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INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CAMPUS MONTERREY
DIVISIÓN DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN
PROGRAMA DE GRADUADOS EN AGRICULTURA
UNA ALTERNATIVA PARA LA COMERCIALIZACIÓN DE LA PAPA
T E S I S
PRESENTADA. COMO REQUISITO PARCIAL PARA
OBTENER EL (IRADO ACADÉMICO DE
MAESTRO EN CIENCIAS
ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA EN ALIMENTOS
EUNICE ARLETTE VINIEGRA CLERKE
INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CAMPUS MONTERREY
DIVISIÓN DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN
PROGRAMA DE GRADUADOS EN AGRICULTURA
UNA ALTERNATIVA PARA LA COMERCIALIZACIÓN DE LA PAPA
TESIS
PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA
OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE
MAESTRO EN CIENCIAS
ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA EN ALIMENTOS
EUNICE ARLETTE VINIEGRA CLERKE
1993
INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CAMPUS MONTERREY
DIVISIÓN DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN
PROGRAMA DE GRADUADOS EN AGRICULTURA
Los miembros del jurado examinador recomendamos que la presente tesis de la Ing.
Eunice Arlette Viniegra Clerke sea aceptada como requisito parcial para obtener el grado
académico de Maestro en Ciencias con especialidad en :
INGENIERÍA EN ALIMENTOS
El jurado examinador
Eduardo López S. Hornero Gaona Rdz. J. Fernando Ramírez
Ph. D. Ph. D. Ph. D.
ASESOR SINODAL SINODAL
Enrique Aranda H.Ph.D.
Director del Programa de Graduados en Agricultura
Diciembre de 1993
AGRADECIMIENTOS
Quiero expresar mi agradecimiento a:
Mi Asesor Dr. Eduardo López Soriano
por su tiempo y asesoría tan valiosa.
A la gente que siempre me apoyó durante
el desarrollo de mi maestría:
Dr. Hornero Gaona Rodríguez
Director de la Carrera de DA.
Biol. Gerónimo Cano Cano
Director del Departamento de Tecnología de
Alimentos.
Dr. Enrique Aranda Herrera
Director del Programa de Graduados en
Agricultura.
A mis mejores maestros cuyos conocimientos
transmitidos me fueron de suma utilidad:
Ing. Oscar González Ramírez
Dr. Sergio Serna Saldivar
Dr. Gabino de Alba Flores
Dr. Juan Fernando Ramírez Velázquez
Dr. Jesús Velasco de la Garza
Quiero agradecer por su especial ayuda y paciencia
para realizar una de las metas más importantes de mi vida.
Con todo mi amor:
A mi esposo:
Biol. José Guadalupe Salinas Garza
A mi hijo:
Alan Salinas Viniegra
A mi padre:
Dr. Rodolfo Viniegra Osorio
Y en especial por su apoyo invaluable:
A mi madre:
Sra. Eileen Rosalie St. John Clerke Ritz.
ÍNDICE GENERAL
Página
INTRODUCCIÓN l
ANTECEDENTES 2
-Penetración de mercados. 2
-Posicionamiento empresarial. 3
-Producción y Comercialización 6
de la papa en el país.
-Productos comerciales elaborados 11
con papa.
Obtención de hojuelas de papa. 11
Obtención de almidón. 12
Elaboración de papas fritas 1$
congeladas.
-Estudios sobre la papa. 14
-Características de la papa 21
-Composición quimica de la papa 22
-Características que deben cumplir las 26
papas para poder ser procesadas
Color 26
Textura 27
Contenido de aceite 27
Olor y sabor 30
Rendimiento 30
-Análisis fisicoquímicos 30
recomendados paxa analizar la papa
Peso específico 30
Materia seca 31
Azúcares reductores y totales 31
Textura 32
-Métodos preventivos para asegurar la 33
calidad organoléptica.
-Fenómenos que ocurren durante el 33
procesado de las papas
Alteraciones fisicoquímicas que 33
sufre la papa desde el pelado
Inactivación de las fenolasas 34
Acido ascórbico 34
Prevención del contacto con el 34
oxigeno
Dióxido de azufre 34
-Alteraciones fisicoquímicas que 35
sufren las papas durante la fritura
-Métodos de prevención de 35
alteraciones de las papas
durante la fritura.
DISEÑO DEL NUEVO 36
PRODUCTO. EXPERIMENTOS
PRELIMINARES
MATERIALES Y MÉTODOS 36
RESULTADOS DE LOS 38
EXPERIMENTOS
PRELIMINARES DEL
PROCESO
OPTIMIZACION DEL PROCESO 39
PRIMER EXPERIMENTO
MATERIALES Y MÉTODOS 39
-Diseño experimental para el primer 40
experimento y planteamiento de
Hipótesis
-Encuesta aplicada a los 43
experimentos
RESULTADOS 46
EXPERIMENTALESPARA EL
PRIMER EXPERIMENTO.
-Conclusiones sobre las Hipótesis 47
-Resultados de la modelación 49
matemática del diseño del primer
experimento.
Textura 50
Pungencia 51
Sabor 52
Opinión global 54
-Ecuaciones encontradas 55
mediante la solución de las
ecuaciones anteriores por el
método de Cramer.
OPTIMIZACION DEL 6 3
SEGUNDO EXPERIMENTO.
MATERIALES Y MÉTODOS 63
-Diseño experimental y 63
planteamiento de Hipótesis
RESULTADOS 68
EXPERIMENTALES DEL
SEGUNDO EXPERIMENTO.
-Resultados de la modelación 68
matemática del diseño del
segundo experimento.
-Optimización de las ecuaciones. 69
DISCUSIÓN 71
CONCLUSIONES Y 75
RECOMENDACIONES
RESUMEN 77
BIBLIOGRAFÍA 80
APÉNDICE
VITA I09
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro Página
1 Informe de cierre de cosechas de la papa en 1992 en el 8
Estado de Nuevo León.
2 Cultivo de la papa en diferentes Estados de la 9
República. Ciclo Agrícola: 1990.
3 Cultivo de la papa en diferentes Estados de la 10
República.
4 Composición química de la papa. 23
5 Influencia de la gravedad específica en el contenido de 29
aceite.
6 Efecto de la materia seca y el contenido de almidón en 29
el contenido de aceite en las papas fritas.
7 Influencia de la gravedad específica de las papas en su 30
rendimiento.
8 Condiciones del proceso para la elaboración de papas 39
condimentadas congeladas.
9 Tabla de ANOVA desglosada para el análisis 63
estadístico.
10 Condiciones finales del proceso de las papas 73
congeladas condimentadas, segundo experimento.
11 Contrastes ortogonales para aroma. Primer 86
experimento.
12 Contrastes ortogonales para opinión global. Primer 87
experimento.
13 Contrastes ortogonales para textura. Primer 88
experimento.
Cuadro Página
14 Contrastes ortogonales para pungencia. Primer 89
experimento
15 Contrastes ortogonales para sabor. Primer 90
experimento.
16 Resultados estadísticos del primer experimento 91
(ANOVA) para sabor.
17 Resultados estadísticos del primer experimento 92
(ANOVA) para pungencia.
18 Resultados estadísticos del primer experimento 93
(ANOVA) para aroma.
19 Resultados estadísticos del primer experimento 94
(ANOVA) para opinión global.
20 Resultados estadísticos del primer experimento 95
(ANOVA) para textura.
21 Codificación de los datos para el primer experimento. 96
Textura. Cl= 1.5 mins. (100°C).
22 Codificación de los datos para el primer experimento. 96
Textura. Cl= 1 mins. (100°C).
23 Codificación de los datos para el primer experimento. 97
Pungencia. Cl= 1 mins. (100°C).
24 Codificación de los datos para el primer experimento. 97
Pungencia. Cl= 1.5 mins. (100°C).
98
25 Codificación de los datos para el primer experimento.
Sabor. Cl= 1 mins. (100°C).
Cuadro Página
26 Codificación de los datos para el primer experimento. 98
Sabor. Cl= 1.5 mins. (100°C).
27 Codificación de los dato» para el primer experimento. 99
Opinión global. Cl= 1.5 mins. (100°C).
28 Codificación de los datos para el primer experimento. 99
Opinión global. Cl= 1 mins. (100°C)
29 Resumen de los resultados obtenidos al llevar a cabo 100
la optimización simultánea.
30 Resumen de los resultados obtenidos al llevar a cabo 100
la optimización simultánea.
31 Contrastes ortogonales para opinión global. Espesor= 101
0.5 cms. Segundo Experimento.
32 Contrastes ortogonales para opinión global. Espesor= 102
1 cm.
Segundo experimento
33 Contrastes ortogonales para textura. Espesor = 1 cm. 103
Segundo experimento.
34 Contrastes ortogonales para textura. Espesor= 0.5 104
cms. Segundo experimento.
35 Resultados estadísticos del segundo experimento.
(ANOVA) para textura, espesor= 1 cm. 105
36 Resultados estadísticos del segundo experimento.
(ANOVA) para Textura espesor= 0.5 cms. 106
37 Resultados estadísticos del segundo experimento. 107
(ANOVA) para Opinión global espesor= 1 cms.
Cuadro Página
38 Resultados estadísticos del segundo experimento. 108
(ANOVA) para Opinión global, espesor= O.S cnu.
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura
1 Diagrama de flujo de la elaboración de 11
hojuelas de papa
2 Diagrama de flujo de la extracción de 12
almidón de la papa.
3 Diagramade flujo de la elaboración de 13
papas para fritura
4 Distribución de los componentes de la papa. 24
ÍNDICE DE GRÁFICAS
Figura
Pagina
1 Variación del contenido de los azúcares 25
glucosa y fructosa en la papa durante su
almacenamiento a 7°C y 85 HR.
2 Variación del contenido de azúcares en la 26
papa almacenada a 10 °C y 85-90% HR.
INTRODUCCIÓN
En este trabajo se investigó el diseño y desarrollo un nuevo producto
a base de papa. Se trata de papas condimentadas y congeladas listas para
freírse en casa. Su diseño conlleva el estudio de los principales factores
involucrados en la determinación de una adecuada calidad del nuevo
producto» la experimentación con estos factores, la evaluación sensorial
para determinar su aceptabilidad por el consumidor, su evaluación
estadística, la modelación matemática del sistema y su optimización. Es por
ello que la importancia de este trabajo radica en su valor agregado debido
a que ademas de la determinación organoléptica y estadística se lleva a
cabo la optimización en base a los requerimientos del consumidor.
Uno de los productos alimenticios que se ha ido manejando en el
mercado es la papa congelada lista para freírse en casa; es un producto que
mis auge ha tenido recientemente sobre todo en el norte del país en donde
acompafia muchos platillos como la carne, las hamburguesas, los productos
cárnicos embutidos, etc. Además es un producto que está llenando los
requerimientos de las amas de casa que hoy en día trabajan fuera de su
hogar.
OBJETIVOS DE LA TESIS:
El objetivo general de esta investigación consistió en elaborar papas
escaldadas condimentadas y congeladas listas para freirse, como una
alternativa de comercialización de acuerdo a los requerimientos del
consumidor en Monterrey, N. L., además se persiguieron los siguientes
objetivos específicos: Identificar los parámetros de proceso que inactiven
reacciones de obscurecimiento de tipo no enzimático como enzimático y
mejorar las características organolépticas de las papas con un condimento
especial.
2
ANTECEDENTES
Bn la práctica un nuevo producto se interpreta como un tantalio
nuevo o diferente, un producto en forma física nueva o diferente, un
producto con un nuevo empaque, un producto nuevo para la empresa que
lo elabora pero no uno nuevo para el mercado, una versión mejorada de un
producto existente y un producto comercial nunca antes ofrecido en el
mercado. Bn este proyecto se llevó a cabo una versión mejorada de un
producto existente como las papas congeladas con presentación, proceso y
condimentación diferentes a los convencionales. Sus características de
venta son que puede satisfacer nuevos deseos y necesidades del consumidor
(evaluados organolépticamente al inicio, y optimizados posteriormente) y
tiene ademas posibilidades comerciales y mercadotécnicas.
Se buscó encontrar un producto con procesado óptimo adecuado
para consumo, debido a que muy pocos productos en el mercado
tanto al consumidor como los preparados partiendo de materia prima
fresca. Además con la apertura del Tratado de Libre Comercio éste puede
ser una oportunidad para que las empresas dedicadas al procesado de este
tipo de productos logren competitividad en el mercado.
Penetración de mercados
Para introducir este producto al mercado, una vez diseflado de
acuerdo a los requerimientos del consumidor, se puede llevar a cabo un
programa completo donde se seleccionen áreas de prueba que
proporcionen un número suficiente de posibles consumidores y que tengan
disponibles los canales de promoción necesarios, o bien el producto puede
tener un programa de prueba de lanzamiento en donde él se introduzca con
una parte o con todo el apoyo publicitario y promocional de forma
localizada o la prueba del programa de uso en donde se den muestras del
nuevo producto y se dé toda la la información técnica que explique su uso
a un grupo selecto de consumidores.
Es importante determinar las ventas directas, su publicidad,
promociones, mercadeo, distribución, servicio, fijación de precios,
especificaciones del producto, diseño de producto, costos y entrega.
Posicionamiento empresarial.
El intento de formular un producto que adquiera una aceptabilidad
sensorial por los consumidores es un reto. Para lograr el desarrollo de
productos con estas características, se deben identificar las propiedades y
los niveles que sean los más importantes para su aceptabilidad.
El método de optimización de un producto orientado al consumidor
lo incorpora en el desarrrollo de éste o en el mejoramiento en una etapa
temprana. Para ello se requiere un tamizado de los principales ingredientes
del nuevo producto que tengan una influencia fuerte en las propiedades
sensoriales, establecimiento sus niveles y una prueba al consumidor
(Fishken 1983).
En este proyecto se investiga la identificación de los factores y
niveles que puedan determinar la aceptabilidad organoléptica de este nuevo
producto por el consumidor.
Tomando en cuenta que se deben variar los niveles con el objeto de
conocer como influye cada factor en la respuesta (Deming, 1990), se deben
de seleccionar los que se consideren más importantes.
Existen referencias bibliográficas que reportan diferentes
metodologías de optimización de un producto para posteriormente poder
sacarlo al mercado:
Los resultados del análisis sensorial se modelan matemáticamente, la
aceptabilidad del consumidor se mide como una variable dependiente y los
resultados sensoriales como variables independientes, se lleva a cabo una
regresión y los resultados de la regresión son usados para calcular las
propiedades de un producto óptimo (Schutz 1983).
La regresión múltiple para la optimización es particularmente útil
cuando el número de dimensiones sensoriales que pueden influir en la
aceptabilidad del consumidor es muy amplia y los métodos de diseños
factoriales son incompletos y por ello la metodología de superficie de
respuesta es ineficiente (Schutz 1983).
La regresión múltiple se sigue cuando un número representativo de
productos, se selecciona, se analiza sensorialmente y se determina la
aceptabilidad por el consumidor (Schutz 1983).
En el procedimiento de optimización la variable dependiente es la
medida preferencial tal como el sabor, aroma, textura, etc., mientras que
las variables independientes son los ingredientes del producto (Sidel y
Stone, 1983).
Un objetivo de la optimización es la identificación de aquellas
combinaciones de variables que son importantes para una aceptabilidad
sensorial y la determinación del grado de importancia de cada una (Sidel
L. Joel and Herbert Stone, 1983). Para desarrollar el modelo de
optimización para un análisis de regresión, los valores óptimos son
sustituidos en la ecuación de regresión y la ecuación resuelta para la
variable dependiente. Esta ecuación representa el óptimo del producto. Se
pueden variar los niveles de una o más variables y predecir el óptimo
(Schutz 1983).
Existen por lo tanto diversas formas para lograr un producto óptimo
como este nuevo producto en base a los requerimientos del consumidor y
optimizarlo de acuerdo a su opinión por medio de la ayuda de un análisis
de regresión y posteriormente ya poder sacarlo al mercado.
Es importante también hacer notar que debe tomarse en cuenta la
calidad con la que se vaya a contar al salir al mercado, que es la más
importante. La calidad en el desarrollo de productos debe tratar tres
niveles simultáneamente. El primer nivel requiere la integración de los
recursos técnicos y mercadeo de la compañia junto con los demás recursos,
capacidades y objetivos estratégicos.
El segundo nivel se centra en el proceso especifico de trabajo de cada
grupo relacionado con el desarrrollo de productos: investigación y
desarrollo, ingeniería, empaque, mercadeo y compras.
Finalmente, en el tercer nivel el programa CCT debe proveer el techo
que integra cada uno de estos sub-procesos a un esfuerzo importante y
compacto.
Bl objetivo de todas las funciones involucradas en el proceso de
desarrollo de productos debe de tener comprensión,traducción y solución
de las necesidades del consumidor.
Para el proceso de diseño y desarrollo de un nuevo producto existe el
QFD que funciona para facilitar la comunicación entre consumidores,
personal de mercadeo, investigación y desarrollo y operaciones por todo el
proceso de desarrollo de productos. Sirve para identificar, clarificar y
clasificar las necesidades de los consumidores y relacionarlas con las
capacidades del producto y proceso de una compañía (Pedi y Moesta,
1993).
Existen diferentes métodos para el desarrollo de productos, métodos
que pueden dar lugar a características de "robustez" de los mismos, los
cuales pueden aceptar posteriormente variaciones y tener mayor calidad y
mejor precio. Para elaborar un nuevo producto demasiadas veces se olvida
la importante relación que existe entre el desarrollo de productos, la
compra y las funciones para asegurar la calidad del producto final. Hay
que considerar que los problemas de calidad del producto que surgen al
nivel de fabricación y al nivel del consumidor son, la mayoría de las veces,
el resultado de malos diseños de producto y proceso en vez de una mala
ejecución durante la fabricación.
La primera fase de QFD investiga y clasifica rigurosamente las
necesidades de los consumidores en el idioma de los consumidores. La
definición de estas necesidades reduce cambios tardíos y costosos en
productos y procesos. Bl QFD también hace que los creadores de
6
productos desarrollen parámetros con detrminados objetivos para los
productos y características, que respondan a las necesidades de los
consumidores (Pedi y Moesta,1993).
Una vez obtenido el producto acorde a los requerimientos del
consumidor y haber penetrado en el mercado se puede evaluar como han
consumidores a la publicidad, promoción y esfuerzos de venta, seguir
haciendo un mejoramiento continuo y los ajustes necesarios que le
aportará una buena posición en el mercado, además de que la calidad del
producto asegurará la posición o su supervivencia en el mercado.
Será importante mantenerse en estrecho contacto con la gente de
mercadotecnia que dirá como están respondiendo los consumidores al
producto, a la publicidad y promoción. Es importante evitar la
declinación logrando el máximo rendimiento sobre el capital invertido,
mantener altos los niveles de ventas y utilidades por periodos largos.
El producto deberá estar apoyado con publicidad, promoción,
propaganda y el entusiasmo de los vendedores. Es necesario hacer un
seguimiento tecnológico y mercadotécnico.
Y por último siempre pensar que ningún producto en el mercado
actual tiene mejor calidad que la competencia.
Producción y Comercialización de la papa en el pais
La industria procesadora de la papa ha ido incrementándose en los
paises productores, uno de los factores que contribuye a este aumento es la
disponibilidad de grandes cantidades de papa, a la creciente necesidad de
un producto fácil y rápido de preparar y que tenga competitividad.
Existen adelantos en la fase de procesamiento de las papas y por lo
tanto la cantidad de papas que se utiliza en fresco ha ido disminuyendo
(Desrosier 1983).
En Nuevo León el cultivo de la papa ocupa un lugar muy importante
en la estructura productiva del Estado. Durante 1992 a pesar de que sólo se
sembró una superficie de 3,258 has., cifra que representó el 1.3% de la
superficie sembrada en la entidad, logró generar una producción de
120,475 Ton., cuyo valor ascendió a casi $120,000,000,000. En 1991 el
valor de la producción de este cultivo representó el 37.2% del valor total de
la producción agrícola del Estado, estimándose que en los siguientes años
alcance un porcentaje similar (SARH,1992).
Por lo que se refiere al destino de la producción, tomando como base
las variedades que se sembraron en la región, se estima que
aproximadamente un 32% de la producción se industrializa y el resto, es
decir, un 68% se destina para el consumo humano en forma directa. En el
primer caso, se encuentra la variedad Atlantic y en el segundo la Alpha y la
Gigant principalmente. Por lo que respecta a la variedad Atlantic, en el
presente año se sembraron 1,045 Has., cifra que representó el 32% de la
superficie total sembrada de este cultivo; la variedad Alpha, ocupó una
superficie de 1,911 has., es decir, un 58% en relación a lo sembrado y de la
variedad Gigant se sembraron 247 has., lo que significó el 7% restante a
otras variedades (SARH,1992).
Entre los principales mercados de este producto, se encuentran El
D.F., Sonora, Coahuila, Jalisco, Nuevo León y otros de menor
importancia como Guanajuato, Chihuahua, Durango, S.L.P. y Sinaloa,
entre otros (SARH 1992).
En el cuadro 1 se muestra el tipo de tendencia, superficie de la papa
sembrada, cosechada, producción y rendimiento en el Estado de Nuevo
León y en el cuadro 2 y 3 las características de la papa del país
(SARH,1992).
Cuadro 1
Informe de cierre de cosechas dd cultivo de la papa 1992 en el Estado de Nuevo León.
(SARH 1992)
Tipo
de ten-
dencia
Otofio-In-
vierao91-
92
Peq.
Prop.(l)
Bjidal
SumaO-
1(2)
Prima
vera-
Verano
92-92
Peq.
Prop(l)
Bjidal
SumaP-
V(3)
Total
distrital
Peq.
Prop.(l)
Snper
fície sem-
brada
(HA)
116
249
365
1,305
1,588
2,893
1,421
1,837
Su-
per-
ficie cose-
chada
(HA)
116
249
365
1,305
1,588
2,893
1,421
1,837
Pro-
ducción
(Tons.)
4,920
8,319
13,239
53,800
53,436
107,236
58,720
61,755
Rendi-
miento
Ton/Ha
42.4
33.4
36.3
41.2
33.6
37.1
41.3
33.6
Precio por
Sfcg,
918.5
995.8
967.1
944.5
1,039.7
991.9
942.3
1,033.7
Valor de
la produc-
ción (mi-
llones de
$ viejos)
4,519
8,284
12,803
50,813
55,555
106,368
55,332
63.839
(1) Peq. Prop = pequeño propietaro
(2) O -I cultivo del ciclo otoño-invierno
(3) P -V cultivo del ciclo primavera-verano
Cuadro 2. Cnltívo de la papa en diferentes Estados de la República
a d o Agrícola: 1990 (SARH 1992)
S. S.(l)
(Ha.)
Es
la
do
A
B
C
C
H
D
B
F
G
H
I
J
K
M
Riego
1,011
1.037
162
1536
44
0
0
435
3636
0
727
27
4097
3635
Tem-
poral
0
0
0
43
1.035
5498
67
691
0
7
646
522
8672
379
S.C.(2)
(Ha.)
Riego
1.00
771
135
1499
44
0
0
430
3564
0
707
27
4091
3635
Tem-
poral
0
0
0
43
1,035
5345
67
661
0
0
646
487
8666
338
Rendimi-
miento
(Ton/Ha.)
Riego
21.347
20.054
19.467
36.584
9.227
0
0
11.665
23.393
0
12.028
9.593
14.707
20.059
Temp
O
ral
0
0
0
11.8
7.57
7.95
13269
5.4
0
0
21.1
22.4
14.8
14.1
Produc-
ción
Ton».
Riego
21,539
15462
2,628
54,839
406
0
0
5,016
83,373
0
8,504
259
60,165
72,91
Temporal
0
0
0
508
7,832
42574
889
3,579
0
0
13,652
10,935
128,672
(1)SS = Superficie sembrada (2)SC = Superñcie cosechada
10
Cuadro3
Cultivode la papa en difeientesBstadosde la República
Ocio Agricola: 1990(SARH 1992)
Bstado
0
P
Q
R
S
T
U
V
w
X
Y
z
Riego
448
2634
0
2764
4
27
11353
3629
2
1014
62
1059
Tempor
al
4
0
590
15931
0
4
0
0
0
2089
7065
0
Riego
448
2621
0
2764
4
12
11328
3570
2
1013
62
1046
Tempor
al
4
0
580
15931
4
4
0
0
0
2089
6508
0
Riego
8.844
30.537
0
18.009
3
21.083
22.965
20.149
10
15.779
25.581
29.490
Tempor
al
11.250
0
3.991
7.941
0
8
0
0
0
17.263
10.160
0
Riego
3962
80037
00
49778
12
253
260152
71932
20
15984
1586
30.9
Tempo
ral
45
0
2315
126605
0
32
0
0
0
36062
66124
0
A = Aguascalientes
B= BajaCalifomiaNorte
C = BajaCalilbrnlaSur
CH = Coahuila
D = Chiapas
E = Chihuahua
F = Distrito Federal
O = Durango
H= Qnanajnato
1= Guerrero
J= Hidalgo
K= Jalisco
L= México
M= Michoacán
N= Mórelos
0= Nuevo León
P=Oaxaca
Q= Puebla
R=Queretaro
l'l
S=SanLuiiPoto«i
T=Sin*lo»
U=Sonora
V=Tamaulipas
W=Haxcala
X=Veraer*z
Y=Zac*tccas
Productos comerciales elaborados con papa.
Las principales formas procesadas de la papa son: Congeladas (en su
mayoría), fritas a la francesa, preparadas en hojuelas deshidratadas, enlatadas
o fritas, también la papa se industrializa para la obtención de almidón y bebidasalcohólicas (Lisinska y Lcszczynki,1989).
Obtención de hojuelas de papa.- Las papas deshidratas son
granulos de papa con células deshidratadas o agregados de células del
tubérculo de papa seco a un contenido aproximado del 6 al 7% de humedad.
Pueden reconstituirse a una textura que sea seca y harinosa, o húmeda y
cremosa de acuerdo a las preferencias personales (Desrosier, 1992). En la
figura 1 se presenta un diagrama de flujo de la elaboración de
hojuelas de papa.
PAPA
ELIMINACIÓN DE
MATERIAL EXTRAÑO
REMOCIÓN DE
EPIDERMIS COCCIÓN k SECADO MOLIDO
Figura 1. Diagrama de flujo de la elaboración de hojuelas de papa
(Desrosier, 1992).
12
Obtención de almidón. Casi el 10% de la cosecha de papa está
formada por elementos de calidad inferior a la estándar, que no es
adecuada para el mercado de alimentos por ser demasiado pequeñas o
demasiado grandes, deformes o dañadas (Desrosier,1992).
Casi todas las papas de mala calidad o excedentes, que no se
aprovechan como alimento para el ganado, se utilizan en la fabricación de
almidón.
Las papas se muelen directamente después de salidas de la lavadora.
Para desintegrar las células de papa y liberar el almidón, se utiliza un
raspador o un molino de martillos. La epidermis y la fibra se separan del
almidón por tamizado. Se somete a lavado para eliminar las sustancias
solubles en agua y las impurezas insoluoles se separan por gravedad
especifica como se muestra en la Figura 2 (Desrosier,1992).
PAPA
RECEPCIÓN|
DE
HATERÍA P."
COCEHIRADO EXTRACCIÓN i- SEPARACIÓN -* REFINAHIENIO • EMPAQUE
Figura 2. Diagrama de flujo de la extracción de almidón de la papa
(Lisinska G. and W. Leszczynski 1989).
13
Elaboración de papas fritas congeladas.Casi todas las papas que se
preparan en el comercio para elaborar papas fritas a la francesa
congeladas, se mondan por inmersión en un cáustico, seguida por la
eliminación de la epidermis con corrientes de agua a presión elevada. Las
papas mondadas se llevan a través de bandas para el desgastado o recorte e
inspección, que las preparan para el procesamiento. (Desrosier, 1992).
Las partes sin mondar magulladas, con manchas negras o podridas se
eliminan (Desrosier, 1992).
Las papas son cortadas a un espesor determinado. Las papas peladas y
cortadas para hacer papas fritas deben de someterse a un blanqueado o
escaldado. Las papas una vez escaldadas son congeladas en congeladores
de banda continua en un túnel y posteriormente empacadas (Lisinska G.
and W. Leszczynski, 1989) como se muestra en la Figura No. 3.
Papa
E L I M I N A C I O N
DE MAT EFt I At.
EXTRAÑO
REMOCIÓN E>E
EP I DERtí I S
RECORTE 1
BLANQUEO
CONSELflMIENIO
E MP <=» C A D O
Figura 3. Diagrama de flujo de la elaboración de papas para fritura
14
El grado de fritura de acabado depende principalmente de los deseos
de la institución que utiliza el producto. Se encuentra que la absorción de
aceite es mayor en las rebanadas congeladas que se descongelan antes de
freír que en aquellas que se descongelan directamente estando congeladas.
(Desrosier, 1989).
El rendimiento de cortes a la francesa depende las pérdidas durante
el mondado, desgastado y corte. Estas pérdidas variarán según el tamaño y
la forma de las papas que se utilicen, el método de mondado y otros
factores. (Desrosier, 1989).
Estudios sobre la papa.
Talburt y Sinith (1967) determinaron que la materia seca de la papa
que está constituida por 60-80% de almidón, dá lugar a la tonalidad en las
papas procesadas.
Burton (1969), Iritani (1976) y Samotus et al (1974) mencionaron que
el almacenamiento bajo refrigeración de las papas causa un aumento del
contenido de azúcar, que puede ser algunas veces revertido aumentando la
temperatura durante el almacenamiento final. Sin embargo tal
procedimiento puede provocar la formación de brotes (Afton, 1984;
Márquez y Anón, 1986). Consecuentemente en algunos casos, las
condiciones de blanqueo se ajustan para reducir el contenido de azúcar
(Califano 198S) y para asegurar un color satisfactorio en el proceso de la
fritura.
Pravisani et al (1986) determinaron el tiempo mínimo de cocción
para la fritura de la papa, utilizando la fuerza de corte de la papa como
evaluación del parámetro de textura en las papas. Determinaron que la
fuerza se correlaciona con el valor de cocción (tiempo de cocción a 100°C)
mostrando una cocción en 300 segundos. Determinaron los mecanismos de
calor y transferencia de masa envueltos en el proceso de fritura de la papa
y se observaron que el tiempo de fritura es independiente de la temperatura
del aceite y dependiente del tamaño de la pieza de papa.
Gorinstein et al (1988) estudiaron el cambio de composición química
15
de la papa durante su procesado y determinaron que la papa mondada que
alcanza su estado final de madurez pierde 40% de sus aminoácidos libres y
determinaron que un proceso de granulación tiene muy poco efecto en el
total de aminoácidos y su composición. En los tratamientos se lleva a cabo
un pelado, cocción, congelación, presecado, granulación, secado, enfriado
y cernido.
Gray y Hughes (1978) determinaron que el color durante el proceso
de fritura ocurre entre los azúcares reductores y los aminoácidos libres.
Investigaron que se ha hecho un estudio extensivo para dar lugar a papas
fritas con más crujencia y rigidez, cambiando la composición del agua de
blanqueo, utilizando compuestos como pirofosfato ácido de sodio, sales de
calcio y polisacáridos y que en general estos compuestos varían su
efectividad con el tipo de materia prima y el tiempo de almacenamiento.
Márquez y Aitón (1986) estudiaron el desarrrollo del color durante la
fritura de la papa. Determinaron que tanto los aminoácidos como los
azúcares reductores participan en el desarrollo del color de la papa durante
la fritura con la cantidad de azúcares como factor limitante, que la adición
de un azúcar no reductor no causa prácticamente cambio en el color de la
papa frita y que la fructosa da el mayor obscurecimiento seguidamente por
la glucosa. Para una luminosidad entre 60-51 correspondiente a un
contenido de azúcar de 120-140 mg%, se obtenía un color aceptable.
Langdon (1987) buscó alternativas para evitar reacciones de
obscurecimiento eliminando el uso de sulfitos, desarrollaron un
procedimiento que provee hasta 14 días de vida útil en rebanadas de papas
refrigeradas empacadas al vacío sin el uso de agentes sulfatantes. Se
hicieron pruebas con ácido cítrico, ácido ascórbico, y metabisulfito de
sodio en inmersión durante un minuto en diferentes concentraciones;
midieron el color por medio de un colorímetro. Determinaron que es
posible almacenar rebanadas de papa durante 14 a 20 días a 4 ° C sin el uso
de agentes sulfilantes conservando el color de una papa fresca. La
combinación del tratamiento con el empacado al vacío mejora la vida de
anaquel removiendo el oxígeno y sellando al producto en una bolsa
impermeable.
16
Ap Ress et al (1981) reportaron que si los cultivares de papa se
procesaran inmediatamente después de almacenarse a bajas temperaturas
sin reacondicionamiento, se podrian alcanzar beneficios económicos, esto
incluiría la reducción de inhibidores de brotes, menos encogimiento
durante el almacenamiento debido a la disminución en la respiración, y
menos oportunidad de daño durante la cosecha, almacenamiento y
distribución.
Coffin (1987) estudió el efecto de las bajas temperaturas durante el
almacenamiento en el color de la papa y concluyó que muy pocos cambios
cualitativos pueden ser observados durante el almacenamiento de las papas
fritas, excepto por una pérdida apreciable de vitamina C. Las papas que
analizaron fueron almacenadas por 3 meses a 4 °C, 9°C y 11 °C. Determinó
que la cantidad y composición del granulo de almidón asi como las
enzimas involucradas son parámetros muy importantes que determinan la
calidad de la papa frita.
Barichello et al (1990) Determinaron que una variedad de papa
como la ND 860-2 que es más resistente a ponerse dulce durante el
almacenamiento en refrigeración, tiene mayor contenido de anulosa y
menorcontenido de amilopectina, así como mayor cristalinidad
comparada con el almidón de una papa normal que sea susceptible al
endulzamiento por almacenamiento a bajas temperaturas. Determinaron
también que el almidón de la papa ND 860-2 exhibe mayor resistencia al
ataque de alfa-amilasa y tiene mayor temperatura de gelatinización e
hinchamiento amorfo. El examen de la estructura del granulo de almidón
utilizando un microscopio de campo luminoso indicó que tiene anillos
concéntricos. Concluyeron que la composición del granulo de almidón es
un factor que diferencia el endulzamiento a baja temperatura de una papa
resistente a una no resistente.
Schwartz et al (1987) investigaron las propiedades químicas, físicas y
sensoriales de papas dulces para freírse, almacenadas en congelación. Los
análisis incluyeron la medición de la materia seca, azúcares, sólidos
insolubles en alcohol, carotenos, vitamina C, color, textura y mediciones
sensoriales del color, sabor y textura. Mencionaron que Walter y Hoover
en 1986 determinaron que las papas dulces tienen buena calidad y son
.17
aceptables por los consumidores y que en sus experimentos sometieron a
secado parcial a las papas después del escaldado. Determinaron que debido
a que las papas son cosechadas estacionalmente y que los costos de
almacenamiento son altos, la disponibilidad continua de las papas fritas
requiere almacenamiento bajo congelación. Sin embargo que ningún dato
se había reportado anteriormente sobre la estabilidad de este producto
durante congelación. En el experimento secaron las papas a 22°C durante 5
mins. para remover la humedad de la superficie después del escaldado y
usaron otro secado parcial de 121°C durante 5.7 mins. con aire forzado
seco. Las condiciones de tratamiento de secado fueron escogidas basadas
en evaluaciones óptimas del producto hechas en estudios previos. Se
observaron pocos cambios durante el almacenamiento bajo congelación
por periodo de 1 año, excepto por una pérdida apreciable de vitamina C
(58%) y un aumento aparente de Caroteno (27%). El tratamiento de
secado posterior al escaldado afectó significativamente la pérdida de ácido
ascórbico. Determinaron que si el producto era curado (una semana a
30°C y 85% de humedad relativa) antes de procesarse, y secado con aire
tiene mayor retención de vitamina C. En la papa frita, no se observaron
cambios sensoriales apreciables de color, sabor y textura indicando que el
producto tiene buena estabilidad a congelación.
Nonaka et al (1978), elaboraron un nuevo producto a base de papa
utilizando un proceso de secado, tratamiento con vapor y secado. Este
proceso se utilizó para elaborar una papa frita crujiente con papas
machacadas sin aditivos. Los tiempos y condiciones para secado,
tratamiento con vapor y secado fueron variados y evaluados para obtener
un producto organolépticamente aceptable. Detenninaron que los tiempos
muy extensos, las altas presiones pueden causar daño celular y la
liberación de almidón afectar negativamente al proceso y al producto.
Comparado este producto con el producto comercial, las papas fritas
extruidas fueron más crujientes, se cocinaron en menor tiempo,
absorbieron menos aceite, tuvieron un color más natural y una buena vida
de anaquel. En otras comparaciones se mostró que el proceso utilizó
menos materia prima y produjo más tiras de papa y raciones que no es tan
factible en los procesos y productos comerciales.
Detenninaron que este tipo de papas son un buen competidor a las papas
fritas hechas directamente de la materia prima natural porque ofrecen un
producto con mayor control de la calidad de la papa frita. Mencionaron
que la composición de este producto puede ser cuidadosamente controlada,
eliminando variaciones en la palalibilidad, calidad y tiempo de fritura
causadas por la edad y variedad de la papa. El tamaño y forma puede ser
cuidadosamente controlado para asegurar una fritura uniforme.
Este tipo de producto fue hecho a base de una mezcla seca que
contiene una combinación de 90% de papa deshidratada y otros
ingredientes. El agua añadida a la mezcla forma una masa la cual se
transforma en papas fritas y que posteriormente son puestas en inmersión
en el aceite. A pesar de que este tipo de producto ofrecía buenas ventajas,
la calidad no igualaba a aquella proveniente de las papas crudas.
Reportaron que Weaver et al (197S) ya habían elaborado un producto
similar con un nuevo proceso para hacer papas fritas extraídas. Este
procedimiento cambió la textura alrededor de la pieza de papa y sus
características de cohesividad. En éste la papa ya extraída, habiendo usado
papas deshidratadas o frescas machacadas fue tratada usando
deshidratación, vaporización y secado para afectar la formación de la
costra mas estable crujiente y rígida y una textura adecuada interna.
El sabor de las papas frescas cocinadas se obtuvo de papas frescas
cocinadas o una mezcla de éstas papas y no más de 5% de masa de papa
deshidratada. Nonaka y sus colaboradores (1978), presentaron pues un
reporte con datos experimentales adicionales del experimento de Weaver
(1975). Las papas utilizadas en este experimento con una gravedad
especifica de 1.084 y de 20.5% de sólidos fueron lavadas, peladas, cortadas
a 1.6 cm de espesor, y sometidas a cocción durante 9 mins. con vapor a
100°C y machacadas, posteriormente se extruyeron, el producto se seco con
aire forzados a 126°C, se sometió a vapor a 98.9°C y secó en un horno con
las mismas condiciones iniciales y se congeló a -26.1°C durante 7 -10 días.
Fuller et al (1984), determinaron la influencia del tipo de muestreo
en el contenido de azúcar y el color en la correlación entre el contenido de
azúcar y el color de las papas fritas. Las papas fueron almacenadas a 5 y
10°C (para producir un amplio rango de azúcares reductores) y
muestreadas en la parte basal, media y en la región apical del tubérculo.
Cuando el color y los azúcares reductores de rebanadas adyacentes fueron
comparadas se encontraron correlaciones excelentes entre estos dos
Í9
factores, el color fue medido objetivamente como la reflactancia de discos
fritos (r=0.9950) y con densidad óptica (OD) de un extracto de la pasta
(r=0.9507) o subjetivamente contra cartas de color (r=-0.9378). Los niveles
de azúcares fueron mayores en la parte basal que en la parte apical.
Consecuentemente las correlaciones entre el color de la papa frita y los
azúcares reductores fueron más pobres si el color y los azúcares reductores
eran medidos en diferentes tejidos en el mismo tubérculo, y la variación del
color explicado por la variación del azúcar reductor resultó disminuir de
90 a 50%. El muestreo entre los tubérculos pareció ser por lo tanto el
factor principal para determinar la habilidad de predecir el color de la
fritura proveniente del contenido de azúcares reductores. Se sugirió que si
las papas para procesado son rechazadas por el color de la parte más
obscura del tubérculo entonces la calificación para los azúcares debería
darse de la región basal del tubérculo.
Robertson y Morrison (1978), evaluaron el sabor y la composición
química de las papas fritas en aceite de girasol, aceite de algodón, aceite de
palma. Las papas fritas en cada aceite se evaluaron en intervalos de 2
semanas durante 10 semanas almacenadas a 31°C. En cada intervalo de
evaluación, las medidas sensoriales no difirieron marcadamente. El sabor
de las papas fritas en los tres tipos de aceite disminuyó en calidad durante
el almacenamiento en la misma tasa y difirieron significativamente. Sin
embargo el deterioro de la calidad no se definió como rancidez por el
panel. En general, los análisis químicos y sensoriales para las papas fritas y
de los aceites no indicaron diferencia en el comportamiento de los aceites.
Sarpers et al (1990), investigaron la infiltración de vacío y presión,
así como la aplicación de inhibidores del obscurecimiento en las papas.
Mencionaron que debido a las restricciones del uso de sulfitos como
inhibidores del obscurecimiento en frutas y vegetales, se han introducido
un número desustitutos de los sulfitos (Langdon, 1987). Mencionaron que
una limitación del uso de ácido ascórbico o el ácido eritorbico o sus sales
en combinación con el ácido cítrico es su limitada penetración en las frutas
o verduras comparado con los sulfitos. La deaereación al vacío y las
técnicas de infiltración empleando un alto vacío han sido usados como
tratamiento de precongelación para evitar el obscurecimiento enzimático,
reemplazando los gases del tejido por soluciones acuosas de los ácidos y
20
sus sales mencionados. El objetivo de su estudio fue determinar si los
inhibidores de obscurecimiento podían ser aplicados a las superficies de
corte de la papa mediante presión o infiltración al vacio para proveer
protección del obscurecimiento bajo almacenamiento en refrigeración.
Concluyeron que la infiltración bajo presión extendía la vida de anquel de
la papa por 2-4 días comparada con la técnica de inmersión, pero fue
inefectiva con cubos de papa.
Giovanni María (1983) reportó experimentos con la metodología de
superficies de respuesta y la optimización de un producto. Reportó la
determinación del efecto de varios niveles de azúcares y sales en la
aceptabilidad de un producto, la manera de determinarlo fue analizando
los factores que son críticos para los productos, la región de interés en
donde los niveles de los factores influían al producto, la elaboración del
producto con los niveles adecuados de azúcar y sal, el análisis sensorial en
una escala hedónica de 9 puntos usada por panelistas, el modelo
matemático de los resultados obtenidos del análisis sensorial y su
optimización y concluyeron que es un método efectivo para obtener un
nuevo producto.
Santos et al (1991), determinaron la vida de anaquel de las papas
fritas utilizando un método de evaluación sensorial. La vida de anaquel de
papas fritas fue evaluada por la empresa Barcel (35 días), y fue
confirmada. También se determinaron los cambios que sufren los
productos catsupapas y papiondas durante el almacenamiento. La empresa
determinó la vida de anquel por métodos fisicoquímicos mediante el índice
de peróxidos a 22°C. Los atributos evaluados fueron: Amargor, color,
integridad, pegajosidad, rancidez, sabor a papa, salado y sequedad. Todos
ellos se evaluaron en una escala lineal no estructurada de 10 cm. Los datos
obtenidos se evaluaron mediante análisis de varianza (ANOVA) y se
gradearon en coordenadas polares e histogramas. Los resultados
mostraron que los atributos de amargor, rancidez, y "crimen1* para
papiondas y los de sabor a papa y color para catsupapas, son significantes
lo cual indica que estos fueron afectados durante el almacenamiento. Se
comprobó que la vida de anaquel está influenciada por el empaque.
21
Características de la papa.
La papa Solanum tuberosum es una planta herbácea dicotiledónea
perteneciente a la familia Solanaceae. Tan pronto como la planta germina,
la radícula emerge y forma una raíz con muchas raices secundarias. Los
cotiledones se alargan expulsando el epicótilo de donde se formaron las
primeras hojas. Cuando las puntas de los rizomas que aparecen en las
axilas de los cotiledones se ponen en contacto con el suelo, éstas penetran y
empiezan a elongarse para formar los tubérculos. La formación de los
tubérculos se lleva a cabo cuando la elongación de los rizoma cesa y con la
proliferación lateral de los tejidos de almacenamiento.(Lismska G. y
Leszczynski W., 1989).
La papa si no se almacena adecuadamente puede tener pérdidas por
respiración o evaporación, cambio en la composición química por
formación de brotes o enfermedades por desarrollo de hongos o bacterias
(Lisinska G. y Leszczynski W., 1989).
Las condiciones bajo las que puede almacenarse son:
A) Etapa preliminar con duración de 1-2 semanas donde se almacena de
10-18°C y humedad relativa de 90-95%.
B) Etapa intermedia con duración de 2-3 semanas llamada de enfriamiento
donde se baja la temperatura al máximo posible de acuerdo a la variedad
(no menos de 7 ° C y se mantiene la humedad relativa alta (90%).
E) Etapa durante la cual se incrementa la temperatura hasta 18 °C durante
1-3 semanas (periodo de acondicionamiento). (Lisinska G. y Leszczynski
W.,1989).
22
Composición química de la papa
La composición química de la papa cambia con la variedad, tipo de
suelo y área de crecimiento (Lisinska G. y LeszczynsÜd W.,1989).
So composición típica se maestra en el cuadro 4.
La mayor parte de la materia seca (60 - 80%) de la papa consiste en
granulos de almidón. El almidón que forma el material de reserva en la
papa es un polímero de glucosa formado de enlaces alfa 1,4-glucósidos
usado para la respiración y formación de brotes. El contenido de almidón
aumenta durante el crecimiento del tubérculo. El contenido de materia seca
es importante para la calidad de los productos de la papas fintas como las
papas a la francesa.
En la figura 4 se muestra la distribución de los componentes en la papa.
.23
Cuadro 4 Composición química de la papa.
Compuesto
Materia
Almidón
Azocares reductores
Azocares totales
Fibra Cruda
Substancias pécticas
Nitógeno total
Proteina Cruda (nitrógeno total*6.25)
Nitrógeno proteico
Nitrógeno amidico
Nitrógeno aminoácido
nitratos
llpido.
cenizas
ácidos orgánicos
ácido ascórbko y
dehidroascórbko*
compuestos fenólicos*
gUcoalkaloides*
13.1 36.8
8.0-29.4
0.0-5.0
0.05-8.0
0.17-3.48
0.2^1.5
0.11-0.74
0.69 4.63
27.3-73.4
0.029-0.052
0.065-0.098
0.0-0.05
0.02-0.2
0.44-1.87
0.4-1.0
1-54
5-30
0.2-41
«En mg/100 g
O 00 ' 3 ^
24
Figura 4 Distribución de los componentes de la papa.
Almidón Aminoácidos Fibra cruda Grasa
Azúcares Addos Orgánicos
Vitaminas
Minerales Compuestos
fenbllcos
Alcaloides
Es difícil la producción de papas procesadas con pocas
características organolépticas de variabilidad, esto es debido a que las
diferentes variedades existentes son diferentes en composición química,
estructura celular y actividad biológica de sus sistemas enzimáticos
(Charley,1988).
Para la mayor parte de las formas de producto procesado se desea
tener papas de alto contenido de sólidos totales o de elevada gravedad
especifica. El valor de la gravedad específica de la papa cruda está
directamente relacionado con el rendimiento de los productos procesados
como son las hojuelas, las papas fritas a la francesa y las papas
deshidratadas (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
Algunas variedades son consistentemente más altas en gravedad
especifica que otras cuando se cultivan bajo condiciones similares (Lisinska
G. y Leszczynski W.,1989).
Otra diferencia en las variedades es la cantidad y grado de
acumulación de azúcar en el material crudo, especialmente durante el
periodo de almacenamiento como se muestra en las figuras 6 y 7 .
Las variedades que acumulan azúcares reductores durante el
almacenamiento no son convenientes para las papas fritas a la francesa
(Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
8 0.3
! 10.26
0.16
c 0.18
0.06
0
/
.7 2 3 4.6
tiempo en meses
Fructosa Olucoea
Figura 6.- Variación del contenido de los azúcares glucosa y fructosa en la
papa en durante su almacenamiento a 7 °C y 85% HR.(Lisinska G. y
Leszczynski W., 1989).
26
3
2
1.6
o
32
§0.6
O
|
o
l i l i l í
t¿
/
f~
/
/
1 1 i
A
i
2.6 3 4 6 6 7
— tiempo €<n mmm
Figura 7 Variación del contenido de sacarosa en la papa a 10 °C y 85-90%
de HR. (Lisinska G. y Lcszczynski W., 1989).
Caractcristicasque deben cumplir las papas para poder ser
procesadas en papas fritas.
Color.- Las papas fritas deben ser brillantes, color oro sin ninguna
pigmentación café u obscura. El color depende de la composición química
de las papas.
El contenido de azúcares reductores debe de ser menor al 0.5% base
seca, por el encafecimiento enzimático debido a la polifenoloxidasa y al no
enzimático como las reacciones de maillard (Lisinska G. y Leszczynski
W.,1989).
El color deseable es obtenido de papas recién cosechadas. Un
almacenamiento prolongado especialmente abajo de 6 grados centígrados
resulta en un aumento de contenido de azúcaresreductores. Tal papa se
27
puede reacondicionar antes de procesarse, almacenándose a 15-20 grados
centígrados por 2-3 semanas (Smith Ora, 1990).
Textura.- La parte externa de las papas fritas debe de ser dura, no
gomosa mientras que el interior debe de ser suave no aguada, y no debe de
haber una separación de la corteza de la parte interna (Smith Ora, 1990).
Las papas con alta gravedad especifica aproximadamente de 1.110 gr/cm
dan lugar a una textura adecuada, las papas destinadas a hacer papas fritas
deben de contener de 20-22% de materia seca y de 14-16% de almidón
(Lisinska G. y Leszczynski W.,1989). La textura de las papas puede ser
afectada por el almidón y por la relación de anulosa a amilopectina y el
tamaño del granulo de almidón. Las variaciones en el contenido de amilosa
pueden afectar significativamente la viscosidad de aparente de los granulos
gelatinizados (Charley, 1988).
El tamaño del granulo, el grosor de la pared y la composición de la
pared celular de las papas afectan la calidad culinaria (Charley, 1988).
La papa con baja gravedad especifica contiene altos niveles de calcio
libre pero bajos niveles de esterificación de pectinas solubles en agua. A
baja gravedad especifica las papas tienen altos grados de protopectina
desterificada, mayor rompimiento de protopectina (Charley, 1988).
Se concluye que la protopectina de las papas de baja gravedad
especifica posee uniones menores y débiles, es pobremente polimerizada y
existe un alto porcentaje de rompimiento durante la fritura. Por
consiguiente esto debilita la pared celular y da lugar a papas de pobre
textura (Charley, 1988).
Contenido de aceite.- La absorción de aceite es uno de los
factores más importantes que caracterizan la calidad de las papas fritas.
Un contenido muy alto de grasa aumenta los costos de producción y diluye
el sabor (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
Se requiere eliminar la humedad antes de la fritura. Se debe tener
cuidado en las condiciones de fritura. El tiempo puede ir desde medio
minuto a un minuto a una temperatura alrededor de 150 ° C.(Lisinska G. y
28
Leszczynski W.,1989).
La absorción de la grasa da sabor en la papa pero cantidades
excesivas dan un producto de superficie grasosa. La absorción de la grasa
varia con la gravedad especifica de las papas, con el tamaño y con el
tiempo de fritura (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
La fritura en el hogar se hace en mayor tiempo porque no se cuenta
con el equipo especial. La temperatura máxima es de 176° C; arriba de ésta
se hidroliza la grasa produciendo ácidos grasos volátiles que afectan el
sabor de la papa. (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
Un contenido muy alto de aceite le quita a las papas el olor natural y
las características de sabor (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
De acuerdo a los estándares americanos, el contenido de aceite en las
papas debe de estar de 5 -7% y hasta de 4% de las papas parcialmente
fritas, (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
Los factores que afectan la absorción de las papas fritas son el
contenido de materia seca, la clase de aceite usado para la fritura, y
factores tecnológicos como el tamaño del corte de las papas, temperatura
(140-180 ° C) y tiempo de fritura, humedad después del secado de las
papas. (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
A mayor gravedad especifica (relación de densidades) menor el
contenido de aceite en las papas (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
Esto se muestra en los cuadros No. 5 y No. 6.
Las relaciones entre los componentes de la materia seca tales como
almidón, azúcares, pecünas, celulosa, compuestos nitrogenados y
sustancias minerales así como la relación de anulosa a amilopectina pueden
afectar la absorción de aceite en las papas fritas (Lisinska G. y Leszczynski
W.,1989).
29
Cuadro 5. Influencia de la gravedad especifica de las papas en el contenido
de aceite (Lisinska G y Leszczynski W., 1989)
Gravedad especifica Contenido de aceite en las
papas fritas
1.060 47.04
1.065 45.71
1.070 44.38
1.075 43.05
1.080 41.72
1.085 40.39
1.090 39.06
1.095 37.73
1.100 36.40
1.105 35.07
1.110 33.74
Cuadro 6. Efecto de la materia seca y el contenido de almidón en el
contenido de aceite en las papas fritas (Lisinska G. y Leszczynski
W.,1989).
Materia seca
(%)
18.95
19.83
21.24
23.30
27.14
Almidón
e/o)
12.75
14.37
16.31
17.44
20.81
Contenido de aceite en
las papas fritas (%)
43.11
42.52
41.64
36.12
34.03
30
Olor y sabor.- El sabor del interior de las papas debe de asemejar
a las papas frescas, y la parte externa crujiente no muy grasosa y libre de
sabor de caramelización. Bl olor y sabor depende de las papas y la grasa y
del procesamiento.
Hay menos absorción de aceite en las rebanadas que se írfen directamente
congeladas (Lisinska O. y Leszczynski W.,1989).
Rendimiento.-Bl rendimiento de las papas depende del tamafio,
defectos y gravedad especifica. A mayor gravedad especifica mayor
contenido de materia seca y mayor rendimiento, esto puede observarse en
el cuadro 7.
Cuadro 7 Influencia de la gravedad especifica de las papas en su
rendimiento (Lisinska G. y Leszczynski W.,1989).
Gravedad especifica de las
papas (g/cm*)
Rendimiento de las papas (%)
1.060
1.065
1.070
1.075
1.080
1.085
1.090
1.095
1.100
1.105
1.110
28.44
29.22
30.00
30.78
31.56
32.33
33.11
33.89
34.67
35.45
36.23
Análisis fisicoquímicos recomendados para analizar la papa.-
Peso especifico: Se puede llevar a cabo utilizando con un bulbo de
.3 1
densidad de vidro que se va a colocar en el extremo terminal del brazo de
una balanza Westphal, se va a ajustar el tornillo giratorio hasta que el
brazo de la balanza quede equilibrado en el aire, Se va comparar el peso al
llenar la probeta depósito con agua y las papas y llenando la probeta con
un solvente de densidad conocida y las papas en él (Lee R.,1982).
Otra opción para evaluar el peso especifico o la gravedad especifica
puede utilizarse el método mas sencillo que es el peso de la papa en
diferentes ambientes (Charley, 19S3):
Peso de la papa en el aire
G.B. =
Peso de la papa en el aire-peso de la papa en el agua
G.B = Gravedad especifica
Materia Seca: La materia seca puede ser obtenida pesando
muestras en discos de aluminio tarados y secada a 60 °C hasta peso
constante (AOAC, 1970).
Azúcares reductores y totales: Bl contenido total o de azúcares
reductores se pueden determinar por cromatografía de capa fina (TLC)
(Lees, R, 1982).
La determinación de fructosa, glucosa y sacarosa puede determinarse
también por el método de HPLC. (Wilson et al, 1983.)
Para determinar sacarosa y azúcares reductores en la papa «suda se
puede utilizar el método de la rotación óptica y los azúcares reductores por
medio del método de Lañe y Bynon.
Sacarosa:
32
d= rotación óptica de la solución clarificada calculada sobre la base
del 100%.
I = rotación óptica de la solución invertida calculada sobre la base
del 100%.
Contenido en sacarosa = (d-I)/0.884.
Contenido de azúcar reductor:
R = contenido en azúcar reductor de la muestra.
S= contenido de la muestra en azúcar reductor después de la
inversión.
Contenido en sacarosa = 0.9S (S - R). (Lees R, 1982).
Textura: Para evaluar la textura se puede utilizar la prensa de
cizalla "Kramer". Se utiliza una cizalla "Kramer" llenándose con un peso
exacto de sustancia problema y se coloca sobre la plataforma del
texturómetro Instron. Se ajusta el instrumento de forma que la porción fija
con cuchillas del Kramer avance hacia la muestra a 400 mmm min-1 como
una fuerza a fondo de escala de 200 kg y una velocidad de registro de 44
mm min-1. Se dispondrán las cuchillas para que se detengan cuando hayan
avanzado una distancia predeterminada que las albergará dentro de las
ranuras de la parte inferior de la célula y se analizará el registro.
Se puede utilizar otra técnica como la prueba de penetración "Magness
Taylor" (Lees R, 1992).
Para la determinación de la fuerza de las papas crudas se puede
utilizar el modelo Mohr-Coulomb. Las diferencias en cohesión de las papas
masudaso crujientes y de las partes terminales de cada extremo de la papa
pueden determinarse. La deformación de las papas puede ser de utilidad
como una evaluación cuantitativa de la textura que mide la fuerza o dureza
(Mohr-Coulomb, 1987).
En las papas fritas también se puede realizar el análisis de ácidos
33
grasos libres, índice de acidez, índice de refracción, índice de
saponificación, índice de yodo, antioxidantes, cenizas (Lees R. 1992).
Métodos Preventivos para asegurar la calidad organoléptica.
Fenómenos que ocurren durante el procesado de las
papas fritas.- La textura de las papas cocidas varía de crujiente a cérea
(húmeda) o suave. La primera tiene una apariencia brillante y produce una
sensación seca y granular en la lengua. Las papas céreas aparecen
translúcidas y tienen una textura pastosa. La diferencia de la calidad de
cocción de las papas se debe al suelo, clima, fertilizantes, factores genéticos
y la composición de los tubérculos. A medida que se calienta una papa, los
granos de almidón empacados dentro de las células se gelatinizan. Para
explicar la asociación de la textura crujiente y el alto contenido de almidón
del granulo, se ha sugerido que debido a que los iones de calcio son
necesarios para el depósito de moléculas de almidón en el granulo en las
papas masadas, hay menos iones de calcio disponibles para reaccionar e
insolubilizar las substancias pécticas en la lamina media (Charley, 1988).
Alteraciones fisicoquímicas que sufre la papa desde el
pelado.- La papa en forma cruda está sujeta a pardeamiento enzimático.
Para que ocurra el pardeamiento enzimático deben de estar presentes:
(Braverman, 1980).
- Sustratos fenólicos adecuados
- Fenoloxidasas activas
-Oxigeno
Las enzimas fenoloxidasas en presencia de oxígeno con cobre
catalizarán la oxidación de sustratos fenólicos como el ácido caféico, ácido
protocatechuico, ácido clorogénico, y tirosina (Braverman, 1980).
Los sustratos pueden ser modificados químicamente para prevenir la
oxidación, pero la mayoría de los reactivos no son adecuados como
aditivos para alimentos (Braverman, 1980).
34
Los métodos de prevención más comunes utilizados se dirigen a la enzima:
(Braverman, 1980).
A) Inactivar enzima (blanqueo, inhibidores)
B) Crear condiciones poco favorables para la acción enzimática
(descenso del ph, reducción de la actividad del agua).
C) Minimizar el contacto con el oxigeno.
D) Empleo de antioxidantes (ac. ascórbico, dióxido de azufre).
B) Empleo de la sal (la sal inactiva las fenoloxidasas).
Las enzimas fenoloxidasas contienen cobre que es un grupo
prostético.
El grupo prostético debe de estar presente para la reacción de
obscurecimiento enzimático. El uso de agentes quelantes sólo hace más
lenta la reacción pero no eliminará completamente su ocurrencia (Langdon
T.T., 1987).
Inactivación térmica de las fenolasas.- El método más
empleado es el blanqueado o escaldado, esto es el calentamiento de la papa
en agua caliente o vapor hasta que se inactiven (Braverman, 1980).
Acido Ascórbico.- Se emplea con el ácido cítrico, reduce a las o-
quinonas nuevamente a sus o-difenoles originales (Langdon T.T., 1987).
Juntos se emplean como inhibidores del pardeamiento de la fruta
congelada.Las enzimas fenoloxidasas tienen un pH óptimo en el rango de
de 6.0 a 7.0. Disminuyendo el pH abajo de 3.0 se inactiva (Langdon T.T,
1987).
Prevención del contacto con el oxigeno.- La eliminación de oxigeno
evita las reacciones de este tipo de obscurecimiento enzimático, sin embargo
debido a las diñcuitades técnicas solo se le utiliza cuando otros métodos no son
aplicables.
DIÓXIDO D E AZUFRE.- El dióxido de azufre o sulfítos previenen
el obscurecimiento . Son efectivos a muy bajas concentraciones de pocas partes
por millón de dióxido de azufre libre. Se les emplea para las papas peladas y
cortadas en rodajas. Este tipo de compuesto inhibe las fenoloxidasas agente
35
reductor, el dióxido de azufre puede reaccionar reduciendo a las o-
quinonas. Bl dióxido de azufre y sus sales del acido sulfuroso poseen varias
limitaciones que deben tomarse en cuenta uno ejemplo es que destruyen la
tiamina (Braverman, 1980).
Los aditivos con sulfítos han sido usados extensivamente como
agentes para evitar obscurecimiento para mantener a las fintas y vegetales
como frescos, debido a que los sulfítos han sido relacionados con 13
muertes debido a reacciones alérgicas en personas susceptibles causando
asma, La FDA (Food and drug administration) de los Estados Unidos
negó el uso del sulfito en vegetales frescos y frutas en Agosto 8 de 1986.
Las papas no se encuentran en este grupo pero se mantienen sobre
investigación por la FDA. Debido a esta incertídumbre de su uso los
procesadores están buscando alternativas para el uso de sulfítos para evitar
obscurecimiento (LangdonT.T, 1987).
El empleo de la sal puede ser efectivo ya que inhibe a las fenoloxidasas.
Alteraciones fisicoquímicas que sufren las papas fritas
durante la fritura.-
1) Reacción de Maillard que implica la reacción entre azúcares reductores
y aminoácidos (libres o combinados en forma de péptidos y proteínas).
2) Reacciones que involucran el ácido ascórbico.
3) Caramelización de azúcares con o sin la acción catalítica de ácidos
(Braverman, 1980).
Métodos de prevención de alteraciones de las papas
durante la fritura.(Braverman, 1980). Los métodos preventivos
pueden ser la refrigeración de los alimentos, añadir sulfítos, disminuir el
pH del producto o añadir sacarosa.
36
DISEÑO DEL NUEVO PRODUCTO
EXPERIMENTOS PRELIMINARES
Bn la presente investigación se llevó a cabo primero una revisión
bibliográfica y posteriormente se disefiaron los diferentes experimentos con
el fin de evaluar el comportamiento de las papas con diferentes
componentes y procedimientos y evitar obscurecimientos enzimaticos y no
enzimáticos, para obtener un producto como la papa congelada y
condimentada.
MATERIAL Y MÉTODOS
La investigación realizada en el presente proyecto que consistió en
elaborar un producto nuevo en el mercado como las papas congeladas
condimentadas listas para freirse en casa tuvo su fase experimental en las
Instalaciones de los talleres de Zootecnia del ITBSM del Campus
Monterrey.
Se inició con la experimentación preliminar de la papas con procesos
de diferentes de tiempos, temperaturas y con aditivos como azúcar
(Proveedor Envasadora de granos), bicarbonato de sodio (Proveedor
Merck), cloruro de sodio (Proveedor La Fina) y salsa deshidratada.
Se utilizaron materiales y equipos como la bascula digital OHAUS
de capacidad de 500 gr., congelador, estufa eléctrica marca Chopin,
empaque de bolsas cryovac barrier, recipientes de acero inoxidable,
colador, termómetro (marca Brannan con medición hasta 150°C, pala y
sartén.
Se utilizaron reactivos tales como salsa deshidratada, sal y azúcar.
Se mondaron las papas, se rebanaron con 1.5 cms de espesor con el corte
tradicional de las papas fritas y se experimentó como sigue:
A) Escaldar por 1 min. y por 5 mins a temperatura de ebullición la
37
papa sin substancias químicas.
B) Escaldar la papa con sal por 1 min. y por 5 mins.
C) Sumergir las papas en solución azucarada al 1% y escaldarlas
durante 1 min a 100 °C.
D) Sumergir las papas en solución azucarada al 1% y escaldarlas
durante 1 min a 100°C con bicarbonato de sodio.
B) Sumergir las papas en solución azucarada al 1% y escaldarlas
durante 1 min a 100°C sin substancias químicas.
F) Sumergir las papas en agua con bicarbonato de sodio y
escaldarlas durante 1 min a 100°C.
G) Variar concentraciones de azúcar al 1% y el tiempo de inmersión,
asi como el escalde con sal.
Posteriormente se procedió a llevar a cabo experimentos de
evaluación utilizando en el proceso salsa deshidratada sustituyendo a la sal
durante el escalde. Bn cada experimento se trabajó con un tamafio de
muestra= 120.
38
RESULTADOS DE LOS EXPERIMENTOS
PRELIMINARES DEL PROCESO.
Se observó al freír las papas un claro obscurecimiento en las papas
en inmersión en bicarbonato y escaldadas durante 1 min a 100°C, en las
papasescaldadas sin substancias químicas, en las papas en inmersión en
solución azucarada y escaldadas durante 1 minuto a 100°C, en las escaldas
con sal por 1 min y 5 min». y en las papas en inmersión en azúcar y
escaldadas en bicarbonato. Mientras que en las papas en inmersión en
azúcar y escaldadas con sal se observó un buen color acompafiado de un
brillo amarillo dorado. La mejor apariencia desde un principio asi como
textura y sabor se observaron en las papas sumergidas en agua y azúcar y
escaldadas con sal.
Se observó que el escalde muy prolongado daba lugar a una papa
8obrecocida por lo que se determinó trabajar con el tiempo de un minuto a
minuto y medio. Bn cuanto a la inmersión en azúcar se determinó
seleccionar el tiempo de 5,10 y 15 mins.
Proceso.- Se seleccionaron las condiciones del proceso que se
muestran en la Cuadro 8., para realizar una metodología por medio de un
diseño experimental.
39
OPTIMIZACIONDEL PROCESO
PRIMER EXPERIMENTO
Se llevó a cabo un primer experimento con su correspondiente diseño
factorial para buscar la optimización del proceso para la elaboración de
papas fritas condimentadas congeladas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se utilizó el material de la sección anterior y los reactivos tales como
la salsa deshidratada y el azúcar.
Se siguieron las condiciones que se muestran en el cuadro 8.
Cuadro 8 Condiciones del proceso para la elaboración de papas
congeladas condimentadas.
Etapa del proceso Condiciones o parámetros del
proceso
Corte 1.5 cms.
Inmersión en azúcar a) Concentración lOg/lt
b) Concentración 1S g/lt
Tiempo 5, 10, 15 mins.
Secado 30 mins. 40°C
Escaldado en solución Concentración 100 g de salsa
de salsa por litro
a) 1 min
b) 1.5 mins.
Enfriado temp. 25-18°C
Empacado al vacío
Congelado -10°C
40
Diseño experimental para el primer experimento y
planteamiento de Hipótesis.-Se plantearon hipótesis en la
preparación de las papas condimentadas congeladas (nuevo producto) con
el objeto de buscar las condiciones óptimas del proceso para obtener
buenas características organolépticas. Los tratamientos que se
consideraron para este primer experimento fueron:
Factor A: Tiempo de inmersión en solución azucarada, 5, 10, 15 mins.
Factor B: Concentración de azúcar 10, 15 gramos por litro.
Factor C: Tiempo de escaldadura 1, 1.5 mins a 100 °C.
Diseño Trifactorial: 3*2*2
Tratamientos: 12 Repeticiones: 5
Nivel de significancia: 0.05
Unidades experimentales: 60
Cada unidad experimental fue evaluada varias veces por el panel.
Las variables de respuesta fueron: Opinión Global, textura, pungencia,
aroma y sabor:
Primer análisis de varianza:
Hipótesis nula: Los tratamientos son iguales en cuanto a opinión
global, textura, pungencia, sabor y aroma.
Ho = Mj = M2 = M3 = M4 = M5 = M6 = hL¡ = M8 = M9 = M10 = M u
M
u
Hipótesis alterna: Los tratamientos son diferentes en cuanto a
opinión global,textura, purgencia, sabor y aroma.
Hi / Mj f M2 t Mj f M 4 / M5fM6^M7=f M8
M12
Segundo análisis de varianza:
41
Para Factor A (Tiempo de inmersión)
H o = M*l = M*2 = M . 3o
Los tiempos de inmersión en azúcar son iguales en cuanto a cada una
de las variables organolépticas (Sabor, aroma, textura, pungencia y
opinión global).
Los tiempos de inmersión en azúcar son diferentes en cuanto a cada
una de las variables organolépticas (Sabor, aroma, textura, pungencia y
opinión global).
Para Factor B (Concentración de azúcar).
Ho = Mbl = MM
Las concentraciones de azúcar usadas en la inmersión durante el
proceso son iguales en cuanto a cada una de las variables organolépticas
(sabor, aroma, textura, pungencia y opinión global).
H i = M bi 7* Mb2
Las concentraciones de azúcar usadas en la inmersión durante el
proceso son diferentes en cuanto a cada una de las variables organolépticas
(sabor, aroma, textura, pungencia y opinión global).
Factor C (Tiempo de escalde).
H o = M e l = M c 2
Los tiempos de escalde son iguales en cuanto a cada una de las
variables organolépticas (sabor, aroma, textura, pungencia y opinión
global).
Los tiempos de escalde son diferentes en cuanto a cada una de las
variables organolépticas (sabor, aroma, textura, pungencia y opinión
global).
Interacción BC
Hipótesis nula Ho = Interacción BC consistente
Hipótesis alterna Hi = Interacción BC inconsistente
Interacción AB
Hipótesis nula Ho = Interacción AB consistente
Hipótesis alterna Hi = Interacción AB inconsistente
Interacción AC
Hipótesis nula Ho = Interacción AC consistente
Hipótesis alterna Hi = Interacción AC inconsistente
Interacción ABC
Hipótesis nula Ho = Interacción ABC consistente
Hipótesis alterna Hi = Interacción ABC inconsistente
Se procedió a realizar un análisis sensorial con las papas fritas
obtenidas con el diseño experimental ya mencionado.
Se realizaron encuestas con escala hedónica y de intensidad (Gacula
Máximo Jr. et al, 1984) que se aplicaron a un panel no entrenado de amas
de casa de un nivel socioeconómico medio y alto de la Colonia Contry,
Monterrey Nuevo León. Los panelistas dieron valores en un rango de la
escala hedónica y de intensidad posteriormente éstos fueron tabulados.
43
Encuesta aplicada a los experimentos
EVALUACIÓN ORGANOLÉPTICA
Se desea sacar al mercado un nuevo producto que cumpla con la
aceptabilidad del consumidor.
Se trata de papas congeladas listas para freírse en casa elaboradas
con un condimento especial.
Es por esto que necesitamos de su colaboración para evaluar las
características de aroma, apariencia, sabor, textura y picor del condimento
de este producto mediante su degustación.
Evaluación.
Favor de evaluar las características siguientes de cada inciso y
marcar a lo largo de las líneas como Usted percibe la característica
señalada.
1) Como siente usted la textura del producto?
Muy masuda Muy Rígida
2) Como percibe usted el sabor del producto?
Me
disgusta
mucho
Mees
indiferente
Me gusta
mucho
3) Como percibe usted la apariencia?
Me
disgusta
Mees
indiferente
Me gusta
mucho
44
mucho
4) Como percibe usted el aroma?
Sin Muy
aroma aromático
5) Como siente el picor del condimento?
Sin Muy
condimento condimentado
6) En forma global que opinión tiene usted de nuestro producto?
Me disgusta Me es Me gusta
mucho indiferente mucho
La prueba organoléptica se evaluó estadísticamente por análisis de
varianza (ANOVA) y contrastes ortogonales para cada uno de los factores
del producto. Una vez obtenido el análisis estadístico, se procedió a
codificar los datos con el objeto de obtener ecuaciones cuadráticas por
modelación matemática en una variable (fijando las otras) que mostraran
sus interrelaciones y predecir su comportamiento, en ellas se fijaron dos
factores como el tiempo de escalde y concentración de azúcar y el tercero
que fue el tiempo de inmersión en azúcar apareció como variable x{ en cada
una de las ecuaciones. Se resolvieron las ecuaciones por el método Cramer
y se procedió a realizar su optimización igualando cada ecuación a un
número menor o igual a su valor nominal y buscando mediante puntos
críticos, primera y segunda y sustitución valores de la variable Xj que
dieran el óptimo. Una vez hecho lo anterior se realizó una optimización
simultánea de cada uno de los factores. Para ello se utilizaron las
siguientes fórmulas:
A 5
(Y2 que corrresponde a aroma se descartó por no haberse encontrado
significativo en el análisis estadístico)
En seguida se muestran las fórmulas.
Y3 = opinión global
Y4 = sabor
Yl = textura
YS = pungencia
d3 = ((Y3-l)/3)5
d4 = ((Y4-l)/9)s
Si Yl es mayor a 5 usar di = ((10-Yl)/5)2
Si Yl es menor a 5 usar di = ((Yl-l)/4)2
Si Y5 es mayor a 2.5 usar d5 = ((5 - Y5)/2.5)2
Si Y5 es menor a 2.5 usar d5 = (Y5 -l)/2.5)2
D = (dld3d4d5)023 * 100
Los valores del denominador son los que se desean obtener de la escala
hedónica o de intensidad. El exponente es la fuerza de optimización
(Derringer y Suich, 1980). En los cuadros 29 y 30 se muestra el resumen de los
resultados obtenidos por optimización. De los datos obtenidos por optimización
simultánea se seleccionaron los más altos y seincorporaron a una ecuación
cuadrática la cual se derivó dos veces encontrándose posteriormente el valor
máximo de la prueba hedónica evaluado en una región determinada.
46
RESULTADOS EXPERIMENTALESDEL PRIMER
EXPERIMENTO.
En los Cuadros 11, 12, 13, 14 y ISmuestran la manera en como se
aplicaron los contrastes ortogonales para cada variable de respuesta, y en los
cuadros 16, 17, 18, 19 y 20 los resultados de la aplicación de ANOVA en
los datos obtenidos por análisis organolépticos.
Los significados de cada variable son los siguientes:
Para Factor A = Tiempo de inmersión en solución azucarada
5,10,15 min.
Para Factor B = Concentración de azúcar 10, 15 gr/1
Para Factor C = Tiempo de escaldadura 1, 1.5 mins. a 100 °C.
Para A lineal (AL) = Tiempo de inmersión en solución azucarada 5,10,15
min. con comportamiento lineal.
Para B lineal (BL) = Concentración de azúcar 10,15 gr/1 con
comportamiento lineal.
Para C lineal (CL) = Tiempo de escaldadura 1, 1.5 mins. a 100°C. con
comportamiento lineal.
Para A Cuadrática (AQ)= Tiempo de inmersión en solución azucarada
5,10,15 min. con comportamiento Cuadrático.
Para interacciones del Factor A* Factor B (AB), Factor B* Factor C (BC),
Factor A*Factor C (AC), interacciones Factor A* Factor B * Factor C (ABC).
Para interacciones del Factor A lineal*Factor B lineal(ALBL), Factor B
lineal*Factor C (BLCL), Factor A lineal*Factor C lineal(ALCL), Factor
A lineal* Factor B lineal* Factor C lineal(ALBLCL).
Factor A cuadrático*Factor C lineal (AQCL), Factor A cuadrático*Factor
B cuadrático (AQBQ).
47
Para interacciones del Factor A cuadrático*Factor B cuadrático,
Factor A lineal*Factor C lineal.(AQBLCL).
Se utilizó un cuadro como el siguiente para el análisis:
Cuadro 9 ANO VA Desglosada para el análisis estadístico.
Factor
A
AL
AQ
B
BL
C
CL
A«B
ALBL
AQBQ
BC
BLCL
AC
ALCL
AQCL
ABC
ALBLCL
AQBLCL
gl
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
2
1
1
2
1
1
SS MS FC F TABLAS
Conclusiones sobre las Hipótesis:
Con respecto a las Hipótesis generadas en los objetivos se llegó a lo
siguiente:
48
Primer análisis de varianza.
Para los factores:
Factor A: Tiempo de inmersión en solución azucarada, 5, 10, 15
mins.
Factor B: Concentración de azúcar 10, 15 gramos por litro.
Factor C: Tiempo de escaldado 1, 1.5 mins a 100 °C.
Se rechaza hipótesis nula al nivel significancia de 0.05, los
tratamientos son significativamente diferentes en opinión global, textura,
sabor y pungencia.
Segundo análisis de varianza.
Sabor.
No hay evidencias para rechazar hipótesis nula. No se encontraron
efectos délos tratamientos sobre el sabor. Se encontraron efectos
significativos de las interacciones sobre el sabonTiempo de inmersión y
concentración de azúcar, asi como el tiempo de inmersión en azúcar y
tiempo de escalde.
Pungencia.
Se rechaza hipótesis nula para primer y segundo análisis de
varianza.Se encontraron efectos significativos de los tratamientos:
Concentración de azúcar y tiempo de inmersión sobre el pungencia. Se
encontraron efectos en las interacciones: Tiempo de inmersión en azúcar y
tiempo de escalde en salsa, así como efecto de las interacciones de los tres
tratamientos sobre el pungencia.
Aroma.
No hay evidencias para rechazar la hipótesis nula. No se encontró
efecto de los tratamientos e interacciones sobre el aroma.
49
Por lo que se descarta este parámetro para los análisis siguientes.
Opinión global. No hay evidencias para rechazar hipótesis nula. No se
encontró efecto en los tratamientos sobre la opinión global, sin embargo se
encontraron efectos significativos en las interacciones de los tratamientos
juntos, de el tiempo de inmersión en azúcar y el tiempo de escalde en salsa,
la concentración de azúcar y el tiempo de escalde en salsa, la concentración
de azúcar y el tiempo de escalde en salsa sobre la opinión global.
Textura.
Se rechaza hipótesis nula, los tratamientos son significativamente
diferentes en cuanto a textura. Se encontró efecto significativo del tiempo
de escalde de sobre la textura. Se encontró interacción significativa en el
tiempo de inmersión en azúcar y la concentración de azúcar. Se encontró
interacción significativa en el tiempo de inmersión en azúcar y el tiempo de
escalde en salsa.
Se encontró interacción entre la concentración de azúcar y el tiempo de
escalde en salsa.
Resultados de modelación matemática para el primer experimento.
Los resultados se obtuvieron en base a los datos que se muestran en
los Cuadros 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 del apéndice.
Ecuaciones de respuesta del análisis organoléptico del producto.
Factor A Tiempo de inmersión en azúcar
Para \ = 5 se utiliza xt= -1
ParaA^lO se utiliza x,= 0
Para ^ = 1 5 se utiliza x ^ 1
Factor B Concentración de azúcar
Para Bo=10 se utiliza Xj= -1
50
Para B¡= 15 se utiliza x2= 1
Factor C Escalde
Co=l Tiempo de escalde 1 min.
Ci=1.5 Tiempo de escalde 1.5 mins.
TEXTURA
xa = -1 Concentración de azúcar = 1 0 grs.
Co = 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Yt = a.lAx* + blAxl +
8.5 = a 1 A ( - l )
2 + b 1 A ( - l )
x¿= Concentración de azúcar = 1 0 grs.
Cj = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y-t = a1Axt
2 + b1Axt + c1A
2 .96=a 1 A (0 )
2
= 1 Concentración de azúcar = 1 5 grs.
51
Co = 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Yx =
 2
4.84=a1A(0)
2
6.06 = a 1 A ( l )
2 + b1
x2 = 1 Concentración de azúcar = 15 grs.
Cj = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y¡ = a1BXi
2 + b j ^ + c1B
4.94 = a1A(-l)
2+bJA(-l) + cIA
4.46= a iA(0)
 2 + b^íO) + ClA
'1A
PUNGENCIA.
Co= 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Y5 = a1AXj
2 + b,AX! +
x2 = -1 Concentración de azúcar =10 grs.
3 .1=a 1 A (0)
2 + b1
3.26 = a lA(l)
 2 + b1A(l) + ClA
x2 = -1 Concentración de azúcar =10 grs.
52
Cx = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y5 = a1Ax,
2 + b1AXj + c1A
3 .28=a 1 A (0 )
2 + b1A(0)
3.76 = a1 A(l)
 2 + b^Cl) + c1A
x2 = 1 Concentración de azúcar = 1 5 grs.
Co = 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Y5 = a.ltpL* + b1BX! + cIB
4 .48=a 1 A (0 )
2
.22 - a1 A(l) + bL
3 ^ = 1 Concentración de azúcar = 1 5 grs.
Cx = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y5 = a1BX!
2 + b1BXj + c1B
3 . 2 2 = a i A ( 0 )
2 + b1
4.28 = alA(l)
 2 + b^íl) + c
SABOR.
1A
5 3
xz= -1 Concentración de azúcar =10 grs.
Co = 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Y4 = a1Axt
2 + b^Xj + c1A
8.00=a 1 A (0)
2
Xj = -1 Concentración de azúcar = 1 0 grs.
Ci = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y4 = a1AXj + b1AXj+
5.5
6.1
5.7
= a lA(-D
2
= a»A(0) 2
= a 1 A d )
2
+
+
b 1 A
b1A(
biA
(-1) + Cu
W + c1A
(1) + c1A
Xj, = 1 Concentración de azúcar = 1 5 grs.
Co = 1 min
Ecuación utilizada: Y4 = a1Bx1 + b1BXj + c
5.82 = a 1 A ( - l )
2 +b 1 A ( - l ) + c1A
6.48= a i A (0)
 2 + b1A(0) + ClA
6.9 = a1 A(l)
 2 + b l A ( l ) + c
IB
1A
= 1 Concentración de azúcar = 15 grs.
5-4
Ct = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y4 = a ^
2 + b ^ + c1B
5.2 = a 1 A (0)
2 + b l A(0) + c1A
8.22 = a 1 A ( l )
2 + b1 A( l) + c1A
OPINIÓN GLOBAL
Xj = -1 Concentración de azúcar = 1 0 grs.
C o = 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Y3 = a1Axx
2 + b1Axx +
4 .86=a 1 A (0 )
2
Xj = -1 Concentración de azúcar = 1 0 grs.
Ci = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y3 = a1Axx
2 + b1Axt + c1A
4.34 = a 1 A ( - l )
2 +b 1 A ( - l ) + c1A
5.58= a j A (0)
 2 + b^CO) + CjA(0) + b^CO) + ClA
2 + b
Concentración de azúcar = 1 5 grs.
55
Co = 1 min (100°C)
Ecuación utilizada: Y3 = a ^
2 + b ^ + c
lB
5.48=a1A(0)
2
x2 = 1 Concentración de azúcar = 15 grs.
Ct = 1 min y medio (100°C)
Ecuación utilizada: Y, = a
5.16=a1A(0)
2 + b
8 . 1 = a 1 A ( l )
2 + b1
Ecuaciones encontradas mediante la solución de las
ecuaciones anteriores por el método de Cramer.
Sabor
x̂ = concentración de azúcar 10 grs/lt
xt= tiempo de inmersión
Co = 1 min (100°C)
Y4 = -2.9 x] -0.58 xx + 8.00
x¿ = concentración de azúcar 15 grs/lt
56
Xj = tiempo de inmersión
Co = 1 min (100°C)
Y4 =-0.12 Xj
2 +0.54 x, +6.48XJ
x^= concentración de azúcar 10 grs/lt.
Xj = tiempo de inmersión