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Universidad Tecnológica Equinoccial. 2012

Reservados todos los derechos de reproducción

  

  

DECLARACIÓN

Yo LUCILA DEL ROSARIO NÁJERA GÓMEZ, declaro que el trabajo aquí

descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para

ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias

bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional

vigente.

_________________________

Lucila del Rosario Nájera Gómez

C.I.1721927133

  

  

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio del efecto de

un recubrimiento con carboximetilcelulosa (CMC) en el contenido de

aceite absorbido en rodajas de plátano verde dominico (musa

paradisiacassp.) durante el proceso de fritura”, que, para aspirar al título

de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Lucila del Rosario Nájera

Gómez, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de

Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.

___________________

Ing. Juan Bravo

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 1001367414

  

  

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mis padres Jorge León y Martha Lucila por el amor, la

paciencia y el apoyo brindado en todos los momentos. A mis hermanos y

cuñada: Jorge, Andrés y Johana, por hacer de mi vida más amena. En

especial a mi querida abuelita Lucilita, fuente de fortaleza moral,que es el

ejemplo a seguir en mi vida.

  

  

AGRADECIMIENTO A Dios por brindarme una vida llena de aprendizajes y experiencias valiosas;

por ser mi fuente de paz y reflexión

A mis padres Jorge León y Martha Lucila, quienes siempre desean lo mejor

para sus hijos, por su preocupación, apoyo y dedicación a lo largo de toda

nuestra carrera estudiantil; porque mediante sus amorosos y sabios

consejos buscan nuestra felicidad. A mis hermanos y cuñada Jorge, Andrés

y Johana, que siempre dan su cariño. A mi abuelita, por ser una persona

excepcional en mi vida, ya que sus consejos, generosidady amor me

ayudaron a vencer dificultades dándome fortaleza para seguir adelante,

También a todos mis primos, tíos y familiares quienes me desearon éxitos y

triunfos.

A la Universidad Tecnológica Equinoccial por acogerme en sus aulas y

darme la oportunidad de realizar mi sueño al culminar esta hermosa carrera

de Ingeniería de Alimentos. Al Decano de la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería,Ing. Jorge Viteri Moya y a todos mis profesores, por brindarme sus

invaluables conocimientosy porquesupieron guiarmecorrectamente en mi

formación profesional. Al personal de Laboratorio y Planta de Alimentos

quienes me permitieron el uso de estas instalaciones, y de forma especial a

mi tutor de Tesis Ing. Juan Bravo, por su valioso tiempo, paciencia y loable

labor como orientadoren la realización de este estudio.

A mis queridos amigos y compañeros, que desde el inicio hasta el final,

fueron un gran apoyo; gracias por brindarme su confianza y amistad y por

compartir gratos momentos en todos estos años de estudio, les deseo

muchos éxitos y felicidad en sus vidas.

  

  

Un agradecimiento muy especial a Carlos Haro, quien me demostró que los

sueños se vuelven realidad con perseverancia y ganas. Gracias por ser la

persona que me ayuda a no desfallecer y que con su amor y apoyo ha

llenado mi vida de momentos inolvidables. A mis amigos del Banco de

Alimentos de Quito por mostrar esa entrega y amor por las personas

necesitadas y enseñarme el valor de la solidaridad.

Por último agradezco a todas las personas que, de alguna u otra manera

me apoyan desinteresadamente para cumplir con la misión a la que fui

asignada.

“Dios no te hubiera dado la capacidad de soñar sin darte también

la posibilidad de convertir tus sueños en realidad.”

HectorTassinari

  

i  

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN viii

ABSTRACT x

1 INTRODUCCIÓN 1

2 MARCO TEÓRICO 3

2.1 EL PLÁTANO 3

2.1.1 PLÁTANO DOMINICO 5

2.1.2 CARACTERÍSTICAS POSTCOSECHA DEL PLÁTANO 6

2.1.3 ALTERNATIVAS DE PROCESAMIENTO Y CONSUMO 7

2.2 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES 8

2.2.1 PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS

RECUBRIMIENTOS 9

2.2.2 COMPOSICIÓN DE LAS PELÍCULAS Y

RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES 11

2.2.2.1 Hidrocoloides 11

2.2.2.2 Lípidos 17

2.2.2.3 Compuestos 18

2.2.3 METODOS DE APLICACIÓN DE LOS RECUBRIMIENTOS 18

2.2.3.1 Inmersión 18

2.2.3.2 Aspersión 19

2.2.3.3 Moldeado 19

2.2.3.4 Otros métodos 20

2.2.4 PROPIEDADES DE BARRERA DE LAS PELÍCULAS Y

RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES 20

  

ii  

PÁGINA

2.2.5 PROCESO DE FORMACIÓN DEL RECUBRIMIENTO O

PELÍCULA 22

2.2.6 UTILIDADES DE LOS RECUBRIMIENTOS 24

2.3 FRITURA 25

2.3.1 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA DURANTE EL

PROCESO DE FRITURA 27

2.3.1.1 Cinética de la absorción de aceite 28

2.3.2 EFECTOS DE LA FRITURA EN LOS ALIMENTOS 28

2.4 BOCADITOS FRITOS 29

2.4.1 CHIFLE, CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES 30

3 MATERIALES Y MÉTODOS 31

3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 31

3.1.1 ANÁLISIS FÍSICOS 31

3.1.2 ANÁLISIS QUÍMICOS 32

3.1.3 ANÁLISIS PROXIMAL 32

3.2 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 33

3.3 ENSAYOS PRELIMINARES DE TEMPERATURA DE

DISOLUCIÓN DEL RECUBRIMIENTO Y FRITURA 33

3.4 DISEÑO EXPERIMENTAL 34

3.5 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL 35

3.5.1 ACEPTABILIDA SENSORIAL 36

3.5.2 FRITURA AL VACÍO 36

4 ANÁLISIS DE RESULTADOS 37

4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 37

4.1.1 ANÁLISIS FÍSICOS Y QUÍMICOS 37

  

iii  

PÁGINA

 

4.1.2 ANÁLISIS PROXIMAL 38

4.2 ENSAYOS PREELIMINARES DE RECUBRIMIENTO 39

4.2.1 PREPARACIÓN DEL RECUBRIMIENTO Y ENSAYOS DE

TEMPERATURA DE DILUCIÓN 39

4.3 DISEÑO EXPERIMENTAL 40

4.3.1 PORCENTAJE DE HUMEDAD 40

4.3.2 PORCENTAJE DE MATERIA GRASA 42

4.4 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL 45

4.4.1 COMPARACIÓN CON OTROS MÉTODOS DE FRITURA 46

4.4.2 ACEPTABILIDAD SENSORIAL 47

4.4.2.1 Aceptabilidad global 47

4.4.2.2 Aceptabilidad por Atributos 48

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 52

5.1 CONCLUSIONES 52

5.2 RECOMENDACIONES 54

BIBLIOGRAFÍA 55

ANEXOS 63

  

iv  

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 2.1 Composición química del plátano Dominico (porción

comestible). 6 

Tabla 2.2 Requerimientos funcionales de los recubrimientos

comestibles. 10 

Tabla 2.3 Clasificación y uso de los polisacáridos. 14 

Tabla 2.4 Valor nutricional de los chifles. 30 

Tabla 3.1 Tiempo y temperatura para la fritura de las rodajas de

plátano verde. 34 

Tabla 3.2 Tratamientos aplicados a las rodajas de plátano verde. 35 

Tabla 4.1 Caracterización física del plátano verde Dominico. 37 

Tabla 4.2 Color externo e interno del plátano verde Dominico. 38 

Tabla 4.3 Análisis proximal del plátano verde 38 

Tabla 4.4 Porcentaje de Humedad para cada tratamiento. 40 

Tabla 4.5 Porcentaje de reducción de materia grasa para cada

tratamiento. 43 

Tabla 4.6 Porcentaje de humedad y materia grasa del chifle con

recubrimiento. 45 

  

v  

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 2.1 Plantación de plátano y sus frutos. 3 

Figura 2.2 Componentes de las películas y recubrimientos

comestibles. 11 

Figura 2.3 Estructura de la molécula de CMC. 16 

Figura 2.4 Representación esquemática del proceso de

recubrimiento multicapa. 19 

Figura 2.5 Esquema de trasferencia simultanea de masa y calor

durante el proceso de fritura. 27 

Figura 4.1 Efecto de las variables de tiempo de inmersión y

concentración de CMC en el porcentaje de humedad. 41 

Figura 4.2 Efecto de las variables de tiempo de inmersión y

concentración de CMC en el porcentaje de aceite

reducido. 44 

Figura 4.3 Comparación con otros métodos de fritura. 46 

Figura 4.4 Aceptabilidad global del producto final con

recubrimiento. 48 

Figura 4.5 Aceptabilidad para el atributo de color. 49 

Figura 4.6 Aceptabilidad para el atributo de textura. 50 

Figura 4.7 Aceptabilidad para el atributo de sabor. 50 

  

vi  

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

ANEXO I

Prueba de aceptabilidad de chifles con recubrimiento 63 

ANEXO II

Caracterización física y química del plátano verde dominico 65 

ANEXO III

Datos del color externo e interno del plátano verde dominico 67 

ANEXO IV

Análisis proximal del plátano verde dominico 68 

ANEXO V

Análisis de porcentaje de humedad para cada tratamiento aplicado 70 

ANEXO VI

Análisis de interacción entre las variables de tiempo de inmersión y

concentración de CMC, sobre la variable de respuesta: porcentaje

de humedad del producto con recubrimiento 71 

ANEXO VII

Análisis de porcentaje de materia grasa para cada tratamiento

aplicado 72 

ANEXO VIII

Análisis de interacción entre las variables de tiempo de inmersión y

concentración de CMC, sobre la variable de respuesta: porcentaje

de aceite reducido de producto con recubrimiento 73 

  

vii  

ANEXO IX

Fotografías del proceso 74 

                                    

  

viii  

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de un recubrimiento con

carboximetilcelulosa (CMC) en el porcentaje de aceite absorbido por los

chifles en el proceso de fritura. Como paso inicial se determinó la

temperatura de disolución de la CMC en agua, la cual fue de 60°C,

posteriormente se definieron las variables experimentales en este estudio,

las cuales se basaron en diferentes concentraciones de CMC (0.5, 1.0 y

1.5% p/v) y tiempos de inmersión de la rodaja de plátano verde en la

solución (5,10 y 20 segundos); el producto recubierto fue sometido a fritura a

una temperatura de 150 ± 5 °C durante 5 minutos para luego analizar su

contenido de humedad y porcentaje de aceite absorbido, que son las

variables de respuesta. Los tratamientos que fueron sometidos a un tiempo

de inmersión de 5 segundos, alcanzaron menores contenidos de humedad

independientemente de las diferentes concentraciones de CMC ensayadas

(0.5, 1.0 y 1.5%). En cuanto al porcentaje de aceite absorbido, se reportó

que los tratamientos que tuvieron una estadía de 5 segundos de inmersión

en la solución con CMC, obtuvieron menores concentraciones de aceite en

su composición. Al comparar los tratamientos con la muestra control (sin

aplicación de tratamiento), para obtener el porcentaje de reducción de aceite

absorbido, se observó que también a 5 segundos de inmersión se logra

mejores resultados, en los cuales el mayor porcentaje de reducción de aceite

se alcanzó a una concentración de 1.0% de CMC, con el que se consiguió

una disminución de hasta un 37%. Con los parámetros de concentración de

CMC y tiempo de inmersión establecidos (1.0% y 5 s), se obtuvo el producto

final del cual se realizó su caracterización y se determinó que esta

constituido por 1.38% de humedad y 15 % de materia grasa; estos valores

se compararon con los obtenidos en otros métodos de fritura y se observó

que en el método de fritura convencional el porcentaje de grasa fue del 25%,

siendo este valor mucho más elevado; y con el método de fritura al vacío el

porcentaje de grasa fue del 12% similar al obtenido con la aplicación del

  

ix  

recubrimiento. En cuanto al contenido de humedad, el recubrimiento no tuvo

un efecto significativo. Adicionalmente se efectuaron ensayos de

aceptabilidad sensorial y se concluyó que el recubrimiento no afecta a los

atributos de color, sabor y textura del chifle. También, se puso a

consideración la aceptabilidad global del producto recubierto y se obtuvo que

a un 87% de consumidores les gusta el producto.

  

x  

ABSTRACT

The aim of this study was to investigate the effect of a coating with

carboxymethylcellulose (CMC) in the percentage of oil absorption in fried

banana chips. For this different concentrations of CMC were defined (0.5, 1.0

and 1.5% p/v) and the immersion time of banana strips were (5, 10 and 10

seconds); the coated product was subjected to frying at 150°C for 5 min in

palm oil with a constant product weigh/oil volume ratio of 1:18. Then moisture

and fat contents were determined. The treatments were subjected to an

immersion time of 5 seconds, reached lower moisture contents in different

concentrations of CMC tested (0.5, 1.0 y 1.5%) . Regarding the percentage

of oil uptake, was reported that the treatments who had 5 seconds of

immersion in the solution of CMC, showed lower concentrations of oil, to

comparewith the control samples (without application of treatment)was

sowed that the percentage of oil reduction during 5 seconds of immersion

was the highest values, the best results were obtained at concentration of

1.0% of CMC and 5 seconds of immersion whose oil content was 37%. Then

parameters of CMC concentrations an immersion time was established (1.0%

and 5s), the final product was obtained which was determined

characterization and showed that it has 1.38%% of moisture content and

15% fat. These values were compared with those obtained by other frying

methods and it found that conventional frying showed the highest values of

fat percentage (25%), and the vacuum frying method reached similar values

(12%). No effect of CMC coating on the final moisture content was observed.

In Addition, sensory acceptability of banana chips were tested, color, flavor

and texture, were evaluated and was concluded that the coating doesn’t

affect this attributes. Also global acceptability of the coated banana chips

was considered and it obtained that 87$ of consumers like the product.

  

 

1 INTRODUCCIÓN

  

1  

1 INTRODUCCIÓN

La fritura es una de las técnicas más antiguas de preparación de alimentos.

En la actualidad, los alimentos fritos gozan de una popularidad cada vez

mayor en el mundo, su preparación es fácil y rápida, su aspecto y sabor

corresponden con los deseados por el consumidor. Estas razones han

llevado a una generalización de la friturahasta llegar a la industria alimentaria

con los snacks, que han registrado un incremento conjunto con el

crecimiento de la población y el cambio de patrones de vida diarios. Un

ejemplo de esto es el chifle,que es un snack elaborado a partir del plátano

verde, el cual esrebanado, dorado en aceite y saborizado para su consumo;

se lo considera como uno de los productos más saludables por su alto

contenido de potasio y porque no tiene colesterol en comparación con otros

productos fritos (CORPEI, 2003; Lusas & Ronald, 2001).

Los snacks consumidos esporádicamente no hacen daño, pero es

importante no abusar de ellos, pues cocinar los alimentos en aceite aumenta

la cantidad de calorías que se consumen, lo que puede ocasionar aumento

de peso, además, el consumo de estos alimentos con frecuencia y durante

períodos prolongados de tiempo puede conducir a complicaciones graves de

salud. Por estos motivos, estos alimentos o “comida chatarra”, son mal vistos

por las personas, quienes los catalogan como comidas rápidas, con un alto

contenido de grasas, azúcares y sal. Las empresas alimentarias, han

enfrentado luchas constantes por cambiar el nombre mal asignado a estos

productos, razón por la que día a día se buscan innovaciones, actualmente

se ha impulsado la creación de ingredientes funcionales, se utilizan

sustitutos de azúcar y grasa, y con nuevos procesos de producción para

hacerlos cada vez más nutritivos(Posada & Ramírez, 2005; Zuleta, 2004).

Una alternativa para producir snacks más saludables, es la utilización de

películas o recubrimientos comestibles, en cuyo campo se han generado

  

2  

recientes e importantes avances en beneficio de la industria alimentaria. Las

películas y recubrimientos elaborados a partir de hidrocoloides y

polisacáridos de cadena larga, tienen la propiedad de reducir grasas o

calorías y desarrollar características sensoriales de textura en el producto

frito(García, Ferrero, Bértola, Martino, & Zaritzky, 2002; Krochta, Baldwin, &

Nisperos-Carriedo, 1994).

La Carboximetilcelulosa (CMC), es un polisacárido que se usa en muchas

aplicaciones alimentarias, su carácter hidrofílico, le proporciona alta

viscosidad en soluciones diluidas, buenas propiedades para formar películas

y excelente comportamiento como coloide protector y adhesivo, su

capacidad de formar recubrimientos fuertes y resistentes al aceite la hace de

gran importancia en situaciones donde se busca obtener un producto con

menor contenido de grasa (García M, Pinotti, Martino, & Zaritzky, 2004).

La alimentación saludable, se ha convertido en una tendencia de evolución

fundamental del consumo y la industria a nivel mundial; la gran cantidad de

casos de enfermedades del corazón u obesidad, han ocasionado que las

personas se preocupen por los alimentos que consumen. Los snacks al ser

un producto que tiene gran demanda, se espera que no ocasionen

problemas a la salud, por lo cual, este estudio ofrece una alternativa para

brindar alimentos más saludables por medio de la aplicación de un

recubrimiento comestible con CMC, para reducir el contenido de aceite

absorbido en uno de los snacks más consumidos como lo es el chifle. Con el

fin de cumplir con este propósito se busca alcanzar los siguientes objetivos:

Caracterizar física y químicamente al plátano verde Dominico (Musa

paradisiaca ).

Determinar el proceso de recubrimiento para las rodajas de plátano verde

Caracterizar el producto final.

Comparar con el proceso de fritura al vacío y el proceso de fritura

convencional.

  

 

2 MARCO TEÓRICO

  

3  

2 MARCO TEÓRICO

2.1 EL PLÁTANO

El plátano pertenece al género musa, familia de las musáceas, que se

cultivan en clima tropical; se caracterizan por ser plantas altas con bases

foliares unidas que forman un seudotallo; la lámina de la hoja es muy grande

con el nervio central muy desarrollado y los secundarios en posición

pinnada; posee inflorescencias grandes con brácteas vistosas, flores

irregulares unisexuales; las pistiladas con ovarios de tres celdas; las

estaminadas con seis estambres fértiles. El fruto es una baya o

cápsula(Leon, 2000; Romero, 2011). En la Figura 2.1 se muestra una

plantación de plátano, así como sus frutos.

Figura 2.1Plantación de plátano y sus frutos.

(INIAP, 2011)

Dentro de las musáceas existen dos subtipos principales: acuminata y

balbisiana; de ahí surgen diploides, triploides y tetraploides: AA, AB, AAA,

AAB, ABB, AAAA, AAAB(INTA, 2011).

  

4  

Los nombres técnicos usados hasta ahora son Musa sapientum para los

bananos y Musa paradisiaca para los plátanos. El término banano se aplica

a los cultivares cuya fruta se come fresca y plátano a los que se comen

cocinados, asados o fritos. Los plátanos y bananos son híbridos entre Musa

acuminatay Musabalbisiana y requieren una nomenclatura especial. Se

designa con A al genotipo o grupo de cromosomas procedentes de Musa

acuminata, y con B el de Musabalbisiana(Leon, 2000).

El banano es el cuarto cultivo de frutas más importante del mundo. Los

países latinoamericanos y del Caribe producen el grueso de los bananos que

entran en el comercio internacional. En las regiones cálidas del sudoeste

asiático se lo considera como el cultivo principal. Los consumidores del norte

lo aprecian sólo como un postre, pero constituye una parte esencial de la

dieta diaria para los habitantes de más de cien países tropicales y

subtropicales (Belalcázar Carvajal, 2001).

Ecuador es uno de los mayores exportadores de banano y plátano del

mundo y su presencia en el comercio mundial va en aumento.Su cultivo

representa un importante sostén para la socio-economía y seguridad

alimentaria del país, generando fuentes estables y transitorias de trabajo,

además de proveer permanentemente alimentos ricos en energía a la

mayoría de la población campesina(FAO, 2004; INIAP, 2011).

El banano posee una superficie de siembra de 230000 hectáreas, las cuales

se concentran mayoritariamente en tres provincias del litoral, como Guayas,

Los Ríos y El Oro (92%) y entre otras 7 provincias (8%)(INIAP, 2011).

En cuanto al cultivo de plátano se han reportando en el país un total de

144981 ha sembradas, de las cuales 86721 ha están bajo el sistema de

monocultivo y 58269 ha se encuentran asociadas con otros cultivos (INEC,

  

5  

2011). El triángulo platanero como se considera a las provincias de Manabí,

Santo Domingo y los Ríos, con 52612, 14249 y 13376 ha respectivamente,

abarcan la mayor franja de producción de esta musácea. Las principales

variedades explotadas en estas zonas son el “Dominico”, que se lo destina

principalmente para el auto-consumo y el “Barraganete” que se lo destina en

su mayor parte a la exportación, estimándose que anualmente se exportan

alrededor de 90000 TM de este cultivar (INIAP, 2011).

 

2.1.1 PLÁTANO DOMINICO

El plátano Dominico pertenece al subgrupo AAB, posee un mayor número de

dedos en cada racimo a diferencia del Barraganete, entre 80 y 90, el tamaño

de cada uno oscila entre 20 a 25 cm de longitudun peso de entre 150 y 200

g y de 2 a 4 cm de diámetro. Posee un color verde que llegar a su estado

óptimo de maduración se torna amarillo con manchas y rayas de color

marrón(Agronet, 2006; Rivas & Cartay, 2010).

El plátano dominico tiene una composición química considerada como fuente

importante de potasio, magnesio y fosfato, además contiene en menor

proporción hierro, betacaroteno, vitaminas del grupo B, sobre todo ácido

fólico, vitamina C, vitamina E; es fuente de fibra soluble, que tiene la

característica de ser pegajosa y formar una especie de gel, por lo tanto,

ayuda a disminuir el nivel elevado de colesterol en la sangre;su cantidad de

azúcares son una de las mejores formas de proveer energía a nuestro

organismo de forma inmediata (Pronaca, 2011).

A continuación en la Tabla 2.1 se da a conocer a detalle los valores

nutricionales del plátano Dominico.

  

6  

Tabla 2.1Composición química del plátano Dominico (porción comestible).

Componente Plátano Dominico verde

Agua (%) 59.40

Proteínas (g) 1.20

Grasas (g) 0.20

Cenizas (g) 0.90

Carbohidratos totales (g) 38.30

Energía (kcal) 160.00

Calcio (mg) 4.00

Fósforo (mg) 39.00

Hierro (mg) 0.50

Vitamina A equiv. Totales (µg) 318.00

Vitamina C (mg) 20.00

(FAO, 2012)

2.1.2 CARACTERÍSTICAS POSTCOSECHA DEL PLÁTANO

Las características físicas como químicas son importantes para productores

y consumidores de banano y plátano en general ya que constituyen un

parámetro de calidad y maduración del producto. Los parámetro de peso,

longitud, diámetro y volumen, representan importantes criterios para la

selección post cosecha; el color es probablemente el único factor por el cual

el consumidor podría evaluar la calidad y la aceptabilidad de la fruta ya que

indica el estado de deterioro, infestación por enfermedades y/o

contaminantes. La información de una percepción del color necesita una

evaluación, descripción y un medio para difundir los resultados de manera

sistemática; tablas de colores o instrumentos de medición de colores son

herramientas que se utilizan para este propósito (Dadzie & Orchard, 1997).

Las mediciones de color se registran utilizando la escala L*, a* y b* de

Hunter. La coordenada "L" es una medida de claridad (blanco-negro)y varía

desde el punto de ausencia de reflejo, L = 0, hasta el punto de reflejodifuso

  

7  

perfecto, L = 100. La escala "a" varía desde los valores negativos para

elcolor verde, hasta los positivos para el rojo. La escala "b" varía desde los

valoresnegativos para el color azul, hasta los positivos para el amarillo.La

textura o firmeza de la pulpa es importante para en la evaluación de la

susceptibilidad de la fruta a daños físicos, mecánicos o manejos post

cosecha (Mc Guire, 1992).

Las frutas, incluyendo los plátanos, contienen muchos compuestos solubles

en agua, como por ejemplo, azúcares, ácidos, vitamina C, aminoácidos y

algunas pectinas; estos aumentan a medida que la fruta madura y puede

representar un índice o estado de madurez. Los valores de pH determinan la

acidez o alcalinidad de un producto; mientras la acidez titulable es una

medida de cantidad de ácido presente, ambos se utilizan para estimar la

calidad para el consumo y las características ocultas, como por ejemplo, el

porcentaje de ácidos es importante para la evaluación del sabor de la fruta

ya que indica un balance entre los contenido de azúcar y de acidez (Dadzie

& Orchard, 1997).

2.1.3 ALTERNATIVAS DE PROCESAMIENTO Y CONSUMO

En el mercado existen varias formas de presentación del plátano: congelado

IQF (Individual Quick Freezing), enrodajas, puré o pulpa, deshidratado,

harina, hojuelas, horneados.Generalmente se lo consume cocinado ya sea

frito, asado, hervido enestofados, sopas, ensaladas; elaborados en forma de

chifles se utilizancomo bocaditos. En la gastronomía del Ecuador se lo utiliza

para remplazar a las papas, además se lo considera como un producto muy

apreciado en la cocina de estilo tropical. Por otra parte la porción no

comestible de esta planta como las hojas se utilizan para envolver distintas

carnes, como pescado o pollo, otorgando un sabor cítricoa estas; además

  

8  

partes de la planta deplátano son ricas en fibra, que se puede utilizar en la

producción de papely cuerdas(Uribe, 2008).

2.2 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES

Las películas comestibles y recubrimientos, tales como la cera, se han

utilizado durante siglos en varias frutas para evitar la pérdida de humedad y

para proporcionar un brillo superficial con fines estéticos. Durante las

década de los años 20 y 30, se practicaba en China la inmersión de limones

y naranjas en cera para retardar la pérdida de humedad. En Inglaterra,

durante la década de los 60, las películas comestibles tenían muy poco uso

comercial, y se limitaban principalmente a capas de cera aplicadas sobre

frutas para prevenir la pérdida de humedad. En la actualidad, las películas

comestibles y recubrimientos encuentran un uso en varias aplicaciones,

incluyendo cubiertas para salsas, recubrimiento de chocolate para nueces y

frutas, y recubrimientos de ceras para frutas y vegetales manteniendo la

calidad de una amplia gama de alimentos(Embuscando & Huber, 2009;

Krochta et al., 1994).

Según la Food and DrugAdministration (FDA) de EEUU (2006),

losrecubrimientos comestibles son aquellos formados a partir de

formulacionesque contengan aditivos permitidos para su uso alimentario.

Entre esos aditivosalimentarios, la Directiva 95/2/CE (1995), incluye los

siguientes: goma arábiga,goma xantana, glicerina, pectinas, celulosa y sus

derivados (metilcelulosa MC,hidroxipropil celulosa HPC,

hidroxipropilmetilcelulosa HPMC, carboximetilcelulosa CMC, entre otros.). En

1998, esta directivafue modificada por la Directiva 98/72/CE (1998)

introduciendo nuevos aditivostales como la lecitina, polisorbatos, ácidos

grasos y sales de ácidos grasos.

  

9  

Se considera un recubrimiento cuando una solución aplicada sobreun

producto forma una película superficial al secarse, mientras que un filmo

película comestible seforma con anterioridad y posteriormente se aplica

sobre el producto. En la práctica, se habla indistintamente de film o

recubrimientohaciendo referencia a una delgada capa de material que cubre

la superficie delalimento, aplicada mediante inmersión, pulverización o

pintado, o bien comouna envoltura continua que separa distintos

componentes alimenticios, quepuede ser consumida como parte del

producto(Guilbert, 1986).

2.2.1 PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS RECUBRIMIENTOS

Según Kester y Fennema (1986)las películas y requerimientos comestibles

no tienen como finalidad remplazar los materiales de empaques sintéticos,

su importancia recae en la capacidad de actuar como un conjunto para

mejorar la calidad del alimento en general, extender su tiempo de vida de

anaquel y mejorar la eficiencia económica de los materiales para empaque.

Biquet y Labuza (1988); Kester y Fennema (1986) explican algunas de las

propiedades funcionales de las películas y recubrimientos comestibles:

Retardan la perdida de humedad de los alimentos frescos o

congelados.

Retardan la absorción de humedad en otros casos como alimentos en

polvo o crujientes.

Retardan la transferencia de gases (O2, CO2) con lo que se puede

controlar la respiración y por tanto la maduración de ciertos productos

  

10  

o la oxidación de ciertos compuestos contenidos en el alimento. Se

considera que crean una atmósfera modificada.

Retardan la migración de grasas y aceites o reducen la absorción de

grasas durante el proceso de fritura de productos.

Imparten integridad estructural a los alimentos y favorecen su manejo.

Retienen compuestos volátiles asociados con el sabor.

Son vehículos para la incorporación de aditivos.

Ayudan a mejorar ciertas propiedades de apariencia del producto.

Retardan el crecimiento microbiano durante el almacenamiento.

Estas propiedades van a depender de la selección de los materiales y la

naturaleza de los componentes del recubrimiento.

Adicionalmente, Kester y Fennema (1986),explican que existen ciertos

requerimientos funcionales que permiten controlar o aminorar las causas de

alteración de los alimentos a recubrir. Algunos de estos requerimientos se

explican en la Tabla 2.2.

Tabla 2.2Requerimientos funcionales de los recubrimientos comestibles.

Propiedades

sensoriales

Deben ser transparentes, no otorgar sabor y olor

diferente al alimento y no ser detectados durante su

consumo.

Propiedades

barrera

Presentar una adecuada permeabilidad al vapor de agua

y solutos y una permeabilidad selectiva a gases y

volátiles.

Salud Deben estar libres de tóxicos y ser seguros para la salud.

Tecnología Simple para su elaboración.

  

11  

Costo Las materias primas y el coste de producción del

recubrimiento deben ser de bajo costo.

  

2.2.2 COMPOSICIÓN DE LAS PELÍCULAS Y RECUBRIMIENTOS

COMESTIBLES

Según Krochta et al. (1994) los recubrimientos comestibles puede dividirse

en tres categorías: Hidrocoloides, Lípidos y Compuestos como se puede

observar en la Figura 2.2.

Proteínas

Polisacáridos

Hidrocoloides Derivados de celulosa

Pectinas

Películas y Recubrimientos Comestibles

Almidones

Alignatos

Ceras

Lípidos Acilgliceroles

Ácidos Grasos

Compuestos Formado por hidrocoloides y lípidos

Figura 2.2Componentes de las películas y recubrimientos comestibles.

(Krochta et al., 1994)

2.2.2.1 Hidrocoloides

El término hidrocoloide engloba a sustancias naturales poliméricas solubles

o dispersables en agua. Por esta razón se les puede considerar como fibras

solubles. Aunque en este grupo también se le incluye a los almidones y

  

12  

algunas proteínas, como la gelatina, generalmente el término hidrocoloide se

lo aplica a sustancias de composiciónpolisacárida. Comúnmente se les

denomina como “gomas”. Su característica principal y común es que son

moléculas altamente hidrofílicas que actúan sobre el agua que se encuentra

libre en el medio donde se aplican, llegando a reducir su movilidad y

aumentando así la viscosidad. En este sentido la estructura del polímero

(lineal o ramificado, su grado de ramificación, etc.) es de gran importancia ya

que de ella depende la capacidad de retención de agua y, por tanto, las

características reológicas y de textura que impartirá al producto

acabado(Cubero, Monferrer, & Villalta, 2002).

Las películas y recubrimientos de hidrocoloides poseen buenas propiedades

de barrera al oxígeno, dióxido de carbono y lípidos, también pueden ser

usados en aplicaciones donde el objetivo no sea controlar la migración de

vapor de agua ya que su carácter hidrofílico lo hacen menos resistente;

aquellos que son moderadamente solubles en agua como: etilcelulosa,

glúten de trigo y zeína; proveen una resistencia algo mayor al paso de vapor

de agua que los hidrocoloides solubles en agua. Ciertas

películascomestibles, especialmente aquellas basadas en

polímeroshidrofílicos, son altamente impermeables a grasas y aaceites. Esta

es una propiedad funcional deseable enmateriales de envases para frituras

(Kester & Fennema, 1986; Krochta et al., 1994).

La mayor parte de hidrocoloides poseen propiedades mecánicas,

haciéndolos útiles para mejor la estructura integral de productos frágiles. La

solubilidad en agua de los films y recubrimientos de polisacáridos, es una

ventaja en situaciones donde el recubrimiento es parte de un producto que

debe ser calentado antes de ser consumido. Durante el calentamiento, la

película o recubrimiento podría disolverse y así no alterar las propiedades

sensoriales del alimento(Krochta et al., 1994).

  

13  

Dentro del grupo de los hidrocoloides encontramos a las proteínas,

polisacáridos y derivados de celulosa.

Los recubrimientos a base de proteínas se usan ampliamente en frutas y

vegetales; estos compuestos forman excelentes barreras al oxígeno, aceite y

mejoran la integridad estructural del alimento recubierto, pero no son

barreras efectivas a la humedad(Krochta et al., 1994).

Entre las proteínas que se utilizan en la formulación de recubrimientos

comestibles se encuentran las de origen animal (caseínas, proteínas del

suero lácteo) y de origen vegetal(zeína de maíz, gluten de trigo, y proteína

de soja, principalmente) dependiendo de este origen muestran una amplia

variedad de característicasmoleculares. Así, las proteínas varían en su peso

molecular, conformación,carga (dependiendo del pH), flexibilidad y

estabilidad térmica y las diferenciasen estas características moleculares

determinarán su habilidad para formarrecubrimientos así como las

características de los recubrimientos formados(Pastor, 2010).

Los recubrimientos elaborados a partir de polisacáridos, son excelentes

barreras al intercambio de oxígeno, absorción de aceite, disminución de la

pérdida de aroma, y mejoramiento de la integridad estructural del alimento;

pero al pertenecer a la familia de los hidrocoloides y al igual que los

recubrimientos de proteínas, no son barreras efectivas a la pérdida de

humedad debido a su naturaleza hidrofílica. Pueden evitar la

descomposición y extender la vida útil del producto recubierto, sin crear

condiciones anaeróbicas severas (Baldwin, Nisperos-Carriedo, & Baker,

1995).

  

14  

La Tabla 2.3 recoge los principalespolisacáridos utilizados en la formulación

de los recubrimientos y suscaracterísticas más relevantes(Krochta et al.,

1994).

Tabla 2.3Clasificación y uso de los polisacáridos.

Tipo/Ejemplo Uso

Celulosa y derivados: Carboximetilcelulosa Metilcelulosa Hidroxipropilmetilcelulosa Celulosa microcristalina

Propósitos múltiples, sustancia GRAS. * Propósitos múltiples, sustancia GRAS. Emulsionante, formador de películas, coloide protector, estabilizante, agente de suspensión, espesante. Emulsionante, formador de películas, coloide protector, estabilizante, agente de suspensión, espesante.

Almidones y derivados: Crudo Almidón modificado Pregelatinizado Dextrina Maltodextrina Pectinas

Sustancia GRAS Componente de la mezcla, sustancia de propósitos varios Aditivo de propósitos múltiples Estabilizante, espesante Sustancia GRAS Emulsionante, estabilizante, espesante

Extracto de algas: Agar Alignatos Carragenina

Agente secante, saborizante, estabilizante, espesante, humectante. Estabilizador, espesante, humectante, texturizador, endurecedor, factor adyuvante, potenciador de sabor Emulsionante, estabilizante, espesante

Exudado de gomas: Goma Arábica

Emulsionante estabilizante, espesante, humectante, texturizador, potenciador de sabor

Gomas de semillas: Goma Guar Xanthan

Emulsionante, estabilizante, espesante, endurecedor Estabilizante, emulsionante, espesante, agente de suspensión.

GRAS: GenerallyRecognized as Safe(generalmente reconocidoscomo seguros) (FDA, 2006)

(Krochta et al., 1994)

La celulosa al ser el compuesto orgánico más abundante en la naturaleza se

la considera como el polisacárido estructural de todo el reino vegetal, y

constituye una fuente de glucosa prácticamente inagotable que se renueva

de forma continua mediante la fotosíntesis. Comercialmente, este

  

15  

polisacárido se obtiene de la madera y algodón, siendo esta última la fuente

más pura. Es un homopolisacárido lineal de unidades de D-glucopiranosas,

pero con la diferencia de que los monómeros se unen mediante enlaces

glucosídicosβ(1,4).Tiene zonas cristalinas y amorfas: las primeras se

producen cuando las moléculas se enlazan con un alto grado de ordenación,

mientras que en las segundas no existe este orden. A pesar de tener

muchos hidroxilos libres es muy poco soluble en agua, debido a que estos

grupos no se hidratan por estar interactuando entre sí (Badui, 2006).

Generalmente la celulosa no se la emplea de forma directa como aditivopor

lo cualse han obtenido diversos derivados, uno de ellos y el más utilizado es

la carboximetilcelulosa (CMC), que se fabrica haciendo reaccionar en un

tanque con agitación la celulosa del algodón con hidróxido de sodio y ácido

monocloroacético. El derivado obtenido se neutraliza y se seca, y el exceso

de sales se elimina mediante una extracción con alcohol-agua(Badui, 2006).

La CMC es un éter de celulosa aniónico que se usa en muchas aplicaciones

alimentarias por su viscosidad, propiedades de retención de agua, y

transparencia en la solución. Las moléculas de CMC son más cortas en

promedio que la celulosa original con desviaciones desiguales, dando áreas

de alta y baja sustitución. Principalmente esta sustitución se encuentran en

los enlaces2-O- y 6-O-, seguidos en orden de importancia por los enlaces

2,6-di-O-, luego 3-O-, 3,6-di-O-, 2,3-di-O- y por último 2,3,6-tri-O- como se

puede ver en la Figura 2.3Preparaciones diferentes pueden dar diferentes

grados de sustitución, pero generalmente se encuentra en un rango de 0.6 –

0.95(Chaplin, 2012). Un grado de sustitución de 0.4 es el mínimo necesario

para una solución; un grado de sustitución de 0.7 es el más común utilizado

en sistemas alimenticios y 0.95 es el máximo rango. Con el incremento del

grado de sustitución, incrementa la solubilidad, y compatibilidad con otros

ingredientes.

  

16  

Figura 2.3Estructura de la molécula de CMC.

(Chaplin, 2012)

Las soluciones de CMC son estables a un pH de 7-9. Por encima de un pH

de 10 puede ocurrir un leve descenso en la viscosidad; al contrario, un pH

menor a 4 puede incrementar la viscosidad significativamente. La CMC es

compatible con un amplio rango de otros ingredientes alimentarios

incluyendo proteínas, azúcar, almidones y otros hidrocoloides(Krochta et al.,

1994).

La CMC es soluble en agua fría y caliente, mejorando las propiedades

mecánicas y de barrera de las películas, sin embargo, al igual que todos los

polímeros solubles en agua, las partículas de CMC tienen la tendencia a

aglomerarse y formar grumos cuando es humectada en agua; calentando las

soluciones de CMC se acelera sustancialmente la velocidad de disolución.

No es soluble en solventes orgánicos. La CMC es el derivado de celulosa

más importante utilizado en aplicaciones de alimentos, es utilizada como

agente auxiliar en el batido de helados, cremas y natas, como auxiliar para

formar geles en gelatinas y pudines, como espesante en aderezos y

rellenos, como agente suspensor en jugos de frutas, como coloide protector

en emulsiones y mayonesas, como agente protector para cubrir la superficie

de las frutas y estabilizador en productos listos para hornear. Debido a que

la CMC no es metabolizada por el cuerpo humano ha sido aprobada su

  

17  

utilización en los alimentos bajos en calorías(Krochta et al., 1994; QuimiNet,

2006).Su capacidad de formar recubrimientos fuertes y resistentes al aceite

la hace de gran importancia en muchas aplicaciones. García, Ferrero,

Bértola, Martino, & Zaritzky, (2002) encontraron que la CMC es una película

capazde absorber el aceite recogido en losalimentos sometidos a proceso de

frituraprofunda. Singthong y Thonkaew(2009) investigaron la influencia del

alignato, CMC y pectina en el porcentaje de aceite absorbido en chifles, los

valores más bajos fueron de los tratamientos con 1% de CMC y 1 % de

pectina en su formulación. Cuando es usada en forma de recubrimiento seco

y aplicada a apio recién cortado como lo hizo Mason (1969) conserva su

textura original, firmeza y frescura. Frutas y vegetales recubiertos con una

película semipermeable a base de CMC y ésteres de ácidos grasos de

sacarosa, reducen el oxígeno captado sin ocasionar un incremento en los

niveles de dióxido de carbono dentro de los tejidos internos de las frutas y

vegetales, siendo un gran avance en la prevención de la respiración

anaeróbica (Krochta et al., 1994).

2.2.2.2 Lípidos

Estos recubrimientos son generalmente usados como barrera para el vapor

de agua, o como agentes de recubrimiento para añadir brillo a productos de

confitería. Su uso en forma pura como película, independiente es limitado,

debido a que la mayoría carece de suficiente integridad estructural y

durabilidad. Las ceras son comúnmente usadas para recubrir frutas y

vegetales, con el fin de retardar la respiración y la pérdida de humedad. A

pesar de que los ácidos grasos y alcoholes grasos son barreras efectivas al

vapor de agua, su fragilidad requiere que sean utilizados en conjunto con

una matriz de soporte (Krochta et al., 1994).

  

18  

2.2.2.3 Compuestos

Son recubrimientos que pueden ser formulados combinando las ventajas de

cada grupo: lípidos e hidrocoloides, y disminuyendo las desventajas de cada

uno. Cuando una barrera al vapor de agua es el objetivo, los componentes

lipídicos pueden ser de ayuda, mientras que los componentes del

hidrocoloide lo proveen la durabilidad necesaria(Greener & Fennema,

1994).

2.2.3 MÉTODOS DE APLICACIÓN DE LOS RECUBRIMIENTOS

2.2.3.1 Inmersión

Este método se recomienda para productos que requieren la aplicación de

varias capas de recubrimientos, tienen una superficie irregular o requieren

un recubrimiento uniforme. Es importante recambiar la solución de inmersión

ya que durante elproceso hay contaminación por microorganismos, sólidos

uotros contaminantes(Abraján, 2008).

En el método por inmersión hay que considerar las condiciones de densidad,

viscosidad y tensión superficial de la solución, como también el tiempo de

permanencia. Según (Krochta et al., 1994) el tiempo de inmersión no es

importante, sin embargo, si no es suficiente, no formará una buena

cobertura. En general los alimentos a ser recubiertos se sumergen de 5 a 30

segundos. Cuando de trata de frutas mínimamente procesadas resulta difícil

obtener una buena adhesión del recubrimiento debido a la superficie

hidrofílica de la fruta cortada, para esto se utiliza la técnica de inmersión

  

19  

capa por capa(Vargas, Pastor, Chiralt, Mc Clements, & Gonzáles, 2008). En

la Figura 2.4 se puede apreciar el mecanismo de su aplicación.

Figura 2.4Representación esquemática del proceso de recubrimiento

multicapa. (Skurtys et al., 2009)

2.2.3.2 Aspersión

Según Krochta et al. (1994) las películas aplicadas de esta manera pueden

formar una capa más delgada y más uniforme, a diferencia de las películas

aplicadas por inmersión, sin embargo, la aspersión es adecuada para

alimentos que requieran ser recubiertos de un solo lado y cuando se desee

una protección solo en la superficie.

2.2.3.3 Moldeado

   Mediante esta técnica se obtienen películas o films premoldeados. Consiste

básicamente en la obtención de una dispersión uniforme compuesta por

biomoléculas (proteínas, polisacáridos, lípidos), plastificante y agua que se

  

20  

vierte sobre una placa de material inocuo (acero inoxidable) donde se deja

secar para que se forme el film o película. La velocidad de secado junto con

la temperatura y humedad son condiciones determinantes para la calidad del

film (transparencia, consistencia, propiedades mecánicas), por lo tanto

deben ser controladas correctamente. Una vez finalizado elsecado se tiene

un film de gran tamaño, el cual es fraccionado para ser aplicado sobre los

alimentos a tratar(Parzanese, 2012).

2.2.3.4 Otros métodos

Según Guilbert (1986), se pueden emplear otros métodos de aplicación

como la extensión del recubrimiento o película sobre el producto mediante

cepillos.

2.2.4 PROPIEDADES DE BARRERA DE LAS PELÍCULAS Y

RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES

Como se mencionó en el numeral 2.2.1, uno de los requerimientos

funcionales de las películas y recubrimientos comestibles es su propiedad de

formar una barrera, que dependiendo del producto al que se va a realizar la

aplicación, pueden ser empleados para controlar la permeabilidad a los

gases,restringir la migración de humedad, o formar una barrera contra la

absorción de aceite (Krochta et al., 1994).

La habilidad de los recubrimientos comestibles para modificar el transporte

de gases es importantepara productos como frutas y vegetales frescos, los

cuales son caracterizados por tener unmetabolismo activo, con lo cual se

logra retardar la transferencia de gases permeantes. Esta permeabilidad a

  

21  

los gases se da en tres pasos: adsorción del permeante en la superficie del

recubrimiento, difusión del permeante de un lado del recubrimiento hacia el

otro lado, y luego desorción del permeante del recubrimiento(Skurtys et al.,

2009).

Los gases permeantes son sustancias que existen de manera gaseosa bajo

condiciones estándar de temperatura y presión (0°C, 1 atm). La mayoría de

investigaciones sobre recubrimientos comestibles están enfocados en la

permeabilidad de oxigeno y dióxido de carbono, debido a que estas

propiedades tienen influencia sobre las tasas de oxidación y la respiración

en alimentos cerrados(Krochta et al., 1994).

La permeabilidad al vapor de agua es una propiedad del complejo film-

permeante y es la velocidad de transmisión de vapor de agua por una

unidad de superficie de un área plana y por unidad de espesor, inducida por

una unidad de diferencia depresión de vapor entre dos superficies, y bajo

unas condiciones particulares detemperatura y humedad relativa(ASTM,

1995).

Aparentemente, las diferentescaracterísticas inherentes a los recubrimientos

comestibles juegan el papelprincipal en el proceso de transferencia de

materia debido a la influencia de ladifusividad y solubilidad de permeantes

como el agua y el O2, CO2 y otrosgases; además la naturaleza del

recubrimiento empleado desempeña un papel muy importante: a mayor

hidrofilicidad de los materiales utilizados, mayor permeabilidad al vapor de

agua. La estructura química, grado de cristalinidad,densidad, orientación

molecular,peso molecular, polimerización y la presencia de plastificantes y

aditivos tambiéninfluyen directamente sobre laspropiedades de barrera al

vapor de agua de losrecubrimientos comestibles(Wu, Weller, Hamouz,

Cuppet, & Schnepf, 2002).

Los recubrimientos comestibles al actuar como barreras al intercambio de

agua y gas, logran reducir el movimiento del aceite al interior de los

  

22  

alimentos durante la fritura, reducir la concentración del alimento durante la

cocción y mejorar la apariencia y estructura de mismo,Embuscando y Huber

(2009);Varela &Fiszman (2010) explican que una de las funciones

principales de los hidrocoloides es formar una capa "invisible" de

revestimiento para evitar la absorción excesiva de aceite.

Las propiedades de barrera de los recubrimientos comestibles a los lípidos

son de interés para varias aplicaciones. Debido a que muchos

recubrimientos comestibles son hidrofílicos, se esperan que formen buena

barrera contra los lípidos(Krochta et al., 1994). Varias investigaciones han

demostrado que los recubrimientos pueden llegar a ser una buena

alternativa para reducir el aceite absorbido durante el proceso de

fritura:García et al. (2002),utilizaron distintos hidrocoloides con propiedades

térmicas gelificantes o espesantes, tales como proteínas o hidratos de

carbono para reducir la migración de aceite y observaron que algunos

hidrocoloides poseen una menor barrera contra el aceite, a pesar de ser

sustancias hidrofílicas. De igual forma García et al. (2002) comprobó que al

freír en inmersión rodajas de papa, el recubrimiento con metilcelulosafue

más efectivo que el recubrimiento con hidroxipropilcelulosa.

2.2.5 PROCESO DE FORMACIÓN DEL RECUBRIMIENTO O PELÍCULA

SegúnContreras y Labuza (1981); Torres (1994)los procesos que

intervienen en la formación de los recubrimientos o películas son los

siguientes:

Fusión y solidificación de grasas, ceras y resinas.

Agrupación simple, cuando un hidrocoloide esdispersado en

soluciones acuosas y precipitado ogelificado por eliminación del

solvente. También por laadición de un soluto no electrolítico en el que

  

23  

el polímerono es soluble, por la adición de un electrolito queinduzca

un efecto de precipitación por salado o por lamodificación del pH de la

solución.

Coacervación compleja, cuando dos dispersionescoloidales con

cargas diferentes se combinaninduciendo interacciones y la

precipitación de la mezclade polímeros.

Gelatinización térmica o coagulación por calor de lasolución

macromolecular que involucradesnaturalización, gelificación,

precipitación yenfriamiento rápido de la solución del hidrocoloide

queinduce una transición sol-gel.

Al entrar el contacto el recubrimiento con el alimento, se establecen dos

tipos de fuerzas: adhesivas y cohesivas.

La adhesividad delrecubrimiento sobre la superficie del producto

dependeprincipalmente de su naturaleza y uniones entre el soporte yla

película, y no del método de aplicación. Los factoresinvolucrados en el

grado de cohesión son: la estructura depolímero, el tipo de solvente, la

temperatura, la presión, latécnica de aplicación y eliminación del solvente y

lapresencia de otras moléculas como los plastificantes olípidos y el tipo de

unión entre las moléculas. El grado decohesión afecta a algunas

propiedades de la película orecubrimiento, tales como son: la resistencia,

flexibilidad,permeabilidad, etc. Una cohesión fuerte reduce laflexibilidad, las

propiedades de barrera a los gases y solutos. Cuando las películas proteicas

se exponen a un calor excesivo se afecta la cohesión, ya que las moléculas

son inmovilizadas prematuramente provocando defectos como perforaciones

y fractura de la película(Fellows, 1990; Guzmán Venegas, 2003).

En los recubrimientos de polisacáridos es importante considerar la

temperatura de disolución durante su preparación; si esta varia, la

  

24  

viscosidad, reología y secado también cambiarán con lo que se producirá

cambios en el proceso y calidad del producto recubierto.Durante esta fase

de disolución es necesario considerar dos etapas: dispersión del polvo seco

en agua y dilución de las partículas humectadas (Embuscando & Huber,

2009).

2.2.6 UTILIDADES DE LOS RECUBRIMIENTOS

Uno de los mayores propósitos de las industrias alimentarias, es otorgar a

los consumidores productos cada vez más sanos, y parte de ello es lograr

que los alimentos fritos contengan menos cantidad de aceite absorbido, el

cual puede ser causante de problemas del corazón si se lo consume en

exceso. El uso de recubrimientos comestibles a proporcionado una buena

alternativa para este fin como lo demuestran varias investigaciones:

Balasubramaniam, Chinnan, Mallikarjunan, y Phillips (1997)utilizaron un

recubrimiento de HPMC en bolas de pollo y observaron que la humedad del

producto final aumento en un 16.4% y el porcentaje de aceite absorbido se

redujo en un 33.7%. De igual forma Pranoto (2009) evaluó la eficiencia de

recubrimientos a base de MC e HPMC, para la aplicación de estos utilizó la

técnica de inmersión y de aspersión, los resultados que obtuvo fue que el

recubrimiento de HPMC aplicado por el método de aspersión redujo en un

35.25%, el contenido de aceite a comparación de la muestra sin

recubrimiento (43.65%).Rimac-Brncic, Lelas, y Rade (2004)utilizaron

bastones de papa fritos recubiertos con CMC al 1% en su estudio, sus

resultados demostraron que la CMC fue capaz de reducir hasta un 54% de

aceite. Singthong y Thongkaew (2009)emplearon recubrimientos de CMC,

aliganato y pectina en chips de banana, el tratamiento con CMC logró

disminuir un 22.91% de aceite.

  

25  

2.3 FRITURA

Una de las técnicas más antiguas de preparación y conservación de

alimentos es la fritura, pero es a mediados del siglo XX cuando se la

empieza a considerar como parte importante de la ciencia y tecnología,

describiéndose los cambios físicos y químicos que ocurren durante este

proceso, así como las variables que se incluyen en las distintas

interacciones que se presentan entre los tres componentes básicos del

freído: aceite-alimento-freidor(Badui, 2006; Stier, 2004).

Los alimentos fritos han sido catalogados como una delicia culinaria

alrededor del mundo por décadas, debido a que estos adquieren

características únicas de aroma y textura, que no se pueden conseguir con

otras técnicas de procesado de alimentos. Es difícil determinar cuando y

dónde la fritura se utilizó por primera vez, no obstante, hay evidencia que el

hombre consumió alimentos fritos mucho antes que la civilización moderna

los reinventara. En la actualidad la fritura involucra equipos, técnicas,

ingredientes y empaques sofisticados como consecuencia del gran

crecimiento de estos productos(Bailey, 2005).

La frituraes un proceso de cocción de alimentos por inmersión en aceite o

grasa, a una temperatura superior al punto de ebullición del agua,

normalmente entre 150 y 200ºC(Kochhar & Gertz, 2004). Existen dos

procesos de fritura: la fritura por contacto, que resulta muy adecuada para

alimentos de relación superficie/volumen favorable y que presentan

irregularidades en el color, como huevos y hamburguesas; y la fritura por

inmersión, donde el alimento recibe el mismo tratamiento térmico en toda su

superficie, lo cual le confiere un color y aspecto uniformes(Fellows, 1998).

  

26  

En el proceso de fritura por inmersión, se involucran un número considerable

de variables, tales como pre tratamientos aplicados al alimento, el tipo de

alimento, la calidad, tipo y composición del aceite, la temperatura de freído,

la duración del proceso, la humedad y composición del alimento, la forma y

porosidad de producto por mencionar algunas(Vélez & Hernández, 1999).

Según Brennan (2006)en base a observaciones visuales y análisis de

temperatura y humedad, se reconocen cuatro etapas bien diferenciadas en

el proceso de fritura:

1. Calentamiento inicial, que dura pocos segundos, se caracteriza por

que la superficie del alimento se calienta hasta llegar a la

temperatura de ebullición del agua. La transferencia de calor es por

convección natural y no se produce la vaporización de agua.

2. La ebullición superficial es iniciada con la salida de vapor y formación

intensa de burbujas, se caracteriza por la pérdida repentina de agua,

la formación de una costra superficial y el cambio de convección

natural a convección forzada ocurre debido a la intensa turbulencia

desarrollada en el aceite. El cambio de estado de agua a vapor, es el

fenómeno que gobierna esta etapa.

3. El periodo de velocidad decreciente, que es el más largo, se

caracteriza por los fenómenos físicos de evaporación superficial y el

calentamiento hasta alcanzar el punto de ebullición del centro del

alimento. Por otro lado, se desarrollan los cambios bioquímicos de

gelatinización del almidón, desnaturalización de las proteínas,

cocimiento en el interior del alimento y aumento de la formación de la

costra superficial, por lo que la transferencia de calor disminuye.

4. Finalmente, se presenta la etapa de punto final de burbuja, se

visualiza por la ausencia de burbujeo y formación definitiva de la

costra.

  

27  

2.3.1 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA DURANTE EL PROCESO

DE FRITURA

La fritura es un proceso complicado en donde simultáneamente la

transferencia de calor y masa tienen lugar. El aceite caliente proporciona

calor al producto a ser freído; el calor transforma la humedad interna del

alimento en vapor de agua y este sale del alimento a través de la

superficie(Bailey, 2005).

Durante la fritura, la transferencia de calor se realiza por dos mecanismos

universalmente conocidos: conducción y convección. En la Figura 2.5 se

muestra un esquema de este proceso, donde se puede observar que el calor

se transfiere por convección desde el aceite caliente hacia la superficie del

alimento y posteriormente la transferencia de calor por conducción tiene

lugar en el interior del alimento. En lo que se refiere a transferencia de masa,

se pueden apreciar dos mecanismos: uno de evaporación continua del vapor

de agua del interior del alimento hacia el aceite y el otro es la transferencia

de calor del aceite al alimento(Singh, 1995; Vélez & Hernández, 1999).

Figura 2.5Esquema de trasferencia simultanea de masa y calor durante el

proceso de fritura. (Brennan, 2006)

  

28  

2.3.1.1 Cinética de la absorción de aceite

Según Gamble y Price (1998), la etapa en la cual la mayor cantidad de

aceite es absorbida por el alimento, ocurre cuando es retirado del aceite

caliente y empieza su enfriamiento debido a un descenso en la presión de

vapor que ocasiona un efecto de succión, provocando así que el aceite

depositado en la superficie del alimento pueda atravesar la costra; además

concluyó que la absorción de aceite está relacionada con la humedad

residual del alimento, así, la mayor retención de aceite en el producto tiene

lugar cuando la mayor cantidad de agua ha salido del mismo.

2.3.2 EFECTOS DE LA FRITURA EN LOS ALIMENTOS

Con la fritura se logran mejorar las características de color, sabor y olor en la

corteza de los alimentos. Estas cualidades se desarrollan por la combinación

entre la reacción de Mailard y los compuestos que el aceite absorbe. El

oscurecimiento de la superficie de los alimentos es una reacción química

entre el aceite o el aceite presente en el producto y las proteínas y azúcares

del alimento(Fellows, 1998).

Según Fellows (1998), los principales factores que controlan los cambios en

el color y sabor son:

El tipo de aceite utilizado en el momento de fritura.

Si el aceite fue reusado.

La presión superficial entre el aceite y el alimento.

La temperatura y tiempo de fritura.

El tamaño, contenido de humedad y la superficie expuesta al medio

circundante.

  

29  

2.4 BOCADITOS FRITOS

Los snacks son alimentos salados o dulces, que se encuentran listos para

elconsumo inmediato y sacian el hambre por un periodo corto de tiempo;

estos sustituyen ocasionalmente las comidas (desayuno, almuerzo, cena) o

son ingeridos regularmente fuera de éstas. Proporcionan una cierta cantidad

de energía al organismo, son accesibles ya que son distribuidos en un sinfín

de lugares, y se los obtiene a partir de diversas materias primas y procesos

que proporcionan una gran diversidad de sabores, formas y colores. El

mercado de los snacks se caracteriza por ser muy dinámico, debido a la

constante aparición de productos novedosos y a la sustitución de

ingredientes quedeterminan cambios en la composición química y nutricional

(Gauthier, 2002; Guy, 2001; Montero, Blanco, & Fernández, 2000).

Guy (2001),propone que es necesario que los snacks sean clasificados de

acuerdo a las transformaciones que sufren a medida que pasan a ser

productos terminados, y los divide en:

Snacks vegetales de corte natural.

Productos formados de pasta a partir de derivados de patata y agua.

Productos formados a partir de derivados de maíz.

Productos intermedios o aperitivos aglomerados.

Aperitivos extruidos expandidos directamente

Palomitas de maíz y trigo inflado.

Las principales materias primas utilizadas en el proceso de elaboración de

snacks son cereales (maíz, trigo, arroz, avena), tubérculos (papa, yuca) y

frutas (plátano), que constituyen los principales productos vegetales usados

en la elaboración de snacks(BNP Media, 2007 ).

  

30  

2.4.1 CHIFLE, CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES

El plátano con destino industrial se utiliza principalmente en la preparación

deproductos procesados para consumo humano, harinas y snacks más

conocidos como chifles que para su proceso de transformación son

rebanados, dorados en aceite y saborizados; cuyas formas dependen según

se proceda al corte del plátano. Dependiendo del país latinoamericano, este

producto cambia el nombre como por ejemplo: “platanitos”, “chifles”,

“chipilos”, “tostones” o “patacones”; y pertenecen a la categoría de snacks

salados(León & Vargas, 2003). En Ecuador, el chifle es uno de los

productos autóctonos de mayor consumo (CORPEI, 2003).

Los chifles son considerados como uno de los snacks más saludables por su

alto contenido de potasio y porque no tiene colesterol en comparación con

otros snacks, cuyo valor alimenticio es muy bajo. En la Tabla 2.4. se puede

apreciar su valor nutricional(CORPEI, 2003).

Tabla 2.4Valor nutricional de los chifles.

Cantidad por cada 100g. de hojuelas

Hojuela de banana Hojuela de plátano

Calorías totales (kcal) 564 545

Calorías de Grasas (g) 346 316

Grasas Totales (g) 33 31

Grasas Saturadas (g) 8 6

Colesterol (mg) 0 0

Sodio (mg) 120 120

Carbohidratos Totales (g) 56 60

Fibra Dietética (g) 3.8 1.6

Azúcares (g) 14 12

Proteínas (g) 2 2

Potasio (mg) 340 220

Calcio(mg) 9 9

Hierro (mg) 20 21

(CORPEI, 2003)

  

 

3 MATERIALES Y MÉTODOS

  

31  

3 MATERIALES Y MÉTODOS

Para el presente estudio se utilizó como materia prima plátano verde de la

variedad Dominico (Musa paradisiaca ssp.); para la elaboración del

recubrimiento se utilizó Carboximetilcelulosa comestible (CMC) marca

LAQUIN Cía. Ltda. Ambos fueron adquiridos en un mercado local.

3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

3.1.1 ANÁLISIS FÍSICOS

Se realizaron análisis de peso, diámetro, color y textura.

El peso de la fruta se determinó en una balanza digital, marca Mettler Toledo

con una capacidad máxima de 610 ± 0.1 g. Se registraron valores tanto de

la cáscara como de la pulpa (Dadzie & Orchard, 1997).

 

Para el diámetro, se midió la parte media de la fruta con un calibrador Pie de

Rey (160 ± 0.05mm). Se tomaron medidas de la cáscara y de la pulpa

(Dadzie & Orchard, 1997).

Los datos de color de la cáscara y de la pulpa de los plátanos se obtuvieron

con un colorímetro modelo RGB-1002 marca Lutron los valores se

registraron en la escala L*, a* y b* de Hunter (Dadzie & Orchard, 1997).

Mediante un penetrómetro, marca TR Turoni, modelo 53205, se determinó

lafirmeza de la sección transversal de la fruta. Se midió con un pistón de 6

  

32  

mm de diámetro la fuerza necesaria para penetrar 1cm de pulpa(Dadzie &

Orchard, 1997).

3.1.2 ANÁLISIS QUÍMICOS

La muestra se preparó de la siguiente manera, se homogenizóen un

triturador de alimentos vertical, marca Philips,30 g de la fruta en 90 ml de

agua destilada, luego se filtró y con este resultante se determinó: el

contenido de sólidos solubles totales, pH y acidez titulable(Dadzie &

Orchard, 1997).

El contenido de sólidos solubles totales se determinó según el método

A.O.A.C.932.12 (1998). Se empleó un refractómetro de mano, marca ATC,

con una escala de 0 - 30%.

El pH se analizó mediante un pH-metro, marca ThermoScientific, según el

método A.O.A.C.981.12. (1998).

El grado de acidez se determinó como porcentaje de ácido málico, según el

método A.O.A.C.942.15 (1998).

3.1.3 ANÁLISIS PROXIMAL

Previamente se homogenizóla muestra en una cápsula de porcelana para

realizar los análisis de porcentaje de humedad, cenizas y materia grasa.

Para el porcentaje de humedadse procedió según el método A.O.A.C.

925.10 (1998).Se utilizó una estufa, marcaMemmert, modelo SNB 200.

  

33  

El contenido de cenizas se lo realizó con el método A.O.A.C. 942.05 (1998).

Se empleó una mufla, marca Thermolyne.

Se determinó el porcentaje de materia grasa según el método

A.O.A.C.920.85 (1998).(AOAC, 1998)

3.2 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Los plátanos fueron lavados y pelados a mano para luego ser cortados en

rodajas de un espesor de 2 ± 0.1 mm en una ralladora manual.

Posteriormente se sumergieron las rodajas en una solución de ácido cítrico

0.05% en peso para disminuir el pardeamiento, así como evitar que se

adhieran una a otras (Ortega Montes, Marrugo Negrete, & Bermúdez, 2004)..

3.3 ENSAYOS PRELIMINARES DE TEMPERATURA DE

DISOLUCIÓN DEL RECUBRIMIENTO Y FRITURA

Se prepararon soluciones de CMC en concentraciones de 0.5, 1.0 y 1.5%

(p/v) las cuales se diluyeron en agua destilada a diferentes temperaturas (18,

60 y 90.5°C), las soluciones se colocaron en un vaso de precipitación y se

mezclaron en una plancha de agitación magnética, marca VELP Scientifica,

modelo AM4.

Los ensayos de fritura se realizaron en rodajas de plátano verde sin

recubrirse a lastemperaturas y tiemposque se muestran en la Tabla 3.1

  

34  

Tabla 3.1Tiempo y temperatura para la fritura de las rodajas de plátano verde.

 

Tiempo (min) Temperatura (°C)

3 170 ± 5°C

5 155 ± 5°C

7 135 ± 5°C

El proceso de fritura se llevó a cabo en una freidora eléctrica, marca Betty

“G”,Modelo CF-53. Se utilizó aceite de palma en una proporción de 1:18

(peso del producto/peso del aceite). Se sumergieron las rodajas en el aceite

caliente hasta el tiempo determinado de fritura; posteriormente se escurrió

las rodajas de plátano verde fritas (chifles) y se colocaron en papel

absorbente para eliminar el exceso de aceite.

3.4 DISEÑO EXPERIMENTAL

Las variables de estudio fueron la concentración de CMC (0.5, 1.0 y 1.5%) y

el tiempo de inmersión de las rodajas de plátano verde en el recubrimiento

(5,10 y 20 segundos).La concentración de CMC y sus niveles fueron

seleccionados con base en el trabajo realizado por Singthong y Thongkaew

(2009), y el tiempo de inmersión con base a la teoría descrita por Vargas et

al. (2008). Las variables de respuesta son el porcentaje de humedad y de

materia grasa.

Para el proceso de recubrimiento se utilizó el método de inmersión. Las

rodajas de plátano se sumergieron en lasconcentraciones de CMC a los

tiempos establecidos. Posteriormente se secaronen la estufa, a una

temperatura de 110 °C durante 3 minutos.

  

35  

Los tratamientos que se realizaron se obtuvieron de la combinación de los

niveles de cada una de las variables como se muestra a continuación en la

Tabla 3.2

Tabla 3.2Tratamientos aplicados a las rodajas de plátano verde.

Tratamientos Concentración

CMC (%) Tiempo de inmersión

en CMC (s)

1 0.5 5

2 0.5 10

3 0.5 20

4 1.0 5

5 1.0 10

6 1.0 20

7 1.5 5

8 1.5 10

9 1.5 20

Para evaluar los resultados, se realizó el análisis de varianza al 95% de

confianza. Se utilizó el programa STATGRAPHICS Centurion.

3.5 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL

Posterior a la selección de la formulación óptima con base a las valoraciones

obtenidas en las variables de respuesta, se realizó los ensayos de

aceptabilidad y la comparación con la fritura convencional y fritura al vacío.

  

36  

3.5.1 ACEPTABILIDAD SENSORIAL

  

La aceptabilidad se realizó con 100 posibles consumidores entre estudiantes

de la Universidad Tecnológica Equinoccial. A cada consumidor se le entregó

una muestracon un formulario y se le pidió que mediante escalas hedónicas

de 5 puntos, donde 5 representa “me gusta mucho” y 1 “me disgusta mucho,

indique su grado de aceptabilidad. Se evaluó los atributos de color, textura,

sabor y aceptabilidad global del producto, además se les preguntó si

estarían dispuestos a comprarlo. En el Anexo I, se muestra el formulario

utilizado.

3.5.2 FRITURA AL VACÍO

 

Para el proceso, se utilizó el equipo de fritura al vacío del Centro de

Investigación de Alimentos de la Universidad Tecnológica Equinoccial.

Se sometieron a proceso de fritura al vació 200 g de rodajas de plátano

verde sin recubrir, de un espesor de 2 ± 0.1 mm, se utilizó aceite de marca

Danolin.El proceso se lo realizó a una temperatura de 120°C, durante 20 min

y posterior centrifugado a 0.5 Hz durante 10 min. Con la muestra obtenida se

realizóel análisis de humedad ydeterminación de materia grasa.

  

 

4 ANÁLISIS DE RESULTADOS

  

37  

4 ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

4.1.1 ANÁLISIS FÍSICOS Y QUÍMICOS

Los valores promedios para cada una de las características físicas y

químicas de los plátanos verdes,variedad Dominicoanalizados, se muestran

en la Tabla 4.1 y el Anexo II se indica el ejemplo de los cálculos realizados.

Tabla 4.1Caracterización física del plátano verde Dominico.  

Parámetro Físico y Químico Valor promedio1

Peso fruta (g) 157.4 ± 8.2

Peso pulpa (g) 90.5 ± 4.0

Peso de la cáscara (g) 66.7 ± 5.5

Diámetro fruta (cm) 3.90 ± 0.13

Diámetro pulpa (cm) 2.75 ± 0.16

Textura (kg) 3.45 ± 0.15

Solidos Solubles Totales (°Brix)

3.30 ± 0.40

pH 5.80 ± 0.10

Acidez Titulable (%) 0.10 ± 0.013 1 media ± desviación estándar (n=5)

En la Tabla 4.2 se muestran los datos del color externo e interno. En el

Anexo III se encuentra los detalles de este análisis.

  

38  

Tabla 4.2Color externo e interno del plátano verde Dominico.  

Coordenada * Color externo Color interno

L* 61.24 95.06

a* -49.07 -10.40

b* 49.71 38.47

*escala L*, a* y b* de Hunter  

Los valores obtenidos en la caracterización física y química, se asemejan

con los valores de investigaciones realizadas por Arcila, Giraldo, Celis, y

Duarte (2002); Arequipa, Cajiao, y Perasso (2010). Al madurar la fruta se

presentan cambios significativos en su composición física y química, tales

como la hidrólisis del almidón que dan lugar a la formación de azúcares

reductores; el valor de pH disminuye conforme va aumentando la

maduración de la fruta, mientras que el contenido de ácido málico se

incrementa (Gallo, 1997). Estos valores en general, indican que la fruta

presenta las características indicadas de calidad para ser procesada según

el Codex Alimentarius (1997). Losparámetros de color que indica la Tabla

4.2 establece que la fruta esta se encuentra verde.

4.1.2 ANÁLISIS PROXIMAL

En la Tabla 4.2 se presentan los resultados obtenidos del análisis proximalen

el plátano verde y el Anexo IV se encuentra el ejemplo de los cálculos

realizados.

Tabla 4.3Análisis proximal del plátano verde

Parámetro Valor promedio 1

% Humedad 57.95 ± 0.36

% Cenizas 0.91 ± 0.14

% de materia grasa 0.19 ± 0.01 1 media ± desviación estándar (n=3)

  

39  

Estos valores coinciden con otros estudios, entre ellos los realizados por la

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura,

FAO (2012)en el plátano verde, los cuales se encuentran expresados en el

numeral 2.1.1.

4.2 ENSAYOS PRELIMINARES DE RECUBRIMIENTO

4.2.1 PREPARACIÓN DEL RECUBRIMIENTO Y ENSAYOS DE

TEMPERATURA DE DILUCIÓN

Al ensayar las temperaturas propuestas en el numeral 3.3 de la parte

experimental, se evidenció una de las características de la CMC, que es la

formación de grumos al ser humectada,por tal motivo fue necesario calentar

la solución.A 18°C el proceso de homogenización tardó mucho más y se

necesitó de mayor tiempo de agitación; por otro lado, a una temperatura de

90.5 °C, que es a la cual el agua entróen ebullición, se requirió de mayor

tiempo para que la solución se enfriara. Por tales motivos se seleccionó

60°C como la temperatura de disolución para todos los ensayos

posteriores.Esto lo corrobora investigaciones realizadas por Meyers (1990);

García et al. (2002), las cuales argumentan que la CMC y sus derivados se

caracterizan por tener propiedades de gelatinización térmica; para que este

proceso sea irreversible,la temperatura debe estar por encima de los 60 °C.

Las condiciones del proceso de fritura, que se indicaron en el Numeral 3.3

que permitieron obtener un producto con las mejores características

organolépticas fue de 155 ± 5 °C, durante 5 minutos las cuales se

establecieron para los procesos posteriores.

  

40  

4.3 DISEÑO EXPERIMENTAL

Las variables del proceso fueron la concentración de CMC, el tiempo de

inmersión y las variables de respuesta el porcentaje de humedad y materia

grasa de las rodajas de plátano verde fritas, tal como se indicó en la Tabla

3.2 en el numeral 3.4.

4.3.1 PORCENTAJE DE HUMEDAD

En la Tabla 4.4 se muestran los valores obtenidos del análisis de humedad

para cada tratamiento aplicado y en el Anexo V, se indica los detalles de los

cálculos realizados

Tabla 4.4Porcentaje de Humedad para cada tratamiento.  

Tiempo de inmersión (s)

Concentración CMC (%)

Humedad (%)1

5 0.5 1.37 ± 0.04

10 0.5 1.40 ± 0.09

20 0.5 1.53 ± 0.00

5 1.0 1.40 ± 0.01

10 1.0 2.25 ± 0.00

20 1.0 1.39 ± 0.21

5 1.5 1.60 ± 0.01

10 1.5 1.39 ± 0.06

20 1.5 2.17 ± 0.00 1 media ± desviación estándar (n=2)

Se evaluó la influencia de las variables del proceso: concentración de CMC y

tiempo de inmersión, sobre la variable de respuesta: % de humedad del

  

 

producto

encuentra

En la fi

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Letras Mide inmerLSD = 0.1

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Aquí se

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5

10

20

  

42  

Como se explicó en el numeral 2.2.4, una de las propiedades de los

recubrimientos es la permeabilidad al vapor de agua; cuando se utiliza un

agente gelificante, como la CMC en este caso, permite un incremento en la

capacidad de retención de agua lo que ocasiona que el alimento no pierda

humedad durante fritura (Singthong & Thongkaew, 2009). Sin embargo, el

chifle es un producto que no contiene un porcentaje de humedad alto debido

a que este afecta a su textura, por tal motivo, se eligieron los tratamientos

cuyo contenido de humedad fueron los menores.

En las empresas dedicadas a la elaboración de alimentos, uno de los ideales

es utilizar eficientemente los recursos de tiempo y materia prima, por

ello,tratamientos con concentraciones menores de CMC (0.5%) y menores

tiempos de inmersión (5 s), cumplirían con este propósito, sin descartar

aquellos cuya concentración de CMC es mayor, como el tratamiento con

1.0% de CMC y 5 s de inmersión, que ejerce un mismo efecto sobre el

porcentaje de humedad.

4.3.2 PORCENTAJE DE MATERIA GRASA

En la Tabla 4.5 se aprecian los porcentajes de reducción en el contenido de

materia grasa que presentaron cada tratamiento respecto a su muestra

control que no tenía recubrimiento y en el Anexo VII se indican los detalles

de los cálculos realizados

Como se puede apreciar, el tratamiento con el cual se logró disminuir hasta

un 36%, fue el que contiene 1.0% de CMC y un tiempo de inmersión en la

solución de 5 s. Un porcentaje similar se obtuvo con el tratamiento de 1.5%

de CMC y 5 segundos de inmersión; también el tratamiento de 0.5% de CMC

y 5 segundos de inmersión, logró disminuir hasta un 32% de materia grasa

en el chifle.

  

43  

Tabla 4.5Porcentaje de reducción de materia grasa para cada tratamiento.

Tiempo de inmersión (s)

Concentración CMC (%)

Aceite Reducido (%)1

5 0.5 32.76 ± 0.01

10 0.5 14.34 ± 0.04

20 0.5 18.29 ± 0.00

5 1.0 36.74 ± 0.01

10 1.0 27.91 ± 0.00

20 1.0 31.89 ± 0.03

5 1.5 36.51 ± 0.01

10 1.5 25.17 ± 0.02

20 1.5 24.25 ± 0.01 1 media ± desviación estándar (n=2)

Como se explicó en la sección 2.2.4, los recubrimientos a base de

hidrocoloides poseen un carácter hidrofílico, por lo cual, se esperan que

formen una buena barrera contra los lípidos y evitar así la absorción

excesiva de aceite en los procesos de fritura(Krochta et al., 1994).

En la Figura 4.2 se presentan los resultados del análisis de la influencia de

la concentración de CMC y tiempo de inmersión, sobre el contenido de

materia grasa o aceite absorbido de cada tratamiento con respecto al

control; se aplicó la prueba de LSD (p<0.05).

En el Anexo V se encuentra el resultado del análisis de interacción entre

estas dos variables.

  

 

Letras Mide inmerLSD = 3.9

 

Figura 4

Como se

de 5 s,

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po de ión (s)

5

10

20

  

45  

Con base a los resultados obtenidos, se puede observar que hay un

incremento en el porcentaje de reducción en todos los tiempo de inmersión

(5, 10 y 20 s), cuando la concentración de CMC va de 0.5 a 1.0%, pero esta

tendencia se pierde al llegar a 1.5 % de concentración.Una tendencia similar

se observa en el estudio realizado por Singthong y Thongkaew (2009).

Por último, el tratamiento que contiene 5 s de tiempo de inmersión en

cualquiera de sus niveles de concentración de CMC, son los que lograron

reducir en mayor proporción el contenido de aceite absorbido, entre estos el

que alcanzó un mayor porcentaje de reducción fue el que tenía 1.0 % de

CMC en la solución del recubrimiento con un valor de 36.74% como se

indicóanteriormente en la Tabla 4.5.

4.4 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL

 

 

Del análisis del diseño experimental se determinó que el tratamiento con una

concentración de 1.0% de CMC y 5 s de inmersión en la solución, fue el que

logró disminuir en mayor porcentaje el aceite absorbido en el chifle. En la

Tabla 4.6 se detallan los resultados del análisis de humedad y materia grasa

que posee el chifle que fue sometido a este tratamiento.

Tabla 4.6Porcentaje de humedad y materia grasa del chifle con recubrimiento.

Tratamiento Humedad (%) 1 Materia grasa (%) 1

5 s – 1% CMC 1.38% ± 0.06 15.64 ± 0.15

1 media ± desviación estándar (n=2)

Estos parámetros cumplen con los establecidos por la Norma Técnica

Ecuatoriana INEN (2010) para bocaditos de productos vegetales, la cual

  

 

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47  

Se observa que al freír los chifles con el método de fritura convencional, se

obtiene un 25.71% de aceite absorbido; con el método de fritura al vacío se

logra una disminución del porcentaje de aceite absorbido, de hasta un

12.02% de grasa en el producto final, y por último con el chifle que tiene

recubrimiento, se logra un 15.64% de aceite absorbido. Estos resultados

indican que la aplicación de un recubrimiento de CMC, logra reducir el

porcentaje de aceite absorbido en los chifles y que la fritura al vacío es un

método que logra resultados similares a los que se obtuvieron en este

estudio.

En cuanto a porcentaje de humedad, se observa que al aplicar el

recubrimiento, si bien se obtienen valores un tanto mayores en comparación

al método de fritura convencional, el recubrimiento no ejerce un efecto

significativo sobre esta variable. Esto se puede deber a la naturaleza del

recubrimiento; la CMC al pertenecer a la familia de los hidrocoloides, posee

un carácter hidrofílico, por lo que lo hace menos resistente a la pérdida de

humedad(Krochta et al., 1994).

4.4.2 ACEPTABILIDAD SENSORIAL

4.4.2.1 Aceptabilidad global

Se realizaron ensayos de aceptabilidad del producto mediante una encuesta

por escalas hedónicas a 100 posibles consumidores como se detalló en el

numeral 3.5.1.

En la Figura 4.4 se observa los resultados del grado de aceptabilidad global

para el producto final con recubrimiento.

  

 

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51  

Adicionalmente se preguntó a los consumidores si estarían dispuestos a

comprar el producto, y se obtuvo un 98% de respuestas afirmativas.

Se obtuvieron buenos resultados en cada uno de los atributos puestos a

consideración de los consumidores, lo que demuestra que el aplicar un

recubrimiento a las rodajas de plátano verde fritas, no afecta a las

características organolépticas propias del producto. Esto también se

demostró en estudios realizados por Singthong y Thongkaew (2009), en el

cual los chifles recubiertos con CMC no mostraron diferencias en los

atributos de olor, sabor y color en comparación con las muestras control,

excepto en textura que obtuvo una mejor aceptación.

  

 

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

  

52  

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 

 

5.1 CONCLUSIONES

Se caracterizó física y químicamente al plátano verde dominico con lo

que se obtuvo un contenido de sólidos solubles totales de 3.30 °Brix,

un pH de 5.80 y un porcentaje de ácido málico de 0.10. Del análisis

proximal, se determinó que el plátano está constituido por un 57.95%

de humedad, 0.91% de cenizas y 0.19% de materia grasa.

De los ensayos preliminares, se establecióla temperatura de

disolución de la CMC fue a 60°C, a la cual se logra un mejor grado

de homogenización; y la temperatura y tiempo de fritura del chifle que

fue de 150 ± 5 °C.

A un tiempo de inmersión de 5 segundos de la rodaja de plátano

verde en la solución con recubrimiento, se consiguió el menor

porcentaje de humedad en el producto sometido previamente a fritura,

independientemente de las diferentes concentraciones de CMC

ensayadas (0.5, 1.0 y 1.5%).

La aplicación de un recubierto con CMC en el chifle, permitió reducir

el porcentaje de aceite absorbido por los chifles durante el proceso de

fritura, los mejores resultados se obtuvieron a una concentración de

1.0% de CMC y un tiempo de inmersión de 5 segundos, con lo que se

logró disminuir hasta un 37% de aceite absorbido.

Se determinó que el chifle con recubrimiento está constituido por

1.38% de humedad y 15.64% de materia grasa, valores que cumplen

con los establecidos por la Norma Técnica Ecuatoriana INEN.

  

53  

De la comparación del chifle con recubrimiento con otros métodos de

fritura, se observó que se logra un menor porcentaje de aceite

absorbido a diferencia del método de fritura convencional con un 15%

y 25% respectivamente; mientras que con el método de fritura al vació

se alcanzó un porcentaje un tanto similar al del chifle con

recubrimiento con un 12% de aceite absorbido.

De los ensayos de aceptabilidad sensorial se concluyó que el

recubrimiento no afecta a los atributos de color, sabor y textura del

chifle. En cuanto a su aceptabilidad global el producto tuvo buenos

resultados con un 87% de acogida.

 

  

54  

5.2 RECOMENDACIONES

Desarrollar pruebas de comparaciónde la eficacia de la CMC como

recubrimiento, con otros tipos de hidrocoloides como:metilcelulosa,

pectina,alignatos entre otros, que también logran disminuir el

contenido de aceite absorbido en productos fritos.

Realizar análisis de tiempo de vida útil del chifle con recubrimiento y

también del que no contiene recubrimiento, con el fin de determinar la

diferencia que hay entre los dos métodos.

Realizar estudios sobre la aplicación conjunta de recubrimiento y el

método de fritura al vacío, con el fin de conseguir una mayor

reducción del contenido de grasa en el producto.

  

 

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55  

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ANEXOS

  

 

ANEXO I

PRUEBA DE ACEPTABILIDAD DE CHIFLES CON

RECUBRIMIENTO

Universidad Tecnológica Equinoccial

Facultad de Ciencias de la Ingeniería - Carrera de Ingeniería de Alimentos

Laboratorio de Análisis Sensorial

PRUEBA DE ACEPTABILIDAD DE CHIFLES CON RECUBRIMIENTO

Nombre…………………………………………………………………………………… Edad: 15-17 18-20 21-23 24-26 27-29 >30 Por favor pruebe los chifles que se le da e indique su nivel de agrado marcando con una X en la casilla que mejor describe su sentir con la muestra Muestra No. Color Textura Sabor Aceptabilidad Global Me gusta mucho ………………………………………………………… Me gusta moderadamente …………………………………………………………. No me gusta ni me disgusta ………………………………………………………… Me disgusta moderadamente …………………………………………………………… Me disgusta mucho ……………………………………………………….. Compraría este producto SI NO Comentarios…………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...… Gracias.

  

 

ANEXO II

CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA DEL

PLÁTANO VERDE DOMINICO

Peso

Tabla AII.1 Datos experimentales para el peso plátano verde

Muestra Peso fruta Peso pulpa Peso cáscara

1 150.1 89.0 61.1

2 162.0 94.2 67.4

3 149.3 87.6 61.3

4 168.6 95.2 73.4

5 156.9 86.4 70.5

Promedio 157.4 90.5 66.7

Desv. Estándar 8.2 4.0 5.5

Diámetro

Tabla AII.2 Datos experimentales para el diámetro plátano verde

Muestra Diámetro total

(g) Diámetro pulpa

(g)

1 3.67 2.70

2 3.90 2.72

3 3.95 2.56

4 3.98 2.99

5 3.99 2.77

Promedio 3.90 2.75

Desv. Estándar 0.13 0.16

Textura

Tabla AII.3 Datos experimentales para la textura del plátano verde

Muestra 1 2 3 4 5 Promedio Desviación Estándar

Textura (kg)

3.44 3.24 3.64 3.51 3.41 3.45 0.15

  

 

Solidos Solubles:

valor obtenido x factor de dilución

Ejemplo: 1.1 x 3 = 3.3

pH:

Tabla AII.4 Datos experimentales para el pH plátano verde

Muestra pH

1 5.8

2 5.8

3 5.8

4 5.6

5 5.9

Promedio 5.8

Desv. Estándar 0.1

Acidez Titulable:

Se empleó la siguiente ecuación:

% Acidez TitulableV N Meq

Mm100

Datos:

Normalidad NaOH: 0.1

Meq.ácido málico: 0.067

Masa muestra: 8.33

Ejemplo:

% Acidez Titulable . . .

.100 0.113%

  

 

ANEXO III

DATOS DEL COLOR EXTERNO E INTERNO DEL

PLÁTANO VERDE DOMINICO

Color

Resultados de la conversión de la escala RGB a L*, a* y b* de Hunter

Color externo:

Figura AIII.1 Datos experimentales para el color externo del plátano verde

Color interno:

Figura AIII.1 Datos experimentales para el color interno del plátano verde

  

 

ANEXO IV

ANÁLISIS PROXIMAL DEL PLÁTANO VERDE

DOMINICO

Para la determinación de humedad, cenizas y materia grasa, se emplearon

las siguientes ecuaciones respectivamente:

% Humedad m2 m3m2 m1

100

Donde:

m1 = masa de la cápsula vacía y con su tapa en gramos

m2 = masa de la cápsula tapada con la muestra antes del secado

m3 = masa de la cápsula con tapa más la muestra desecada, en gramos

% Ceniza m3 m1m2 m1

100

Donde:

m1 = masa del crisol vacío y tarado en gramos

m2 = masa del crisol con la muestra antes de incinerar, en gramos

m3 = masa del crisol más la muestra incinerada, en gramos

% Materia Grasa m2 m1

m100

  

 

Donde:

m1 = masa del dedal vacío y tarado, en gramos

m2 = masa del dedal con la muestra sin grasa, en gramos

m3 = masa de la muestra seca, en gramos

Los resultados de los análisis por triplicado se exponen a continuación:

Tabla AIV.1 Datos experimentales para el análisis proximal del plátano verde

Muestra Humedad

(%) Ceniza

(%) Grasa

(%)

1 57.539 1.055 0.200

2 58.112 0.771 0.189

3 58.201 0,904 0.201

Promedio 57.951 0.910 0.197

Desv. Estándar 0.359 0.142 0.007

  

 

ANEXO V

ANÁLISIS DE PORCENTAJE DE HUMEDAD PARA

CADA TRATAMIENTO APLICADO

  

Tabla AV.1 Datos experimentales para la determinación de humedad en chifles con recubrimiento

Tratamiento peso

muestra (g)

peso cápsula vacía (g)

peso cápsula + muestra

(g)

peso cápsula + muestra seca

(g)

Humedad (%)

Promedio (%)

1 3.040 73,119 76.159 76.118 1.35%

1.37% 2.937 65,627 68.564 68.523 1.40%

control 3.015 76,590 79.605 79.580 0.83% 0.83%

2 3.068 39.490 42.558 42.517 1.34%

1.40% 3.000 39.697 42.697 42.653 1.47%

control 3.015 76.590 79.605 79.583 0.73% 0.92%

3 2.941 73.131 76.072 76.027 1.53%

1.53% 3.008 76.604 79.612 79.566 1.53%

control 3.058 65.639 68.697 68.669 0.92% 0.92%

4 3.030 73.120 76.150 76.108 1.39%

1.40% 3.046 65.627 68.673 68.630 1.41%

control 3.015 76.590 79.605 79.583 0.73% 0.73%

5 2.976 73.139 76.115 76.048 2.25%

2.25% 3.017 75.013 78.030 77.962 2.25%

control 2.979 76.627 79.606 79.566 1.34% 1.34%

6 3.009 73.145 76.154 76.108 1.53%

1.39% 2.975 60.637 63.612 63.575 1.24%

control 3.017 74.467 77.484 77.458 0.86% 0.86%

7 2.992 73.146 76.138 76.086 1.60%

1.60% 3.021 60.634 63.655 63.607 1.75%

control 3.054 76.618 79672 79.649 0.75% 0.75%

8 3.014 73,147 76.161 76.118 1.43%

1.39% 3.040 60.634 63.674 63.633 1.35%

control 3.029 76.618 79.647 79.619 0.92% 0.92%

9 2.998 70.004 73.002 72.937 2.17%

2.17% 2.997 65.652 68.649 68.584 2.17%

control 3.017 78.474 81.491 81.452 1.29% 1.29%

  

 

ANEXO VI

ANÁLISIS DE INTERACCIÓN ENTRE LAS VARIABLES

DE TIEMPO DE INMERSIÓN Y CONCENTRACIÓN DE

CMC, SOBRE LA VARIABLE DE RESPUESTA: % DE

HUMEDAD DEL PRODUCTO CON RECUBRIMIENTO

Figura AVI.1 Análisis de interacción para la humedad del chifle con recubrimiento

 

Concentración de CMC (%)

Hum

edad

(%

)

Tiempo de inmersión (s)51020

Interacciones y 95.0% de Fisher LSD

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

0.5 1.0 1.5LSD = 0.17855

  

 

ANEXO VII

ANÁLISIS DE PORCENTAJE DE MATERIA GRASA

PARA CADA TRATAMIENTO APLICADO

  

Tabla AVII.1 Datos experimentales para la determinación de grasa en chifles con recubrimiento

Tratamiento peso

muestra (g)

peso dedal vacío

(g)

peso dedal + muestra

(g)

peso dedal + muestra sin grasa

(g)

Grasa (%)

Promedio (%)

Reducción (%)

1 1,998 2,495 4,493 4,209 14,21%

14,33% 32,76% 2,057 2,386 4,443 4,146 14,44%

control 2,023 2,487 4,510 4,079 21,30% 21,30%

2 2,074 2,462 4,536 4,149 18,66%

18,13% 14,34% 2,029 2,591 4,620 4,263 17,59%

control 2,065 2,537 4,602 4,165 21,16% 21,16%

3 2,026 2,340 4,366 3,956 20,24%

20,19% 18,29% 2,085 2,475 4,560 4,14 20,14%

control 1,991 2,529 4,520 4,028 24,71% 24,71%

4 2,064 2,347 4,411 4,081 15,99%

16,14% 36,74% 1,989 2,329 4,318 3,994 16,29%

control 1,995 2,344 4,339 3,83 25,51% 25,51%

5 2,019 2,307 4,326 3,945 18,87%

18,83% 27,91% 2,081 2,487 4,568 4,177 18,79%

control 2,029 2,295 4,324 3,794 26,12% 26,12%

6 1,992 2,426 4,418 3,993 21,34%

21,98% 31,89% 2,056 2,514 4,570 4,105 22,62%

control 2,002 2,486 4,488 3,842 32,27% 32,27%

7 2,009 2,210 4,219 3,942 13,79%

13,90% 36,51% 2,013 2,463 4,476 4,194 14,01%

control 2,010 2,355 4,365 3,925 21,89% 21,89%

8 2,039 2,533 4,572 4,248 15,89%

15,64% 25,17% 2,035 2,427 4,462 4,149 15,38%

control 2,058 2,197 4,255 3,825 20,89% 20,89%

9 1,995 2,461 4,456 4,114 17,14%

17,03% 24,25% 2,027 2,412 4,439 4,096 16,92%

control 1,997 2,352 4,349 3,900 22,48% 22,48%

  

 

ANEXO VIII

ANÁLISIS DE INTERACCIÓN ENTRE LAS VARIABLES

DE TIEMPO DE INMERSIÓN Y CONCENTRACIÓN DE

CMC, SOBRE LA VARIABLE DE RESPUESTA: % DE

ACEITE REDUCIDO DE PRODUCTO CON

RECUBRIMIENTO

Figura AVIII.1 Análisis de interacción para el % de grasa del chifle con recubrimiento

 

Concentración CMC (%)

Ace

ite r

educ

ido

(%

)

Tiempo de inmersión (s)51020

Interacciones y 95.0% de Fisher LSD

12

17

22

27

32

37

42

0,5 1 1,5

LSD = 3.9085

  

 

Fig

FO

gura AIX.2

OTOGR

Figura A

2CMC utiliz

ANEX

AFÍAS D

AIX.1Plátan

zada para l

XO IX

DEL PR

no verde D

la elaborac

ROCESO

ominico

ción del rec

O

cubrimient

to

  

 

Figura

Figura A

a AIX.4Muf

AIX.3Estuf

fla eléctrica

fa utilizada

a utilizada

a en el aná

en el anál

lisis de hu

isis de cen

medad

niza del plá

átano

  

 

Figura

a AIX.5Equ

Figu

uipo de ext

ra AIX.6Ag

tracción so

gitador ma

oxhlet utiliz

agnético m

zado en an

ultiposicion

nálisis de g

nes

grasa

  

 

Figura AIX.7Aplicación de recubrimiento a las rodajas de plátano verde

Figura AIX.8Rodajas de plátano verde recubiertas

Figura AIX.9Freidora eléctrica empleada en la fritura de chifles.

  

 

Figurra AIX.10C

Figura

Chifles con

AIX.11Mu

n recubrimi(derec

uestras par

ento (izquicha)

ra prueba d

ierda), sin

de aceptab

recubrimie

bilidad

ento