Determinación de los parámetros tecnológicos para la elaboración de un producto tipo Snack a partir de Zapallo (Cucurbita maxima Duch)”

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(1)Universidad Nacional De San Agustín De Arequipa Facultad De Ingeniería De Procesos Escuela Profesional De Ingeniería De Industrias Alimentarias. “DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS TECNOLÓGICOS PARA LA ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO TIPO SNACK A PARTIR DE ZAPALLO (Cucurbita maxima Duch)”. Presentada por: Bach. Vargas Atauchi, Rocío Milagros Bach. Coaguila Olanda, Karen Lizeth. Tesis para optar el Título Profesional de Ingenieras en Industrias Alimentarias. AREQUIPA – PERU. 2018.

(2) PRESENTACIÓN Señor. Decano de la Facultad de Ingeniería de Procesos: Dr. Henry Polanco Cornejo. Señor Director de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias: Mg. Fernando C. Mejía Nova. Señores Miembros del Jurado:. Mg. Jackeline Zanabria Gálvez Mg. Teresa Tejada Purizaca Dr. Hugo Lastarria Tapia.. Cumpliendo con las disposiciones de grados y títulos de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, expongo a consideración el siguiente Trabajo de Tesis titulado: “DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS TECNOLÓGICOS PARA LA ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO TIPO SNACK A PARTIR DE ZAPALLO (Cucurbita maxima Duch)”. Que previo dictamen favorable, nos permitirá optar el Título Profesional de Ingenieras de Industrias Alimentarias.. Bach. Vargas Atauchi, Rocío Milagros Bach. Coaguila Olanda, Karen Lizeth. i.

(3) AGRADECIMIENTOS. A nuestra alma mater Universidad Nacional de San Agustín y a la Escuela Profesional de ingeniería de Industrias Alimentarias, por darnos la oportunidad de cursar esta carrera.. A los docentes de la EPIIA, por transmitirnos todos sus conocimientos y experiencias en toda nuestra vida estudiantil.. Al Ing. Johnny Mariño Salcedo, por su valiosa colaboración y apoyo facilitándonos el uso de materiales en la presente investigación.. Al Mg. Harry Ricardo Yucra Condori, por su orientación y apoyo incondicional en la realización del presente trabajo de investigación.. A la Ing. Marleni Gonzales Iquira, por su paciencia, motivación y apoyo.. A la Ing. Yemina Diaz, Ing. Irina Acosta y Sra. Silvia, por habernos facilitado los ambientes que nos permitieron un avance constante en la conquista de esta meta.. A nuestros padres, por incentivarnos a seguir adelante y a no desmayar en esta lucha de tan anhelado título.. ii.

(4) DEDICATORIA. Dedico el presente trabajo a Dios, por concederme la vida, por ser mi fuente de fortaleza en los momentos de flaqueza y haberme permitido alcanzar un objetivo importante en mi formación profesional. A mis padres, por su confianza y comprensión, por su compañía y desmedido cariño, por su apoyo constante y consejos. El logro es también suyo. A Vin. Val. Dar. cuya presencia es y será por mucho el motivo más grande. KAREN LIZETH.. A Dios por sus bendiciones. A mis padres Isabel e Higidio quienes siempre creyeron en mí a pesar de las adversidades y dificultades que se presentaron en el transcurso de mi vida universitaria. Por su inmenso amor y apoyo incondicional, por infundirme valor e incitarme día a día a seguir adelante. ROCIO MILAGROS.. iii.

(5) RESUMEN. El objetivo de la presente investigación fue determinar los parámetros óptimos para la elaboración de un producto tipo snack a partir de zapallo, aplicando una deshidratación osmótica como tratamiento previo al proceso de fritura. Durante la deshidratación osmótica se estudió el efecto de los factores: concentración de sacarosa (20, 30 y 40 ºBrix) y temperatura de osmodeshidratación (20 y 40 ºC). Se tuvieron en cuenta las siguientes variables de respuesta con el fin de controlar el proceso: pérdida de agua, ganancia de sólidos y pérdida de peso; de esta manera se obtuvo la muestra óptima. Mediante el análisis de ANOVA se demostró que los factores de deshidratación osmótica tuvieron efectos significativos (p<0.05) sobre las variables de respuesta. Las condiciones óptimas de deshidratación osmótica para las láminas de zapallo fueron: concentración de 40 ° Brix y temperatura de 40 °C, con este tratamiento se obtuvo un 51.51% de perdida de agua, 17.88% de solidos ganados y 0.28% de pérdida de peso. Seguidamente se pasó al proceso de fritura donde se evaluó los factores de temperatura de fritura (140, 160 y 180 °C) y tiempo (45, 90 y 120 s). Las muestras de snack fueron evaluadas sensorialmente utilizándose una escala hedónica estructurada descendiente de 6 puntos y considerando los atributos sensoriales de color, olor, sabor y textura. La mejor combinación de temperatura y tiempo resulto ser de 140 °C y 45 s, con este tratamiento se obtuvo las propiedades sensoriales más aceptables (promedio de aceptabilidad de 5 puntos). Al snack de zapallo obtenido con las mejores condiciones de deshidratación osmótica y fritura se le realizó un análisis proximal para caracterizar la composición del snack grasa (25.36%), proteína (1.73%), carbohidratos (63.34 %), fibra (4.17%) y cenizas (1.05%); también se realizó la cuantificación de carotenoides totales (8.3 mg de β carotenos /100 g de muestra), azucares reductores (12.91%), índice de peróxidos (3.13 meq/1000g) y finalmente el análisis microbiológico (presentó ausencia de salmonella spp, mohos y levaduras).. Palabras clave: Zapallo, deshidratación osmótica, fritura, snack.. iv.

(6) ABSTRACT. The objective of the present investigation was to determine the optimal parameters for the elaboration of a snack-type product from squash, applying osmotic dehydration as a pre-treatment to the frying process. During the osmotic dehydration, the effect of the factors was studied: sucrose concentration (20, 30 and 40 º Brix) and osmodehydration temperature (20 and 40 ºC). The following response variables were taken into account in order to control the process: water loss, solids gain and weight loss; in this way the optimum sample was obtained. By means of the ANOVA analysis it was demonstrated that the osmotic dehydration factors had significant effects (p <0.05) on the response variables. The optimal conditions of osmotic dehydration for the pumpkin slices were: concentration of 40 ° Brix and temperature of 40 ° C, with this treatment 51.51% of water loss, 17.88% of solids gained and 0.28% of weight loss were obtained Then the frying process was carried out where the frying temperature factors (140, 160 and 180 ° C) and time (45, 90 and 120 s) were evaluated. The snack samples were sensory evaluated using a structured hedonic scale descended from 6 points and considering the sensory attributes of color, smell, taste and texture. The best combination of temperature and time turned out to be 140 ° C and 45 s, with this treatment the most acceptable sensory properties were obtained (average of 5-point acceptability). The squash snack obtained with the best conditions of osmotic dehydration and frying was carried out a proximal analysis to characterize the composition of the fat snack (25.36%), protein (1.73%), carbohydrates (63.34%), fiber (4.17%) and ashes (1.05%); quantification of total carotenoids (8.3 mg of β carotenes / 100 g of sample), reducing sugars (12.91%), peroxide index (3.13 meq / 1000 g) and finally the microbiological analysis (absence of salmonella spp, molds and yeasts).. Keywords: Pumpkin, osmotic dehydration, frying, snack.. v.

(7) INTRODUCCIÓN. En nuestro país existe una diversidad de hortalizas que presentan características excepcionales, una de ellas es el zapallo (Curcubita maxima). El zapallo es un cultivo americano de gran importancia en las economías regionales Andinas. Lorello, Lampasona, Makuch y Peralta, (2016). Es muy valorado por los consumidores por su sabor suave, dulce y su alto valor nutritivo; predomina por su riqueza en beta caroteno (provitamina A), minerales como el potasio y el calcio, y fibra soluble (Leiva, Gayoso y Chang, 2015). Por lo tanto, el zapallo presenta características deslumbrantes en términos nutricionales para consumo humano como producto fresco, sin embargo debido a su alta actividad de agua, es un alimento perecedero y requiere métodos de conservación para su preservación y disponibilidad (Correa , Dovel, Alves y Andrade, 2014). La falta de tecnologías para someter a los productos hortofrutícolas a transformación representa un gran problema en el país ya que no se pueden evitar pérdidas FAO (citado en Villada et al., 2009). La deshidratación osmótica es un proceso simultáneo de transferencia de masa que promueve principalmente el flujo de moléculas de agua desde el alimento a la solución osmótica y cierta migración de solutos de la solución al alimento, manteniendo así buenas propiedades organolépticas y funcionales en el producto final (Ramya y Jain, 2017). Los dos parámetros principales que influyen en la pérdida de agua y la absorción de azúcar por las frutas y verduras durante un proceso de deshidratación osmótica son la concentración de sacarosa y la temperatura de la solución (Abraão, Lemos, Vilela, Sousa y Nunes, 2013). Se usan diversos tipos de agentes osmóticos tales como glucosa, jarabe de maíz, cloruro de sodio, concentrados de almidón, fructosa y sacarosa de acuerdo con el producto final. La deshidratación osmótica suele ir seguida de otros métodos de secado, como el secado al aire, la fritura, la liofilización, etc. para producir un producto final de mejor calidad (Ahmed, Qazi y Jamal, 2016). El proceso de fritura es un método de cocción, que se utiliza para obtener sabores y texturas únicos en los alimentos procesados, evitando el deterioro e inclusive obteniendo una apariencia más aceptable y agradable para los consumidores (Higuera y Prado, 2013). La utilización de zapallo en la elaboración de snack surge como una interesante opción ya que a la fecha sólo se conoce su aplicación en la gastronomía, al crear este nuevo producto con materias primas propias de la Región Arequipa, otorgamos al cliente una nueva opción de consumo, y se contribuye a disminuir pérdidas de post cosecha. En tal sentido, el objetivo general de la presente investigación fue: vi.

(8) . Determinar los parámetros óptimos para la elaboración de un producto tipo snack a base de zapallo.. Objetivos específicos: . Determinar los parámetros de deshidratación osmótica, (concentración de sacarosa y temperatura) de láminas de zapallo.. . Establecer los parámetros óptimos de fritura (temperatura y tiempo de fritura) de las láminas de zapallo deshidratadas osmóticamente.. . Realizar la caracterización fisicoquímica de la materia prima.. . Realizar la caracterización fisicoquímica, microbiológica y sensorial del producto terminado.. vii.

(9) ÍNDICE GENERAL. PRESENTACIÓN ............................................................................................................................... i AGRADECIMIENTOS ......................................................................................................................ii DEDICATORIA ................................................................................................................................iii RESUMEN......................................................................................................................................... iv ABSTRACT ........................................................................................................................................v INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. vi. CAPITULO I: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 1 1.1.. ZAPALLO (Cucurbita maxima) ............................................................................................ 1. 1.1.1.. VARIEDADES .............................................................................................................. 2. 1.1.2.. PROPIEDADES DEL ZAPALLO ................................................................................. 4. 1.1.3.. COMPOSICION NUTRICIONAL ................................................................................ 5. 1.1.4.. ESTADÍSTICAS DE PRODUCCIÓN NACIONAL ..................................................... 5. 1.2.. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ....................................................................................... 7. 1.2.1.. DEFINICIÓN ................................................................................................................. 7. 1.2.2. PRINCIPALES VENTAJAS Y DESVENTAJAS POTENCIALES DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ............................................................................................... 8 1.2.3.. 1.3.. FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA VELOCIDAD DE DESHIDRATACIÓN 9. 1.2.3.1.. FACTORES INTRÍNSECOS................................................................................. 9. 1.2.3.2.. FACTORES EXTRÍNSECOS ............................................................................. 10. FRITURA ............................................................................................................................. 14. 1.3.1.. DEFINICIÓN ............................................................................................................... 14. 1.3.2.. TRANSFERENCIA DE CALOR Y MATERIA ......................................................... 14. 1.3.3.. CARACTERÍSTICAS DE LOS ALIMENTOS PROCESADOS POR FRITURA ..... 15. 1.3.4.. FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO ............................................................ 17. 1.4.. SNACK ................................................................................................................................ 19. 1.4.1.. VALOR NUTRICIONAL ............................................................................................ 19. 1.4.2.. CARACTERÍSTICAS DEL SNACK .......................................................................... 20. CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................... 21 2.1.. LUGAR DE EJECUCIÓN ................................................................................................... 21. 2.2.. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS ...................................................................... 21. 2.2.1.. MATERIA PRIMA ...................................................................................................... 21. 2.2.1.1.. ZAPALLO ............................................................................................................ 21 viii.

(10) 2.2.2.. EQUIPOS E INSTRUMENTOS .................................................................................. 21. 2.2.3.. MATERIALES............................................................................................................. 22. 2.3.. MÉTODOS DE ANÁLISIS ................................................................................................. 22. 2.3.1.. ANÁLISIS PROXIMAL .............................................................................................. 22. 2.3.2.. ANÁLISIS DE AZUCARES REDUCTORES ............................................................ 23. 2.3.3.. ANÁLISIS DE CAROTENOIDES .............................................................................. 23. 2.3.4.. ANÁLISIS DE CONTENIDO DE HUMEDAD ......................................................... 23. 2.3.5.. DETERMINACION DE LOS SÓLIDOS SOLUBLES ............................................... 23. 2.3.6.. ANÁLISIS SENSORIAL ............................................................................................. 24. 2.3.7.. ANÁLISIS DE ÍNDICE DE PERÓXIDOS ................................................................. 24. 2.3.8.. ANÁLISIS DE ÍNDICE DE ACIDEZ ......................................................................... 24. 2.3.9.. ANALISIS MICROBIOLÓGICO ................................................................................ 24. 2.3.10.. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ......................................................................................... 25. 2.4.. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL ................................................................................. 26 PROCESAMIENTO PARA OBTENER UN SNACK A PARTIR DE ZAPALLO .... 26. 2.4.1.. 2.4.2. FLUJO EXPERIMENTAL PARA LA OBTENCIÓN DE UN SNACK A PARTIR DE ZAPALLO (Cucurbita Maxima Duchesne.) ................................................................................ 29 CAPÍTULO III: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................... 36 3.1.. PRIMERA FASE EXPERIMENTAL .................................................................................. 36. 3.1.1.. CLASIFICACIÓN TAXONOMICA DE LA VARIEDAD DE ZAPALLO ............... 36. 3.1.2.. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA ................................................... 36. 3.2. 3.2.1.. SEGUNDA FASE EXPERIMENTAL ................................................................................ 39 SELECCIÓN DE LAS CONDICIONES DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ......... 39. 3.2.1.1.. PÉRDIDA DE AGUA (WL) .................................................................................... 39. 3.2.1.2.. GANANCIA DE SÓLIDOS (SSG) ......................................................................... 41. 3.2.1.3.. PÉRDIDA DE PESO (WR) ..................................................................................... 44. 3.3.. TERCERA FASE EXPERIMENTAL ................................................................................. 46. 3.3.1.. SELECCIÓN DE LAS CONDICIONES DE FRITURA ................................................. 46. 3.3.2.. ANÁLISIS SENSORIAL ................................................................................................. 48. 3.4. 3.4.1.. CUARTA FASE EXPERIMENTAL ................................................................................... 50 EVALUACIÓN DEL SNACK DE ZAPALLO ............................................................... 50. 3.4.1.1.. EVALUACION DEL COLOR ................................................................................ 50. 3.4.1.2.. ANÁLISIS PROXIMAL .......................................................................................... 52. 3.4.1.3.. ABSORCION DE ACEITE EN EL PROCESO ...................................................... 55. 3.4.1.4.. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO A LA MEJOR MUESTRA ............................... 55. ix.

(11) CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 56 RECOMENDACIONES .................................................................................................................. 57 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................................. 58 ANEXOS.......................................................................................................................................... 62. x.

(12) ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1: Clasificación taxonómica del zapallo ................................................................................ 2 Cuadro 2: Contenido nutricional del zapallo “Macre” ....................................................................... 5 Cuadro 3: Usos y ventajas de algunos solutos osmóticos ................................................................ 13 Cuadro 4: Porcentaje de macronutrientes (g/100 g) de patatas fritas básicas y snack de tubérculos. .......................................................................................................................................................... 20 Cuadro 5: Características químicas del producto final ..................................................................... 20 Cuadro 6: Variables del proceso de deshidratación osmótica .......................................................... 31 Cuadro 7: Variables del proceso de fritura ....................................................................................... 33 Cuadro 8: Esquema experimental para la elaboración de un producto tipo snack a partir de zapallo .......................................................................................................................................................... 35 Cuadro 9: Clasificación taxonómica de la variedad de zapallo........................................................ 36 Cuadro 10: Propiedades fisicoquímicas de la pulpa de zapallo ....................................................... 37 Cuadro 11: Pérdida de agua en láminas de zapallo .......................................................................... 40 Cuadro 12: Ganancia de sólidos solubles en láminas de zapallo ..................................................... 43 Cuadro 13: Pérdida de peso en láminas de zapallo .......................................................................... 45 Cuadro 14: Evaluación del color del snack ...................................................................................... 51 Cuadro 15: Análisis fisicoquímico del snack de zapallo. ................................................................. 53 Cuadro 16: Absorción de aceite en el proceso de deshidratación osmótica y fritura ....................... 55 Cuadro 17: Resultados de los análisis microbiológicos del snack de zapallo .................................. 55 Cuadro 18: Resultados de la evaluación sensorial del snack de zapallo .......................................... 82. xi.

(13) ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Fruto de Zapallo.................................................................................................................. 2 Figura 2: Producción de zapallo primer trimestre 2013-2017 ............................................................ 6 Figura 3: Producción de zapallo por región, abril-junio 2017............................................................ 6 Figura 4: Flujo de solutos y de agua en el producto alimenticio inmerso en la solución hipertónica 7 Figura 5: Transferencia de calor y masa durante el proceso de fritura ............................................ 15 Figura 6: Diagrama de bloques para la elaboración de snack a partir de zapallo............................. 26 Figura 7: Flujo experimental de la deshidratación osmótica de láminas de zapallo ........................ 30 Figura 8: Flujo experimental del proceso de fritura ......................................................................... 33 Figura 9: Variación de pérdida de agua en láminas de zapallo a diferentes concentraciones y temperaturas ..................................................................................................................................... 39 Figura 10: Variación de ganancia de solidos durante la deshidratación osmótica de láminas de zapallo a diferentes concentraciones y temperaturas ....................................................................... 42 Figura 11: Variación de pérdida de peso durante la deshidratación osmótica en láminas de zapallo a diferentes concentraciones y temperaturas ....................................................................................... 44 Figura 12: Muestras de láminas de zapallo fritos a diferentes temperaturas y tiempos ................... 47 Figura 13: Puntaje de la aceptabilidad de muestras de snack de zapallo con diferentes tiempos de fritura: 90s (A), 45s (B), 120s (C) .................................................................................................... 48. xii.

(14) ÍNDICE DE ANEXOS Anexo 1: Constancia de identificacion de la variedad de zapallo .................................................... 63 Anexo 2: Cartilla de evaluación sensorial ........................................................................................ 64 Anexo 3: Informe de ensayo proximal de la materia prima ............................................................. 65 Anexo 4: Informe de ensayo de fibra y azucares reductores ............................................................ 67 Anexo 5: Informe de ensayo de carotenos totales ............................................................................ 69 Anexo 6: Resultados del proceso de deshidratación osmótica en láminas de zapallo ..................... 70 Anexo 7: Análisis estadistico de datos de pérdida de agua .............................................................. 71 Anexo 8: Análisis estadistico de datos de ganancia de solidos ........................................................ 73 Anexo 9: Análisis estadistico de datos de pérdida de peso .............................................................. 75 Anexo 10: Resultados de la evaluación sensorial en snack de zapallo ............................................ 82 Anexo 11: Análisis estadístico de los resultados de evaluación sensorial de muestras de snacks para la evaluación de parámetros de fritura ............................................................................................. 83 Anexo 12: Informe de ensayo proximal en snack de zapallo ........................................................... 86 Anexo 13: Informe de ensayo de fibra y azucares reductores en snack de zapallo .......................... 88 Anexo 14: Informe de ensayo de carotenos totales en snack de zapallo .......................................... 90 Anexo 15: Informe de ensayo de índice de peróxido en snack de zapallo ....................................... 91 Anexo 16: Informe de ensayo de índice de acidez en snack de zapallo ........................................... 93 Anexo 17: Informe de ensayo de grasa en láminas de zapallo osmodeshidratada ........................... 95 Anexo 18: Informe de ensayo de grasa en snack de zapallo ............................................................ 97 Anexo 19: Informe de ensayo microbiologico en snack de zapallo ................................................. 99 Anexo 20: Atlas de los colores ....................................................................................................... 101 Anexo 21: Norma sanitaria que establece los criterior microbiologicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano ........................................................ 109 Anexo 22: Norma técnica Peruana (NTP) 209.226:1984 (revisada 2016) bocaditos .................... 133. xiii.

(15) MIEMBROS DEL JURADO. xiv.

(16) CAPITULO I: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1.1.. ZAPALLO (Cucurbita maxima). El zapallo es una especie ampliamente distribuida en las áreas bajas de la costa y ligeramente llega hasta las vertientes occidentales de los Andes. Es una planta que puede trepar con ayuda de sus zarcillos, pero debido a los enormes frutos, desarrolla y crece como una planta rastrera y repente. Prefiere suelos arcillosos, profundos, con abundante humus y necesita de mucho cuidado del hombre (Leiva et al., 2015). Terranova (citado en Mamani, 2010), señala que Cucurbita maxima es originaria del Perú, Ecuador y Bolivia, siendo otra especie de México, Brasil. Corroborando a esto Reingeisen y A. Chiesa, indica que Cucurbita maxima es originaria de América del Sur; el material más antiguo se encontró en San Nicolás (Perú) y es del 1200 d.C. Esta hortaliza es una planta anual, herbácea, vivaz y rozagante de tallos flexibles y trepadores. Tiene hojas cordiformes, pentalobuladas, de gran tamaño y nervaduras bien marcadas, presenta abundante pilosidad en hojas y tallo. Las flores son amarillas o anaranjadas, de petalos carnosos, monoicas. El fruto es un tipo de baya llamada pepónide; presenta gran variación (polimorfismo); puede ser elongado o esférico, de color verde opalescente a naranja intenso, pasando por un crisol del ámbito de los colores amarillentos. La pulpa es de color amarillo-anaranjado, densa, de textura firme y de sabor dulce. Su aroma es característico a su fruto, particularmente llamativo po lo cual se lo utiliza culinariamente en gran medida. Contiene en su interior numerosa semillas ovales, convexas, lisas, de 2 a 3 cm de largo, las cuales a su vez contienen una pulpa blanca y comestible, con las cuales se elaboran las tradicionales pepitas o pipas.. 1.

(17) Figura 1: Fruto de Zapallo Fuente: Ramírez y Villa (2015). Cuadro 1: Clasificación taxonómica del zapallo Clasificación científica Reino Vegetal División Angiospermas Clase Dicotiledónea Sub clase Sympetalas Orden Cucurbitáceas Genero Cucurbita Especie Máxima Nombre científico Cucúrbita máxima. Nombre común Zapallo Fuente: Huanca (2010). 1.1.1.. VARIEDADES Teniendo en cuenta los cortes transversales de tejidos en la etapa de floración, Díaz Celis (citado en Guillen 2012), clasificó las variedades de la siguiente forma:. a). Variedad Macre: Conocida también como “tacneño”, “iqueño” o “chumuco”, presenta el pedúnculo de las flores masculinas de igual longitud que los peciolos de las hojas. Los frutos son de tres clases: . Grupo I: De forma esferoidal, a veces más largos que ancho, color verde plomizo y blancos con hendiduras longitudinales profundas y medianamente profundas, 2.

(18) presentan ombligo en el extremo opuesto al pedúnculo, cascara dura, pulpa de grano arenoso, color amarillo, peso promedio 30kg. . Grupo II: Constituido por frutos más pequeños, de forma discoidal, achatados por sus polos, de color verde claro, hundidos longitudinalmente, cascara muy dura, sin ombligo, peso promedio 15 kg.. . Grupo III. Lo forman también frutos pequeños, discordes de color verde oscuro, cascara muy dura y superficie lisa, peso promedio 10 kg.. b). Variedad forrajera: Es el zapallo para cerdos, plantas con mayor pubescencia en sus órganos vegetativos. Las flores masculinas no alcanzan la altura de las hojas. Los frutos presentan cascara semidura de dos a tres milímetros de grosor, lisos y de color amarillo naranja o rojos, pulpa amarilla, anaranjado pálido, insípida y jugosa, con frutos de poco peso, la estructura del peciolo y pedúnculo tienen características que permiten ser susceptibles al ataque fácil de los barrenadores de tallo.. c). Variedad loche: Los frutos de esta variedad se agrupan en dos: . Grupo I: De color verde azulado uniforme, cascara lisa, pulpa amarilla y anaranjado intenso de grano fino y dulce. A este tipo pertenecen los de forma típica de cuello curvo.. . Grupo II: Formado por grupos de color verde con bandas amarillas discontinuas de sentido longitudinal, cascara dura, lisos, pulpa de color naranja de grano fino. Las formas comunes que se presentan son de pera y de cuello curvo.. d). Variedad avinca: Presenta dos tipos característicos de frutos:. 3.

(19) . Grupo I: Son de color verde a negro, forma cilíndrica o de pera. Pulpa roja, roja anaranjada. Peso promedio de 10 a 12 kg.. . Grupo II: De color verde con manchas amarillas longitudinales. Cascara dura y lisa. Las formas que más abundan son las de pera y las de cuellilargo curvo.. De acuerdo a lo publicado por Guillen (2012) en la región Arequipa, se cultivan básicamente ecotipos con elevado grado de heterocigosis, posiblemente debido a cruzamientos entre variedades descritas: Macre, Avinca, Loche u Forrajera. Los ecotipos responden a nombres relacionados con la localidad donde se han seleccionado, siendo uno de los más conocidos el “Yumina”, cuyo cultivo se va extinguiendo, pero también el “Vitoreño”, “Tambeño”, “Cuquibambino”, etc. En estos grupos se distinguen tres tipos de frutos: chatos, esféricos y cilíndricos, siendo predominantes los chatos sobre las formas esféricas y cilíndricas. El tamaño del fruto es mediano con relación al “Macre”, sin embargo, por la heterocigosis reinante se pueden encontrar ejemplares de gran tamaño. La textura de la cascara puede ser lisa, rugosa, ondulada, lo que se llama zapallo “Zambo”. Una de las características más importantes es el contenido de azúcar elevado en el ecotipo “yumina”, mientras los demás ecotipos tienen mayor contenido de solidos totales de azúcar.. 1.1.2.. PROPIEDADES DEL ZAPALLO El zapallo es un vegetal de alta contribución a la prevención del cáncer, y esto debido a una alta concentración de beta carotenos en su composición, es un excelente desintoxicante al eliminar los residuos del organismo y puede ser consumido con mucha facilidad por quienes padecen desordenes estomacales e intestinales, pues se digiere con bastante facilidad. Es bajo en calorías y no posee colesterol, además también se destaca por su aporte en fibras, que resultan de enorme. 4.

(20) importancia para el proceso digestivo de las personas. Programa Integral Metropolitano del Uruguay (PIM, 2008).. 1.1.3.. COMPOSICION NUTRICIONAL El zapallo se distingue por su riqueza en beta caroteno (provitamina A) y en minerales como el potasio y el calcio. Su contenido en fibra soluble también es predominante, a lo que se debe su efecto saciante sobre el apetito. (Leiva et al,. 2015). Cuadro 2: Contenido nutricional del zapallo “Macre” Composición. Cantidad (en 100 g de porción comestible). Energía (kcal). 26.00. Agua (g). 92.00. Proteína (g). 0.70. Grasa (g). 0.20. Carbohidratos (g). 6.40. Fibra (g). 1.00. Ceniza (g). 0.70. Calcio (mg). 26.00. Fosforo (mg). 17.00. Hierro (mg). 0.60. Retinol (mcg). 154.00. Tiamina (mg). 0.03. Riboflavina (mg). 0.04. Niacina (mg). 0.40. Ácido ascórbico reducido (mg). 5.70. Fuente: García, Gómez, Espinoza, Bravo, INS y MINSA (2009).. 1.1.4.. ESTADÍSTICAS DE PRODUCCIÓN NACIONAL Según lo publicado por MINAGRI, durante el periodo enero marzo del 2017 se produjeron 44 mil toneladas de zapallo, cantidad 5.

(21) menor en 24.1% en comparación al año anterior que se produjeron 58 mil toneladas.. 80 70 69.1. 60. Produccion. 50. 55.5. 58. 55.5. 40. 44. MT. 30 20 10 0 2013. 2014. 2015 Año. 2016. 2017. Figura 2: Producción de zapallo primer trimestre 2013-2017 Fuente: MINAGRI (2017).. En el primer trimestre del 2017, la producción de zapallo fue mayor en la región Arequipa en comparación con las demás regiones del país. 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000. ABRIL MAYO JUNIO. 1000 0. Figura 3: Producción de zapallo por región, abril-junio 2017 Fuente: MINAGRI (2017).. 6.

(22) 1.2.. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA 1.2.1.. DEFINICIÓN La deshidratación osmótica (DO) es una técnica que, aplicada a los productos hortofrutícolas, permite reducir el contenido de humedad e incrementar el contenido de sólidos solubles. En este proceso, el producto es puesto en contacto con una solución concentrada de alcohol, sales y/o azúcares, estableciéndose una doble transferencia de materia y agua desde el producto hacia la solución y, en sentido opuesto, solutos. En consecuencia, el producto pierde agua (pérdida de peso), gana sólidos solubles y reduce su volumen (Spiazzi y Mascheroni, 2001).. Figura 4: Flujo de solutos y de agua en el producto alimenticio inmerso en la solución hipertónica Fuente: Della (2010).. 7.

(23) 1.2.2.. PRINCIPALES VENTAJAS Y DESVENTAJAS POTENCIALES DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA Según la revisión bibliográfica de Della (2010) las principales ventajas y desventajas potenciales de la deshidratación osmótica son los siguientes: . Evita el pardeamiento enzimático, inhibiendo de forma eficaz la polifenol oxidasa, la enzima que cataliza el pardeamiento oxidativo de muchas frutas cortadas.. . Este proceso resulta efectivo aún a temperatura ambiente, por lo tanto, ofrece un considerable potencial de ahorro de energía en comparación con el secado por convección.. . Reduce la actividad de agua de muchos alimentos, inhibiendo el crecimiento microbiano.. . Disminuye el tiempo de secado y minimiza el colapso estructural, además mejora la estabilidad de los pigmentos durante el proceso de secado, así como durante el almacenamiento.. . En lo que refiere a la deshidratación osmótica utilizada como pretratamiento de fritura, deshidrata parcialmente el alimento y evita el colapso estructural del mismo debido a la pérdida de humedad, reduce la absorción de aceite y finalmente beneficia la textura de los alimentos fritos.. Entre las desventajas que presenta este proceso se encuentran: . La principal desventaja de este proceso en la industria alimentaria es la impregnación excesiva de soluto en el alimento, lo cual puede generar inconvenientes en la aceptabilidad del producto.. . El manejo de la solución osmótica es un limitante de este proceso, debido a que requiere de un control de calidad riguroso para evitar la contaminación microbiana para poder reutilizar la solución, además se necesitan procesos como; evaporación, ósmosis inversa y otros, para la reconcentración de la solución. 8.

(24) 1.2.3.. FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA VELOCIDAD DE DESHIDRATACIÓN Los autores Suca y Suca (2010) clasifican los factores que influyen en la deshidratación osmótica de la siguiente manera: a) factores intrínsecos y b) factores extrínsecos. Los factores intrínsecos son las características físicas, químicas y bioquímicas propias del alimento, mientras que los factores extrínsecos son externos a la naturaleza del alimento; tienen que ver, más bien, con las características del medio, es decir, de la solución y de los parámetros del proceso.. 1.2.3.1.. FACTORES INTRÍNSECOS. Los factores intrínsecos que más afectan a la deshidratación osmótica son: la naturaleza del alimento y, solo en algunos casos, el tamaño y forma del alimento.. a.. Naturaleza del alimento. Los alimentos son derivados de organismos vivos, que están compuestos de células. La estructura de estas células es uno de los contribuyentes de la característica textural de los alimentos. Por ejemplo, la dureza de la pulpa de zanahoria es una característica esencial para llevar a cabo un proceso óptimo de deshidratación osmótica. La variabilidad observada en los alimentos está relacionada principalmente con la compactación del tejido, contenido inicial de solidos solubles e insolubles, espacios intercelulares, presencia de gas, relación entre las diferentes fracciones de pectina (pectina hidrosoluble y protopectina) y nivel de gelificacion de la pectina. Por ejemplo, la compactación está directamente relacionada con la densidad aparente de los alimentos y esta, a su vez, tiene que ver con la porosidad. En algunos estudios se ha demostrado que una mayor porosidad del tejido, 9.

(25) aumenta la velocidad de transferencia de masa; por lo tanto, el proceso de DO toma menos tiempo.. b.. Tamaño y forma. Para los casos de fresas, moras u otros frutos de igual apariencia, el reducido tamaño y la forma son fundamentales para una adecuada velocidad de deshidratación, ya que hay un área mayor expuesta al medio osmótico por unidad de peso de alimento. En este caso, los frutos se procesan enteros, pues no necesitan mayor reducción de tamaño.. 1.2.3.2.. FACTORES EXTRÍNSECOS. Dentro de los factores extrínsecos que más influyen en el proceso de DO podemos citar a los siguientes:. a.. Temperatura. Como en la mayoría de los procesos de deshidratación, la temperatura es un factor importante en la DO. Los procesos de DO a mayores temperaturas generalmente promueven una pérdida de agua mucho más rápida que los conducidos a bajas temperaturas. Esto se debe a que la temperatura disminuye la viscosidad de la solución osmótica y ello promueve que esta fluya con menos dificultad dentro de la heterogénea conformación del tejido alimentario. Sin embargo, la aplicación de temperaturas por encima de 60 °C puede inducir a danos contra la integridad del tejido alimentario. Además, las elevadas temperaturas pueden causar pardeamiento interno y ocasionar perdidas de compuestos termolábiles (i.e., vitaminas, compuestos aromáticos, entre otros). Algunos parámetros de temperatura usados son: temperatura ambiente, 25, 30, 40 °C.. 10.

(26) b.. Tiempo de proceso. La pérdida de agua y ganancia de solidos es mayor durante las primeras horas del proceso. Luego, disminuye drásticamente como consecuencia de la progresiva disminución de la presión osmótica. En realidad, el tiempo de proceso está en función de las condiciones de deshidratación y de las características del alimento.. c.. Relación solución: alimento. La relación solución osmotica: alimento expresa la cantidad de solución requerida por unidad de peso del alimento a procesar. Este factor es importante en el proceso de DO. Cuando se sumerge el alimento en la solución, este va perdiendo agua de manera progresiva y a una velocidad directamente proporcional al nivel de concentración de la solución. El agua, por tanto, diluye la solución osmótica a la misma velocidad con que fluye desde el alimento. Esto provoca un descenso muy pronunciado de la fuerza osmótica y, a causa de ello, el proceso de DO se dilata, creando perdidas en la productividad y rentabilidad del proceso. Una forma de mantener constante la concentración de la solución osmótica, es utilizando soluciones osmóticas en exceso en comparación con el alimento a deshidratar; o sea, utilizar relaciones altas de solución: alimento, del orden de 5:1. Si bien esta medida es viable a nivel de laboratorio y planta piloto, a nivel industrial en cambio, significaría una sobredimensión de equipos de planta. Se han llevado a cabo estudios donde la solución es recirculada y reconcentrada por evaporación, tal como lo veremos más adelante. A pesar de las dificultades señaladas, la relación solución osmótica: alimento esta generalmente en el rango de 2:1 a 4:1.. 11.

(27) d.. Agitación en el proceso. La agitación es una operación física que hace a la solución más uniforme, eliminando gradientes de concentración, temperatura y otras propiedades. Los trabajos de investigación han mostrado que con la agitación se obtienen valores de coeficientes de transferencia de masa mucho mayores. La agitación influye en la pérdida de peso del producto, a la vez se asegura que las soluciones concentradas sean renovadas en la vecindad del alimento, cuando este está sumergido en el viscoso fluido osmodeshidratante. El nivel de agitación va desde 80 a 120 rpm. La configuración del rodete y la velocidad de agitación no deben dañar el tejido alimentario.. e.. Tamaño y forma. Si introdujéramos los alimentos en forma entera, no lograríamos el producto con las características deseadas. Por ello, se deben reducir de tamaño. Sabemos que cuanto mayor es el área superficial con respecto al volumen, mayor será el área de contacto con la solución, por consiguiente, mayor será la velocidad de deshidratación. Para mejores resultados, también es necesario que las unidades trozadas de alimento sean de la misma geometría y del mismo tamaño.. f.. Tipo de agente osmótico. La correcta elección del soluto osmótico depende de diversos factores. La calidad organoléptica del producto final es considerada como uno de los factores influyentes más importantes. Otro criterio a tomar en cuenta es el costo del soluto y el grado con que deprimen la actividad de agua. También hay que considerar el grado de solubilidad del soluto en agua. Los solutos más usados, debido a su disponibilidad y bajo costo, son la sal y el azúcar. Sin embargo, se pueden usar solutos que sean miscibles en agua, tales como la dextrosa, jarabes de almidón, etanol y polioles. 12.

(28) Según el fin que se persiga, se puede usar una combinación de estos solutos. El Cuadro 3 muestra las características de los solutos osmóticos comúnmente utilizados en DO. Por otro lado, se suelen agregar frecuentemente algunos aditivos con el propósito de mejorar la calidad del producto y evitar reacciones de degradación indeseables. Entre los usos y ventajas de algunos solutos osmóticos se encuentran los siguientes:. Cuadro 3: Usos y ventajas de algunos solutos osmóticos Nombre. Usos Carnes y verduras.. Cloruro sódico. Soluciones superiores al 10%. Ventajas Alta capacidad de depresión de aw Reduce pardeamiento y. Sacarosa. Frutas. aumenta retención de volátiles.. Lactosa. Frutas. Glicerol. Frutas y verduras. Sustitución parcial de sacarosa Mejora la textura Características sensoriales ajustadas, combina la alta. Combinación. Frutas, verduras y carnes. capacidad de depresión de aw de las sales con alta capacidad de eliminación de agua del azúcar.. Fuente: Barbosa y Vega (1996).. 13.

(29) 1.3.. FRITURA 1.3.1.. DEFINICIÓN La fritura es una operación unitaria compleja utilizada ampliamente en el procesamiento de alimentos a escala doméstica e industrial. Los atributos organolépticos y sensoriales únicos de los productos fritos que incluyen sabor, color, textura y aroma los hacen populares y deseables entre los consumidores. La amplia gama de productos alimenticios fritos y su fácil acceso en restaurantes de comida rápida han incrementado su consumo general a nivel mundial (Pankaj y Keener, 2017).. 1.3.2.. TRANSFERENCIA DE CALOR Y MATERIA La fritura es un proceso complejo que implica la transferencia simultánea de calor y masa, la cual es provocada por el gradiente de temperatura entre el alimento y el aceite caliente. El calor es transferido mediante el mecanismo de convección entre el aceite y la superficie del alimento y por conducción desde la superficie hacia el interior del alimento. Mientras que la transferencia de masa en este proceso está dada por la remoción del agua desde el interior del alimento a la zona de evaporación, dejando la superficie en forma de vapor y por la ganancia de aceite. El mecanismo y la cinética de la pérdida de agua dependen de la presencia o ausencia de la costra del alimento (Narnajo, 2015).. 14.

(30) Figura 5: Transferencia de calor y masa durante el proceso de fritura Fuente: Gulum y Sahin (citado en Narnajo, 2015).. 1.3.3.. CARACTERÍSTICAS DE LOS ALIMENTOS PROCESADOS POR FRITURA En un producto frito un importante indicador de calidad es el contenido de humedad, de este dependen otros factores como la textura, el color, entre otros; además, un bajo contenido de este proporciona la estabilidad a las alteraciones microbianas, ya que la pérdida de agua suspende o retarda las actividades metabólicas de los microorganismos causantes de la descomposición microbiana Mottur (citado en Lucas, Quintero, Vasco y Nuñez, 2011).. a.. Contenido de aceite. En cuanto al contenido de aceite, varios estudios han mostrado que la mayor parte del aceite absorbido en los productos fritos se ubica en la región superficial del producto, de igual forma existe evidencia también que el aceite es absorbido en mayor proporción luego de la fritura, durante el período de enfriamiento. El contenido de aceite en los alimentos fritos se encuentra alrededor del 35% según estudios realizados en tajadas de papa; 15.

(31) siendo estos porcentajes ciertos solo para alimentos que no hayan sido sometido a algún tratamiento previo a la fritura, ya que los pre tratamientos tienen el propósito de disminuir los contenidos de humedad inicial haciendo que los porcentajes de aceite en alimentos fritos sea mucho menor (Lucas et al., 2011).. b.. Color. El color dorado es característico y un atributo muy significativo de la calidad de un producto frito y determinante en la aceptación del mismo por parte de los consumidores. El pardeamiento no enzimático de muchos vegetales que tiene lugar durante la fritura, conocido como reacción de Maillard, es el resultado de la reacción entre azúcares reductores y aminoácidos a temperaturas elevadas. El color se ve afectado por las condiciones de proceso, principalmente tiempo, temperatura y tipo de aceite, así como por las características del producto, como son el tamaño, la variedad, o las condiciones de almacenamiento previas. (Tirado, Acevedo y Guzman, 2012). c.. Textura. Los cambios que se producen en el alimento durante el proceso de fritura afectan a la textura (los productos se vuelven más crujientes y más agradables por su textura y sonido al ser mordidos), a la apariencia externa (los alimentos tienen un color dorado uniforme y brillante), potencia y matiza sabores y aromas (debido al desarrollo de nuevos compuestos después de someterse el alimento a las altas temperaturas), varía el contenido en grasa del producto (en general, los productos pierden humedad y ganan grasa; si bien algunos alimentos muy ricos en grasa pueden perder parte de ésta durante el proceso de fritura). La textura que se obtiene tras el proceso de fritura es consecuencia de los cambios producidos en la composición de los 16.

(32) alimentos, principalmente en las proteínas y carbohidratos, que se modifican por efecto del calor transferido al alimento y por la eliminación del agua del mismo. Todo ello origina la formación de una costra que proporciona el atributo característico de crujiente al alimento. Adicionalmente a la formación de la costra o corteza, en el alimento se pueden apreciar otras modificaciones mecánicas, tales como contracción, expansión, desarrollo de porosidad, ruptura de la matriz sólida, etc. (Tirado et al., 2012).. 1.3.4.. FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO Según la revisión bibliográfica de Narnajo (2015) los factores que influyen en el proceso de fritura son:. a.. Temperatura. Trabajar con temperaturas elevadas puede causar el pardeamiento de la superficie antes de que el interior del alimento se encuentre cocido, mientras que una baja temperatura incrementa el tiempo de fritura y esto resulta en una mayor absorción de aceite obteniendo un producto blando y aceitoso. Para un determinado tiempo de fritura, conforme se incrementa la temperatura de fritura, se reduce el contenido de aceite en el producto. Los alimentos absorben menos cantidad de aceite a temperaturas entre 155-200ºC.. b.. Tiempo. El tiempo de fritura es un factor determinante en el procesamiento de productos fritos. Al incrementar el tiempo de fritura el contenido de aceite en el producto aumenta, la humedad disminuye y el espesor de la costra aumenta, logrando obtener un producto de color característico y textura crujiente. La. 17.

(33) combinación óptima de temperatura y tiempo de fritura para cada producto, depende del tamaño y las características del mismo.. c.. Pretratamientos. Después de la correcta selección de la materia prima, es recomendable aplicar pretratamientos de fritura con el objetivo de reducir el contenido de humedad de los alimentos; esto conduce a una menor absorción de aceite. Entre los pretratamientos de fritura más conocidos se encuentran: el secado con aire o mediante microondas, el escaldado, la deshidratación osmótica y la modificación de la superficie de los alimentos mediante la aplicación de recubrimientos.. d.. Características de la materia prima. Las principales características de la materia prima que influyen directamente en la calidad del producto final son: La variedad, forma, contenido de materia seca, contenido de azúcares reductores, el sabor y la textura.. e.. Postratamientos de fritura. La aplicación de postratamientos, como la centrifugación o secado con aire, se encuentran enfocados en disminuir la absorción de aceite.. f.. Aceite de fritura. El aceite es el componente más crítico y variable de un sistema de fritura. Este imparte características sensoriales deseables de sabor, color y textura a los alimentos. Para lograr obtener un producto frito de calidad elevada se requiere utilizar un aceite de alta calidad. Por ejemplo, si se utiliza un aceite 18.

(34) degradado esto provocará que el producto se vea más aceitoso, aunque contenga la misma cantidad de aceite que aquellos productos fritos en aceite fresco. Esto se debe al incremento de la viscosidad del aceite, lo cual provoca que este se adhiera a la superficie del producto e impida el desprendimiento del aceite desde la superficie del alimento durante el enfriamiento.. 1.4.. SNACK Los denominados snacks (hojuelas fritas) son alimentos elaborados por medio de fritura, extrusión, deshidratación que han sido ideados para ser consumidos por placer o como complemento energético o nutritivo, pero no constituyen por si mismos ninguna de las principales comidas del día. Una gran variedad de 24 alimentos como: cereales, tubérculos, carne, pescado, etc., pueden ser transformados en snacks (Higuera y Prado, 2013). Según la FAO (2017) los bocadillos son alimentos que se pueden comer en lugar de, o en el medio, las comidas. Son convenientes porque son rápidos y fáciles de comer. El término 'refrigerio' no solo se aplica a algunos de los productos más nuevos, como las patatas fritas, sino que también incluye muchos alimentos tradicionales. Los bocadillos añaden variedad a la dieta, lo que explica parcialmente su popularidad. También pueden desempeñar un papel cultural en ocasiones especiales o cuando se les ofrece a los visitantes. Los bocadillos se elaboran con una amplia gama de materias primas y la preparación difiere de un producto a otro. Freír, sin embargo, es el proceso principal por el cual muchos se hacen.. 1.4.1.. VALOR NUTRICIONAL Los bocadillos frecuentemente son criticados debido a sus altos niveles de sal, azúcar y grasa. Se considera que son nutricionalmente dañinos cuando se comen regularmente en lugar de un alimento tradicional. Los bocadillos, sin embargo, pueden ser muy nutritivos cuando están hechos de frutas, legumbres o cereales. También se debe señalar que el consumo de refrigerios no necesariamente conduce a problemas 19.

(35) de salud como la obesidad, pero la causa es más bien una dieta desequilibrada con exceso de grasa, azúcar y sal. Por lo tanto, si estos productos alimenticios son parte de una dieta más amplia, pueden ser una fuente importante de grasas y energía, especialmente para los sectores más pobres de la sociedad cuya dieta puede carecer de estos nutrientes (FAO, 2017).. Cuadro 4: Porcentaje de macronutrientes (g/100 g) de patatas fritas básicas y snack de tubérculos. Producto Papas fritas básicas (a) Snack de tubérculos (b). Proteínas. Hidratos de carbono. Azucares. Grasas. Grasas saturadas. 6.6±0.4. 50.1±3.2. 0.7±0.2. 33.9±1.9. 7.5±5.5. 6.0±2.5. 55.3 ±10.1. ND. 33.2±2.8. ND. *ND (no determinado) Fuente: (a) Carbonell, Esteve y Frigola (2014). (b) De Sousa, Hernández, Morón, Ávila y Lares (2014).. 1.4.2.. CARACTERÍSTICAS DEL SNACK El producto no deberá presentar síntomas de rancidez, sabores, colores y olores que indiquen su descomposición.. Cuadro 5: Características químicas del producto final Característica. Fritos. Extruidos. Humedad, máximo. 3%. 6%. Cenizas totales, máximo. 4%. 4%. 5 meq/kg. 5meq/kg. 0.3 %. 0.3 %. Índice de peróxido, máximo Índice de acidez, expresado en ácido oleico, máximo Fuente: NTP 209.226:1984. (Revisada el 2016). 20.

(36) CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS. 2.1.. LUGAR DE EJECUCIÓN La presente investigación se realizó en los Laboratorios de Fisicoquímica, Evaluación Sensorial (A2-B), Aceites y Productos Cárnicos (AT-3), Microbiología y Biotecnología de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias, Facultad de Ingeniería de Procesos, Universidad Nacional de San Agustín.. 2.2.. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS 2.2.1.. MATERIA PRIMA. 2.2.1.1.. ZAPALLO. El snack se elaboró con zapallo variedad tambeño y para su identificación se hizo un registro taxonómico (Anexo 1) en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de San Agustín.. 2.2.1.2.. AGENTE OSMÓTICO. Para la deshidratación osmótica se utilizó una solución de sacarosa preparada por la disolución de azúcar blanca comercial.. 2.2.1.3.. ACEITE. El aceite utilizado para la fritura fue aceite de soya.. 2.2.2.. EQUIPOS E INSTRUMENTOS . Analizador de Humedad. Marca SARTORIUS AG GOTTINGEN MA45C 000230V2. . Equipo de baño maria. Marca JEIO TECH 21.

(37) 2.2.3.. 2.3.. . Balanza analítica. Marca SCIENTECH SA 210 D.. . Refractómetro: ATAGO HANND – 50.. . Cocina eléctrica. Marca ORIGINAL ELECTRIC 220 V.. . Termómetro de 110° C (Germany). . Termómetro con gancho de 40-200 °C. Marca WINCO. . Cocina industrial. Marca SURGE. MATERIALES . Matraz Erlenmeyer de 100, 250, 500 y 1000 mL. (Kimax).. . Probeta de 100 y 250 mL. (Portugal). . Vasos de precipitado: 100, 250,500 y 1000 mL. (kimax). . Baguetas.. . Mortero de porcelana. . Pizetas. . Cronometro.. . Bandejas de acero inoxidable. . Canastilla de acero inoxidable. . Jarras litreras. . Bolsas de polietileno. . Cucharas y cuchillos. . Bandejas de plásticos. . Perol 4L.. . Malla de asbesto. . Papel absorbente. . Cucharas descartables. MÉTODOS DE ANÁLISIS 2.3.1.. ANÁLISIS PROXIMAL . Determinación de humedad: Método NTP 209.008. . Determinación de Sólidos totales: Método NTP 209.008 22.

(38) 2.3.2.. . Determinación de Cenizas: Método NTP 209.005. . Determinación de Grasas: Método NTP 209.093. . Determinación de Proteínas: Método 2.057 de la AOAC. . Determinación de Fibra: Método NTP 209.074. . Determinación de Carbohidratos: Método 31.043 de la AOAC. ANÁLISIS DE AZUCARES REDUCTORES. Por el método 31.043 de la AOAC.. 2.3.3.. ANÁLISIS DE CAROTENOIDES. Método AOAC 970. 64. 2012. Expresado en (mg de beta caroteno/100g de muestra).. 2.3.4.. ANÁLISIS DE CONTENIDO DE HUMEDAD. Los análisis del contenido de humedad se llevaron a cabo utilizando un analizador de humedad. Se colocaron tres gramos de muestra dentro de las bandejas de aluminio y se colocaron sobre el soporte de la bandeja del medidor de humedad. El elemento halógeno dentro del medidor de humedad proporciona un calentamiento infrarrojo uniforme. Calienta la muestra a una temperatura establecida de 120 °C hasta que el peso de la muestra se vuelve constante.. 2.3.5.. DETERMINACION DE LOS SÓLIDOS SOLUBLES. Por medio del Refractómetro. Un refractómetro mide los sólidos solubles como porcentaje de grados Brix en incrementos de 0.1%. Los sólidos solubles están compuestos por los azucares, ácidos, sales y además compuestos solubles en agua presentes en los alimentos.. 23.

(39) 2.3.6.. ANÁLISIS SENSORIAL. Se aplicó una prueba de aceptación sensorial, utilizándose una escala hedónica estructurada descendiente de 6 puntos en la cual se evaluaron los atributos sensoriales de color, olor, sabor y textura. El panel estuvo conformado por 09 jueces semientrenados, a los cuales se les presentó las muestras para su respectiva calificación. La cartilla utilizada se presenta en el Anexo 2.. 2.3.7.. ANÁLISIS DE ÍNDICE DE PERÓXIDOS. Según el Método NTP 209.006.. 2.3.8.. ANÁLISIS DE ÍNDICE DE ACIDEZ. Según método NTN 209.005 2.3.9.. ANALISIS MICROBIOLÓGICO. 1.. Recuento de mohos ICMSF 1983 (Reimpresión 2000): Método de Recuento de levaduras y Mohos por siembra en placa en todo el medio. Pág. 166-167.. 2.. Recuento de levaduras ICMSF 1983 (Reimpresión 2000): Método de Recuento de levaduras y Mohos por siembra en placa en todo el medio. Pág. 166-167.. 3.. Numeración de Escherichia coli AOAC oficial method 991.14: Chapter 17. Subchapter 3: 17.3.04. coliform and escherichia coli counts in foods. Dry Rehidratable Film (Petrifilm E. coli/Coliform count plate and Petrifilm coliform count plate) Method. 20th Ed. Rev. Online 2016.. 24.

(40) 4.. Detección de Salmonella spp. ISO 6579-1: 2017. Microbiology of food chain – horizontal method for the detection, enumeration and serotyping of almonella. –part 1: detection of salmonella spp.. 2.3.10.. ANÁLISIS ESTADÍSTICO. Para el análisis de los resultados obtenidos se utilizó el análisis de varianza ANOVA con un nivel de confianza del 95% y para establecer las comparaciones múltiples se empleó la prueba de Tukey, utilizando el programa Minitab 18. Para el análisis de evaluación sensorial se utilizó la prueba de Friedman con un nivel de confianza del 95%.. 25.

(41) 2.4.. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 2.4.1.. PROCESAMIENTO PARA OBTENER UN SNACK A PARTIR DE ZAPALLO En la figura 6 se presenta las operaciones para la obtención del snack de zapallo:. Zapallo. Recepción de M. P.. Selección Lavado y desinfección.  Dosis: NaClO 50ppm en 1L de H2O  t = 5min.. Pelado. Cortado Azúcar Agua. Deshidratacion osmotica. Ancho 3.5 cm Largo 5 cm Espesor 2 mm.  t = 90 min (Control cada 30 min.) T° = 22 y 40 °C Concentración=20,30 y 40 °Brix.. Escurrido 1. Fritura. Aceite.  Ɵ = 45, 90 y 120 s.  T’= 140, 160 y 180 °C. Escurrido 2. Snack de zapallo. Figura 6: Diagrama de bloques para la elaboración de snack a partir de zapallo Fuente: Elaboración propia (2018).. 26.

(42) a.. Recepción de materia prima. La materia prima fue adquirida del mercado mayorista Andrés Avelino Cáceres.. b.. Selección. Se verificó que las unidades estuvieran enteras, sanas (libres de moho, podredumbre o deterioro), de consistencia dura y exenta de cualquier olor extraño.. c.. Lavado y desinfección. La materia prima se lavó con agua corriente a fin de eliminar las impurezas o materiales extraños y fueron desinfectadas por inmersión en una solución de hipoclorito de sodio al 0,5% por un tiempo de acción de 5 min.. d.. Pelado. El pelado del zapallo se realizó manualmente, utilizando cuchillos de acero inoxidable. e.. Cortado. El corte se realizó en láminas de 2 mm de espesor, con un ancho de 3.5 cm y largo de 5 cm, para esta operación se utilizó una mandolina de acero inoxidable regulable estos valores se consideraron de acuerdo al estudio de Guzmán, Acevedo y Granados, (2012).. 27.

(43) f.. Deshidratación osmótica. El proceso de deshidratación osmótica se realizó tomando porciones de 300 g de zapallo picado. Las muestras fueron sumergidas en recipientes con un volumen de 1 L de solución de sacarosa, a diferentes concentraciones (20, 30 y 40 °Brix); estos valores fueron considerados de acuerdo al estudio de Menezes (2016). Las muestras permanecieron sumergidas en la solución por un tiempo total de 90 min. a temperaturas de 22 y 40 °C; las temperaturas. de. deshidratación. osmótica. son. valores. referenciales de De la cruz y Puchoc (2014). En el transcurso de los 90 min. se realizó la medición del contenido de solidos solubles y humedad del zapallo, haciendo uso de un refractómetro portátil y analizador de humedad respectivamente. La medición de los dos parámetros se realizó a intervalos de 30 minutos.. g.. Escurrido 1. Se retiró el exceso de la solución mediante el escurrido y las láminas de zapallo fueron trasladados a una bandeja para realizar el secado de la superficie con papel absorbente.. h.. Fritura. El proceso de fritura de las muestras parcialmente deshidratadas se realizó por inmersión utilizando aceite de soya, las temperaturas estudiadas fueron: 140 °C que fue obtenido por pruebas preliminares, 160 y 180 ºC, que son valores referenciales de Guzmán et al., (2012), además la fritura se realizó a tiempos de 45, 90 y 120 segundos.. 28.

(44) i.. Escurrido 2. Una vez extraídas las muestras se escurrieron en un colador de acero inoxidable con la finalidad de extraer el aceite adherido a las láminas fritas, además, se eliminó el exceso de aceite superficial de las muestras con papel absorbente.. 2.4.2.. FLUJO EXPERIMENTAL PARA LA OBTENCIÓN DE UN SNACK A PARTIR DE ZAPALLO (Cucurbita Maxima Duchesne.). La presente investigación se ejecutó en cuatro fases experimentales, la primera fase consistió en caracterizar la materia prima, la segunda fase en seleccionar las condiciones de la deshidratación osmótica, la tercera en realizar el proceso de fritura de la muestra óptima y la cuarta fase en la evaluación del snack de zapallo.. 2.4.2.1.. SELECCIÓN. DE. LAS. CONDICIONES. DESHIDRATACIÓ OSMÓTICA. A continuación, se presenta el flujo experimental de la deshidratación osmótica de láminas de zapallo.. 29.

(45) . Zapallo. . Selección. . Análisis proximal Análisis de carotenoides totales Análisis de azucares reductores. Lavado y desinfección. Pelado. Cortado.  . Azúcar Agua. Deshidratación osmótica.    . Humedad % Perdida de agua Pérdida de peso Solidos ganados. Concentración (°Brix). 20. 30. 40. Temperatura (°C). 22. 40. Selección de Concentración y Temperatura optima. Figura 7: Flujo experimental de la deshidratación osmótica de láminas de zapallo Fuente: Elaboración propia (2018).. La presente fase consistió en determinar la concentración adecuada de la solución de sacarosa y la temperatura de deshidratación osmótica, para reducir la humedad.. 30.

(46) Cuadro 6: Variables del proceso de deshidratación osmótica Variables Concentración de sacarosa(a). *Temperatura(b). C1= 20 °Brix. T°1 = 22°C. C2= 30 °Brix. T°2 = 40°C. C3= 40 °Brix Fuente: (a) Menezes (2016). (b) De la cruz y Puchoc (2014).. Se tomaron muestras cada 30 min a las cuales se les determino el peso, humedad y sólidos solubles; a partir de estos datos se determinó la ganancia de sólidos (SSG), perdida de agua (WL) y pérdida de peso (WR) en las láminas de zapallo según las siguientes ecuaciones presentadas en el estudio de (Bambicha, Agnelli, y Mascheroni, 2012). . Ganancia de solidos (SSG). 𝑆𝐺 =. (𝑀𝑓 ∗ %𝑆𝑓) − (𝑀𝑜 ∗ %𝑆𝑜) ∗ 100 𝑀𝑜. Donde:. . -. Mo = peso inicial del zapallo. -. Mf =peso final del zapallo. -. So = solidos iniciales. -. Sf = solidos finales. Perdida de agua (WL). 𝑊𝐿 =. (𝑀𝑜 ∗ %𝐻𝑜) − (𝑀𝑓 ∗ 𝐻𝑓) ∗ 100 𝑀𝑜. Donde: -. Mo = peso inicial del zapallo. -. Mf =peso final del zapallo. -. Ho = humedad inicial del zapallo. -. Hf = humedad final de zapallo 31.

(47) . Pérdida de peso (WR). 𝑊𝑅 =. (𝑀𝑜 − 𝑀𝑓) ∗ 100 𝑀𝑜. Donde: -. Mo = peso inicial del zapallo. -. Mf =peso final del zapallo. Con los tratamientos que propone el diseño experimental establecido, se hizo uso de las herramientas de la estadística y con ellas se determinó la mejor muestra basada en la perdida de agua, ganancia de sólidos y pérdida de peso. Luego de la deshidratación osmótica, la muestra óptima definida estadísticamente fue sometida a una fritura.. 2.4.2.2.. SELECCIÓN DE LAS CONDICIONES DE FRITURA. A continuación, se presenta el flujo experimental del proceso de fritura de las láminas parcialmente deshidratadas.. 32.

(48) Fritura. Temperatura (°C). 140. 180. 160. Tiempo (s). 90. 45. 120. Evaluación sensorial. Selección de Temperatura y Tiempo óptimo. Snack.   . Análisis proximal Carotenoides Índice de Peróxidos. Figura 8: Flujo experimental del proceso de fritura Fuente: Elaboración propia (2018).. La presente fase consistió en evaluar y determinar la temperatura y tiempo óptimo para freír el zapallo sin alterar su estructura física y obtener un producto con las mejores características sensoriales.. Cuadro 7: Variables del proceso de fritura Variables Temperatura de aceite. Tiempo. T°1=140°C. Ɵ1 = 45 s. T°2=160°C. Ɵ2 = 90 s.. T°3=180°C. Ɵ3 = 120 s.. Fuente: Guzmán et al., (2012).. 33.

(49) Después de la fritura las muestras fueron evaluadas sensorialmente, mediante el análisis de estos resultados se determinó la mejor muestra, la cual fue evaluada en su composición proximal, azucares reductores, análisis de carotenoides totales y análisis microbiológico.. 34.

(50) Cuadro 8: Esquema experimental para la elaboración de un producto tipo snack a partir de zapallo PRIMERA FASE Recepción M.P.. Selección. Lavado y desinfección. SEGUNDA FASE OPERACIONES Pelado. Cortado. Deshidratación osmótica. TERCERA FASE Escurrido 1. Fritura. CUARTA FASE Escurrido 2. Snack de zapallo. Ɵ1 T°1. Ɵ2 T1|. [ ]1 T°2. Ɵ3. T°1. Ɵ1. [ ]2 T2|. T°2. Ɵ2. T°1. Ɵ3. T°2. Ɵ1. [ ]3. T3|. Ɵ2 Ɵ3. -Perdida de agua -Ganancia de solidos -Pérdida de peso. CONTROLES Concentración y Temperatura. [ ]1=20°Brix [ ]2=30°Brix [ ]3=40 °Brix. T°1=22°C T°2=40°C. Temperatura y tiempo Determinación de grasa. T1|=140 °C T2|=160 °C T3|=180 °C. Ɵ1=45s Ɵ2=90s Ɵ3=120s. -Grado de fritura. ANÁLISIS -Análisis proximal -Carotenos totales -Azucares reductores. -Evaluación sensorial -Análisis proximal -Carotenos totales -Índice de peróxido -Azucares reductores -Análisis microbiológico. Fuente: Elaboración propia (2018).. 35.

(51) CAPÍTULO III: RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1.. PRIMERA FASE EXPERIMENTAL 3.1.1.. CLASIFICACIÓN TAXONOMICA DE LA VARIEDAD DE ZAPALLO. En el Cuadro 9 se presenta los detalles de la clasificación taxonómica de la variedad de zapallo. Cuadro 9: Clasificación taxonómica de la variedad de zapallo División. Magnoliophyta. Clase. Magnolipsida. Subclase. Rosidae. Orden. Cucurbitales. Familia. Cucurbitaceae. Genero. Cucúrbita Cucurbita máxima Duch. var. tambeño. Especie. Fuente: Herbarium Arequipense (HUSA).. 3.1.2.. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA En el cuadro 10 se reportan las propiedades fisicoquímicas de la pulpa de zapallo en estado fresco dentro de los cuales se consideró el análisis proximal, los valores de azucares reductores y carotenoides totales.. 36.

(52) Cuadro 10: Propiedades fisicoquímicas de la pulpa de zapallo Bibliografía Ensayo. Experimental. De la Cruz y Puchoc (2014). Rahman et al., (2008). PROPOMAC (2012). al., (2009). Cucurbita maxima duchesne. Cucurbita maxima. Cucurbita moschata duchesne. García et. Meneses (2017) Cucurbita moschata duchesne. Humedad (%). 81.41. 92.00. 89.49. 92.6. 82. 83.23. Cenizas (%). 0.68. 0.70. 0.71. 0.6. ND. ND. Grasa (%). 0.62. 0.20. 0.15. ND. ND. ND. Proteínas (%). 1.58. 0.70. 0.79. ND. ND. ND. Fibra (%). 1.04. 1.00. 1.04. ND. ND. ND. Carbohidratos (%) a. 14.66. 6.40. 7.82. ND. ND. ND. Azucares reductores (%). 2.38. ND. ND. ND. 1.26. ND. 5.00. ND. ND. ND. 8.97. 1.88. Carotenos totales o carotenoides (mg deβ de caroteno/100g de muestra). *Expresados en base húmeda, ND (no determinado) Fuente: SERVILAB (2017) La Molina Calidad Total Laboratorios (2017). 37.