENTES
Para la elaboración del aperitivo se trabajó con las siguientes variedades:
Haba Variedad INIAP 440-Quitumbe: de con un color café-verdoso, de tamaño mediana según la (NTE INEN 1759, 2013)
Maní Variedad INIAP-382-Caramelo: de color rojo-purpúreo-blanco, con una apariencia esférica- redondeada según la (NTE INEN 2722, 2013)
Plátano verde Variedad Dominico: de color verde, tamaño superior a 14 cm de largo como lo indica la (NTE INEN 2801., 2013).
Estas fueron adquiridas en bodegas de la ciudad de Quito. Tanto el haba, maní y plátano utilizados para esta investigación, estuvieron libres de impurezas e indicios de contaminación por hongos e insectos, como lo establece la Norma NTE 1759 (INEN, 2013) para el haba, NTE 2722 (INEN, 2013) para maní, NTE 2801 (INEN, 2013) para plátano.
Para la fritura del maní, haba y plátano se utilizó aceite 100% puro de soya.
33
3.2. MÉTODOS
3.2.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA MATERIA PRIMA (HABA, MANÍ PLÁTANO Y UVAS PASAS).
En el haba, maní, plátano y uvas pasas se realizó una inspección visual en la que se identificó el color y la ausencia de deterioros. El color debía ser el característico de cada producto, la presencia de colores marrones u otros será un indicador de daños.
Además se recopiló 100 unidades de cada materia prima como lo dice la (NTE INEN 1233., 2009) con las cuales se midieron el diámetro longitudinal, diámetro ecuatorial y peso mediante la utilización de un calibrador pie de rey marca Impact tools.
3.2.2. CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA (HABA, MANÍ, PLÁTANO Y UVAS PASAS).
En la caracterización química se determinó: humedad, acidez titulable y pH de cada materia prima se utilizaron los métodos descritos en la Tabla 17.
Tabla 17.Métodos de análisis de la materia prima.
ANALISIS MÉTODO
Humedad INEN 1513
pH INEN 526
34 3.2.3. DISEÑO EXPERIMENTAL
Se aplicó un diseño factorial AxB donde A representa a la variable temperatura-tiempo (Tt) de fritura en dos niveles 175ºC y 195ºC y dos tiempos de fritura definidos para haba de 9 y 15 minutos, maní de 17 y 21 minutos y plátano de 9 y 14 minutos respectivamente y B representa a la variable tiempo de almacenamiento (A) en tres niveles 0,15 y 30 días con una repetición por tratamiento para cada producto.
Se evaluaron 6 tratamientos para cada producto, con una repetición de cada tratamiento los cuales se describen a continuación en la figura 14.
Productos
Haba Maní Plátano
T1 T2 T1 T2 T1 T2
T
t
t t1 t2 t1 t2 t1 t2
A1 A2 A3 A1 A2 A3 A1 A2 A3
A
A
T= Temperatura de fritura: T1= 175°C; T2= 195°C.
t=Tiempo de fritura: t1(haba)= 9 min y t2(haba)= 15 min; t1(maní)= 17min y t2(maní)= 21min;t1(plátano)= 9min y t2(plátano)= 14min.
A= Tiempo de almacenamiento: A1= 0 días; A2= 15 días; A3= 30 días.
35 Para el análisis estadístico se utilizó el programa statgraphics centurion XV con el que se obtuvo el análisis de varianza para determinar la diferencia significativa entre los diferentes tratamientos.
3.2.4 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE HABA, MANÍ Y PLÁTANO FRITOS.
3.2.4.1. Haba frita
Remojo
Para facilitar el proceso de elaboración el haba seca comercial fue hidratada por el período de cuarenta y ocho horas, en un bowl almacenado en refrigeración, con la finalidad de ablandar la cáscara.
Pelado
El proceso comenzó sometiendo al haba a un pretratamiento de esta manera facilita el pelado del haba, el cual se realizó de forma manual, una por una, sin utilización de alguna herramienta.
Lavado
Después de ser peladas estas son lavadas con abundante agua, para eliminar cualquier impureza.
Secado
36
Fritura
Para este proceso se utilizó una freidora eléctrica marca Holstein con una capacidad de 1,5 litros. La fritura se realizó con una relación de 1 litro de aceite por cada 500 gramos de haba.
El haba se coloca en una canasta de acero inoxidable y se introdujo en la freidora, a diferentes temperaturas y con diferentes intervalos de tiempo para su cocción.
Enfriado
Las habas se esparcieron sobre una lata de acero inoxidable limpia, hasta que estén listas para ser empacadas.
Empacado
Para el empacado se necesitó de una balanza, bolsas de polietileno y una selladora manual. Primero se pesó 250 gramos de producto se colocó en la bolsa de polietileno y se selló la misma.
Almacenamiento
El producto envasado en bolsas de polipropileno se lo almacenó en cartones a temperatura y humedad al ambiente por un periodo de 30 días.
37
Pelado
Lavado
Secado
Fritura
Enfriado
Empacado
Almacenamiento
H2O
H2O ImpurezasImpurezas
Temperatura ambiente 30 min Temperatura ambiente 30 min T1=175°C;9min T2= 195°C; 15min T1=175°C;9min T2= 195°C; 15min
Haba frita Haba frita Bolsas de polietileno Bolsas de polietileno A1=0 días A2= 15 días A3=30 días A1=0 días A2= 15 días A3=30 días
Remojo
Haba seca
Haba seca 48 horas48 horas
Haba frita
empacada
Haba frita
empacada
38 3.2.4.2. Maní frito
Remojo
El maní fue sometido a remojo durante un día a una temperatura ambiente, tiempo suficiente para lograr el descascarado del grano.
Pelado
El proceso comenzó sometiendo al maní a un pretratamiento de esta manera facilita el pelado del maní el cual se realizó de forma manual, una por una, sin utilización de alguna herramienta.
Lavado
Después de ser pelados estos son lavados con abundante agua, para eliminar cualquier impureza.
Secado
El maní se escurre y se coloca en una plancha de metal para ser secadas a temperatura ambiente por 30 minutos para eliminar todo el exceso de agua.
Fritura
Para este proceso se utilizó una freidora eléctrica marca Holstein con una capacidad de 1,5 litros. La fritura se realizó con una relación de 1 litro de aceite por cada 700 gramos de maní.
El maní se coloca en una canasta de acero inoxidable y se introdujo en la freidora, a diferentes temperaturas y con diferentes intervalos de tiempo para su cocción.
Enfriado
39
Empacado
Para el empacado se necesitó de una balanza, bolsas de polipropileno y una selladora manual. Primero se pesó 250 gramos de producto se colocó en la bolsa de polietileno y se selló la misma.
Almacenamiento
El producto envasado en bolsas de polipropileno se lo almacenó en cartones a temperatura y humedad al ambiente por un periodo de 30 días.
En la figura 16 se puede observar el diagrama de flujo para la obtención de maní frito Pelado Lavado Secado Fritura Enfriado Empacado Almacenamiento
H2O
H2O ImpurezasImpurezas
Temperatura ambiente 3o min Temperatura ambiente 3o min T1=175°C;17min T2= 195°C; 21min T1=175°C;17min T2= 195°C; 21min
Maní frito Maní frito Bolsas de polipropileno Bolsas de polipropileno A1=0 días A2= 15 días A3=30 días A1=0 días A2= 15 días A3=30 días
Remojo
Maní
Maní 24 horas24 horas
Maní frito empacado
Maní frito empacado
40 3.2.4.3. Plátano frito
Pelado
Para el pelado del plátano se utilizó un cuchillo de acero inoxidable para poder remover su corteza.
Cortado
Para esta operación se utiliza un rebanador de acero inoxidable para obtener el plátano en rodajas.
Fritura
Para este proceso se utilizó una freidora eléctrica marca Holstein con una capacidad de 1,5 litros. La fritura se realizó con una relación de 1 litro de aceite por cada 700 gramos de plátano.
El maní se coloca en una canasta de acero inoxidable y se introdujo en la freidora, a diferentes temperaturas y con diferentes intervalos de tiempo para su cocción.
Enfriado
Los chifles se esparcieron sobre una lata de acero inoxidable limpia, hasta que estén listas para ser empacados.
Empacado
Para el empacado se necesitó de una balanza, bolsas de polipropileno y una selladora manual. Primero se pesó 250 gramos de producto se colocó en la bolsa de polietileno y se selló la misma.
Almacenamiento
41 En la figura 17 se puede observar el diagrama de flujo para la obtención de maní frito
Pelado
Lavado
Cortado
Fritura
Enfriado
Empacado
Almacenamiento H2O
H2O ImpurezasImpurezas
T1=175°C;9min T2= 195°C; 14min
T1=175°C;9min T2= 195°C; 14min
Plátano frito
Plátano frito
Bolsas de polietileno
Bolsas de polietileno
A1=0 días A2= 15 días A3=30 días
A1=0 días A2= 15 días A3=30 días
Plátano frito empacado
Plátano frito empacado
42 Después de la elaboración del haba, maní y plátano se procedió a realizar el producto final el cual consiste en la mezcla de haba, maní, plátanos y además la adición de las uvas pasas. En la figura 18 se puede observar el proceso de elaboración del producto final.
Haba Haba Pelado Lavado Secado Fritura Enfriado Maní Maní Pelado Lavado Secado Fritura Enfriado Plátano Plátano Pelado Lavado Cortado Fritura Enfriado
Pesado Pesado Pesado
H2O
H2O ImpurezasImpurezas HH22OO ImpurezasImpurezas HH22OO ImpurezasImpurezas
Temperatura ambiente 30 min Temperatura ambiente 30 min Temperatura ambiente 30 min Temperatura ambiente 30 min 175°C;9 min
175°C;9 min 175°C;17 min175°C;17 min 175°C;9 min175°C;9 min
Haba frita
Haba frita Maní frito Maní frito Plátano
frito Plátano frito Mezclado Uvas pasas Uvas pasas Empacado
Mix de haba, maní, plátano y uvas pasas empacadas
Mix de haba, maní, plátano y uvas pasas empacadas
43 3.2.5. VARIABLES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN
3.2.5.1. Variables
Las variables independientes de la experimentación durante la fritura fueron, temperatura °C / tiempo (min) de fritura y tiempo de almacenamiento para cada ingrediente de fritura.
Las variables dependientes luego de la fritura de cada ingrediente del snack fueron: Humedad, Actividad de agua (aw), pH y Acidez (% ácido acético y ácido málico).
En el snack (mix de haba, maní plátano y uvas pasas) se estudiaron la actividad de agua y humedad en función del tiempo de almacenamiento.
3.2.5.2. Métodos de evaluación
Para evaluar la influencia de las condiciones del proceso, en la calidad de los productos, se realizaron en cada tratamiento de cada producto las siguientes determinaciones:
Actividad de agua (aw)
Se analizó la actividad de agua para cada uno de los componentes del snack, después de su proceso de fritura, utilizando el equipo Durotherm.
Humedad (%).
44
Acidez titulable (%)
Se realizó siguiendo la metodología de la (NTE INEN 381., 2013)
pH
Se realizó siguiendo la metodología de la (NTE INEN 1842., 2013)
3.2.6. CARACTERIZACIÓN QUIMICA DEL PRODUTO FINAL
Una vez obtenido el snack listo para el consumo, se realizó la caracterización química del producto procesado. La caracterización química del aperitivo nutritivo de haba, maní, plátano y uvas pasas se realizó aplicando los métodos descritos a continuación: humedad (NTE INEN 1513., 2013), proteína (NTE INEN 781, 2013), grasa AOAC 960.39, fibra (NTE INEN 520., 2013), carbohidratos totales mediante cálculo, energía mediante cálculo, actividad de agua con electrodo selectivo, índice de peróxidos AOAC 965.33.
3.2.7. ACEPTABILIDAD DEL PRODUCTO
El panel de consumidores estuvo constituido por 60 personas seleccionadas al azar de 12 a 55 años de edad, de ambos sexos. Cada consumidor recibió dos muestras de producto y una encuesta la misma que consta en el Anexo 1.
45 3.2.8. ANÁLISIS FINANCIERO PARA DETERMINAR LOS COSTOS DE PRODUCCIÓN DEL APERITIVO NUTRITIVO
Para el caso del snack se realizó un análisis financiero a nivel de pequeña industria, para lo cual se tomaron en cuenta los costos directos e indirectos que intervienen en la elaboración del producto final.
Se considera una jornada laboral de 8 horas diarias, 5 días a la semana y 240 días al año.
Con el análisis financiero se determinaron los siguientes aspectos: Inversiones, Inversión fija, Costos de producción, Depreciación, Amortización de préstamo, Punto de Equilibrio, Flujo de caja, VAN y TIR.
Costos de producción
Para la determinación de los costos de producción de aplicaron las siguientes fórmulas [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] para obtener el costo de fabricación y precio de venta al público del producto.
Cp=mpd+mod
Donde:
Cp: Costos de primo [1]
mpd: materia prima directa mod: mano de obra directa
Cco=mod+cif
Donde:
Cco: Costo de conversión [2]
mod: mano de obra directa
46 Cf=mpd+mod+cif
Donde:
Cf: Costo de fabricación
mpd: materia prima directa [3]
mod: mano de obra directa
cif: costo indirecto de fabricación
Cuf=cf/n° Donde:
Cuf: Costo unitario de fabricación [4]
cf: costo de fabricación
n°: número de artículos producidos
Puv=cuf+%utilidad
Donde:
Puv: Precio unitario de venta [5]
cuf: costo unitario de fabricación
Mcu=puv-cuf Donde:
Mcu: Margen de contribución unitaria [6] puv: precio de unitario de venta
cuf: costo unitario de fabricación
Mct= (puv/cuf)-1*100
Donde:
Mct: Margen de contribución total [7]
47
Amortización de préstamo
Con la formula [8], se calculó la amortización, que será el pago mensual de la deuda adquirida para el financiamiento de la producción del producto.
A= C [(1+i) n x i)/ (1+i) n – 1)] Donde:
C: Capital [8]
i: interés del banco n: tiempo
T(MAR)
Para determinar este indicador (tasa mínima de rendimiento) de rentabilidad del proyecto se utilizó la fórmula [9].
T (MAR) = I+ RP + i
Donde: I: inflación
RP: riesgo país [9]
i: interés del banco
VAN
Para determinar el VAN se aplicó la fórmula [10].
𝑉𝐴𝑁 = ∑𝐹𝑁
(𝐶 + 𝑖)𝑛
Donde:
C: Capital [10]
48
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA (HABA,
MANÍ, PLÁTANOS Y UVAS PASAS.
4.1.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA
Los resultados sobre la caracterización física de la materia prima se pueden observar en la Tabla 18.
Tabla 18.Características físicas de la materia prima1
Producto Diámetro
longitudinal (cm)
Diámetro ecuatorial (cm)
Peso (g)
Haba 2.732±0.25 1.728±0.15 2.736±0.45
Maní 1.261±0.22 0.726±0.12 0.766±0.17
Plátano 26.355±2.49 3.257±0.46 268.73±37.02
Uvas pasas 2.160±0.27 1.360±0.9 0.970±0.07
1. Media ± desviación estándar para n=100
El haba presentó un diámetro longitudinal de 2.73±0.25 cm, diámetro ecuatorial de 1.72±0.15 cm y peso de 2.73±0.45 g, el diámetro longitudinal se encuentra dentro de lo requerido por la norma (NTE INEN 1759, 2013) que es mínimo 2.3 cm y máximo 3.0 cm.
49 La caracterización física del plátano fue de diámetro longitudinal de 26.35±2.49 cm, diámetro ecuatorial 3.25±0.46 cm y peso 268.73±37.02 g, valores que se encuentran dentro de lo establecido en la norma (NTE INEN 2801., 2013) en donde especifica que el diámetro longitudinal debe ser mayor a 14 cm y diámetro ecuatorial no menor a 2.7cm (Barrera, Cayón , & Robles , 2009) en su estudio de calidad del racimo del plátano reportaron una longitud del plátano de 26.1 cm valor que se asemeja al obtenido en este trabajo.
En la caracterización física de uva pasa se obtuvieron los siguientes valores, diámetro longitudinal 2.16±0.27 cm, diámetro ecuatorial 1.36±0.9 cm y peso de 0.97±0.07 g.
4.2. CARACTERIZACIÓN QUÍMICA
El resultado del análisis químico de la materia prima se puede observar en la Tabla 19.
Tabla 19.Características químicas de la materia prima1
Producto Humedad (%) Acidez titulable (%) pH
Haba 54.200±0.005 0.126±0.007 7.023±0.029
Maní 31.183±0.247 0.129±0.011 6.953±0.021
Plátano 57.590±0.024 0.112±0.022 6.533±0.344
Pasas 19.969±0.618 0.094±0.006 4.016±0.012
1. media ± desviación estándar (n=3)
50 El pH del haba muestra un valor de 7.0 el cual se encuentra dentro de los parámetros presentados por Sastre (2000), que son del 6.5 al 7.0.
El Maní Variedad INIAP-382-Caramelo presenta un porcentaje de humedad de 31.18%, valor que se encuentra dentro del intervalo de 30% a 35% (Rodríguez, 1999).
El Plátano verde Dominico presenta un porcentaje de humedad del 57.59 % de humedad. Lo cual se encuentra dentro del rango que establece (Curt, 2006) del 56% al 70% de contenido de agua. (Nájera, 2012) en su trabajo sobre fritura de plátano reportó una humedad de 57.95% valor similar al descrito en este trabajo.
El porcentaje de pH del plátano es de 6.5 lo cual se encuentra dentro del rango de 5.4 a 6.9 que manifiesta (Figueroa, 2007).El valor de pH disminuye conforme va aumentando la maduración de la fruta, mientras que el contenido de ácido málico se incrementa (Gallo , 1997) (Curt, 2006).
El valor de humedad que presenta las uvas pasas es de 19.96 % lo cual no se encuentra dentro del rango máximo establecido por el CODEX STAN 67-1981 que es del 19%. La diferencia entre el análisis efectuado a las uvas pasas y la norma se puede deducir que esta se debe a la influencia de la variabilidad genética, el clima y el tipo de suelo (Carranza, 2009).
4.3. VARIABLES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN
4.3.1. HUMEDAD
51 Tabla 20.Porcentaje de humedad para cada tratamiento de haba, maní y
plátano
HUMEDAD (%)1
Tratamiento HABA MANI PLATANO
T1t1A0 2.588 ± 0.532 0.470 ± 0.028 2.684 ±0.049
T1t1A2 2.519 ± 0.415 0.610 ± 0.028 2.694 ±0.064
T11A4 3.834 ± 1.258 0.515 ± 0.021 2.494 ±0.021
T2t2A0 3.554 ± 0.523 0.660 ± 0.014 2.699 ±0.000
T2t2A2 3.759 ± 0.805 0.520 ± 0.028 4.729 ±0.014
T2t2A4 2.839 ± 0.222 0.443 ± 0.005 2.459 ±0.113
T1: 175°C T2: 195°C
t1: tiempo de fritura t2: tiempo de fritura
A0: tiempo de almacenamiento 0 días A2: tiempo de almacenamiento 15 días A3: tiempo de almacenamiento 30 días
1 Promedio ± Desviación Estándar para (n=2).
52 Figura 19.Humedad de habas, maní y plátano fritos en función de la temperatura-tiempo de fritura y tiempo de almacenamiento individual.
Letras minúsculas distintas entre tratamientos del mismo producto denotan diferencias estadísticas significativas de la humedad entre los tratamientos para un mismo producto con (p<0.05) y DMS haba= 0.032, DMS maní=0.016, DMS plátano=0.041.
Letras mayúsculas distintas entre productos denotan diferencias estadísticas significativas del % de humedad entre productos para una (p<0.05) y DMS = 0.251.
De acuerdo a la figura 19 se puede observar que los tratamientos del haba son estadísticamente diferentes entre los niveles de temperatura-tiempo de fritura y tiempo de almacenamiento, por lo cual afecta el porcentaje de humedad del producto.
En el tratamiento T1t1A0 y T1t1A2 (175°C-15 minutos de fritura y con almacenamiento de 0 y 15 días) no existe una diferencia significativa, lo mismo sucede entre el tratamiento T1t1A4 (175°C-15 minutos, 30 días de almacenamiento) T2t2A2 (195°C, 9 minutos de fritura, 15 días de almacenamiento).
dA dA
aA
bA aA
cA
bcB aB bB aB bB cB
aA bA bA bA cA cA 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000
T1t1A0 T1t1A2 T1t1A4 T2t2A0 T2t2A2 T2t2A4
H UM ED A D % TRATAMIENTOS
53 Con lo que respecta al maní existe diferencia significativa entre los tratamientos de T2t2A0, T2t2A2 y T2t2A4 (195°C-17 minutos de fritura a un tiempo de almacenamiento de 0, 15 y 30 días).
Entre los tratamientos del plátano existe una diferencia significativa entre los mismos.
El análisis de varianza mostró que la temperatura-tiempo de fritura y tiempo de almacenamiento tiene un efecto estadísticamente significativo sobre el contenido final de humedad del haba, maní y plátano, es así que a menor temperatura y tiempo de fritura se reduce el punto de ebullición del agua, como consecuencia el agua se evaporiza más rápido durante el proceso (Garayo & Moreira, 2002). Para una temperatura de 175°C, 15 minutos de fritura del haba a 0, 15 y 30 días de almacenamiento presentaron una media de 2.98%; 175°C, 21 minutos de fritura del maní a 0, 15 y 30 días de almacenamiento presentaron una media de 0.53% y 175°C, 14 minutos de fritura del plátano a 0, 15 y 30 días de almacenamiento presentaron una media de 2.62%, mientras que a 195°C, 9 minutos de fritura del haba a 0, 15 y 30 días de almacenamiento presentaron una media de 3.38%; 195°C, 17 minutos de fritura del maní a 0, 15 y 30 días de almacenamiento presentaron una media de 0.54% y 195°C, 9 minutos de fritura del plátano a 0, 15 y 30 días de almacenamiento presentaron una media de 3.29%.
54 4.3.2. ACIDEZ
En la Tabla 21 se muestran los valores obtenidos del análisis de acidez titulable de haba, maní y plátano, las uvas pasas no fueron evaluadas ya que estas no fueron procesadas sino compradas listas.
Tabla 21.Porcentaje de acidez titulable para cada tratamiento de haba, maní y plátano
ACIDEZ TITULABLE1
Tratamiento HABA MANÍ PLÁTANO
T1t1A0 0.177±0.004 0.119±0.002 0.142±0.011
T1t1A2 0.221±0.002 0.191±0.002 0.080±0.000
T11A4 0.192±0.013 0.183±0.017 0.080±0.000
T2t2A0 0.185±0.011 0.144±0.000 0.143±0.000
T2t2A2 0.201±0.004 0.204±0.008 0.085±0.003
T2t2A4 0.180±0.021 0.164±0.011 0.087±0.007
T1: 175°C T2: 195°C
t1: tiempo de fritura t2: tiempo de fritura
A0: tiempo de almacenamiento 0 días A2: tiempo de almacenamiento 15 días A3: tiempo de almacenamiento 30 días
1 Promedio ± Desviación Estándar para (n=2)
Se evaluó la influencia de las variables del proceso: temperatura-tiempo de fritura y tiempo de almacenamiento, sobre la variable de respuesta: % de acidez del haba, maní y rebanadas de plátano frito. Se aplicó la prueba LSD (p<0.05).
