UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

ELABORACIÓN DE HOJUELAS FRITAS DE MALANGA

(Xanthosoma sagittifolium) APLICANDO FRITURA AL VACÍO

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERA DE ALIMENTOS

ELENA ALEXANDRA VALLEJO GALÁRRAGA

DIRECTOR: Ing. JUAN BRAVO VÁSQUEZ, PhD

QUITO, Julio 2016

©Universidad Tecnológica Equinoccial. 2016

Reservados todos los derechos de reproducción

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 1716246978

APELLIDO Y NOMBRES: VALLEJO GALÁRRAGA ELENA

ALEXANDRA

DIRECCIÓN: ALONSO GOMEZ S8-170 Y MARTIN DE LA

CALLE

EMAIL: vallejo_elenag @hotmail.com

TELÉFONO FIJO: 2644 573

TELÉFONO MOVIL: 099 4235397

DATOS DE LA OBRA

TITULO: ELABORACIÓN DE HOJUELAS FRITAS DE

MALANGA (Xanthosoma sagittifolium)

APLICANDO FRITURA AL VACÍO

AUTOR O AUTORES: ELENA ALEXANDRA VALLEJO

GALÁRRAGA

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN:

09 DE JUNIO DE 2016

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN:

ING. JUAN BRAVO

PROGRAMA PREGRADO POSGRADO

TITULO POR EL QUE OPTA: INGENIERA EN ALIMENTOS

RESUMEN: Mínimo 250 palabras El objetivo general de este trabajo fue

elaborar hojuelas fritas de malanga

(Xanthosoma sagittifolium) aplicando

la técnica de fritura al vacío. Se utilizó

la variedad de la malanga blanca

adquirida en un mercado local de la

ciudad de Quito. Primeramente se

realizó la caracterización química de

la materia prima, mediante los análisis

X

de humedad, cenizas, extracto etéreo

y proteína. Consecutivamente se peló

la malanga y se cortó rodajas de

2.00 ± 0.5 mm. Los chips fueron

sometidos a dos pretratamientos:

escaldado durante 1 minuto a 90 ºC e

inmersión en agua a temperatura

ambiente (19 ºC) La fritura al vacío se

efectuó a 110 y 120 ºC, a 7.7 kPa de

presión, durante 2, 4, 6, 8 10, 12 y 14

minutos. En las rodajas fritas de

malanga se determinó contenido de

humedad, extracto etéreo, cenizas,

fuerza de ruptura y proteína. Los

resultados se analizaron utilizando el

programa estadístico INFOSTAT

mediante un análisis de varianza

multifactorial. Se obtuvieron

diferencias significativas en el análisis

estadístico de contenido de humedad,

extracto etéreo, y cenizas; pero para

fuerza de ruptura y contenido de

proteínas no se obtuvieron diferencias

significativas. Se escogió una muestra

óptima por cada temperatura,

obteniendo 2 muestras óptimas la

primera fue fritura al vacío a 110 °C

durante 10 minutos: humedad 3.44

%, grasa 14.57 %, cenizas 1.42 %,

fuerza de ruptura 3.88 N, proteína

1.76 %, y la segunda muestra fue

fritura al vacío a 120 °C durante 10

minutos: humedad 3.24 %, grasa

15.33 %, cenizas 1.44 %, fuerza de

ruptura 3.5 N y proteína 1.69 %. Se

determinó la combinación de tiempo y

temperatura que permitió obtener

chips de malanga que cumplieron

con los valores permitidos por la NTE

INEN 2561: (2010) Bocaditos de

Productos Vegetales acerca del

contenido de humedad y de grasa en

bocaditos de productos vegetales;

que se expresan en porcentajes de 5

% de humedad y 40 % de grasa como

límites máximos.

PALABRAS CLAVES: Malanga, fritura al vació, chips

ABSTRACT:

The main objective of this work was to

develop chips flakes of malanga

(Xanthosoma sagittifolium) by

applying the technique of frying

vacuum. The variety of white malanga

acquired in a local market in the city of

Quito was used. Firsty the chemical

characterization of the raw material

was performed by the analysis of

moisture, ash, fat and protein content

tests. Consecutively malanga was

peeled and cut slices of 2.00 ± 0. 5

mm. The chips were subjected to two

pretreatments: submerged in water at

room temperature (19 °C) and

parboiled for 1 minute at 90 °C.

Vacuum frying was carried out to 110

and 120 °C, 7.7 kPa of pressure, 2, 4,

6, 8, 10, 12 and 14 minutes. In fried

slices of taro determined content of

moisture, ether extract, ashes,

breaking force and protein. The

results were analyzed using the

statistical program INFOSTAT by

analysis of variance multifactorial.

Significant differences in the statistical

analysis of moisture content, fat,

ashes were obtained ; although to

breaking strength and protein content

were not obtained significant

differences. An optimal sample for

each temperature was chosen,

obtaining 2 best samples the first one

was vacuum frying at 110 °C for 10

minutes: moisture 3.44 %, fat 14.57

%, ash 1.42 %, breaking strength 3.88

N and protein 1.76 % and the other

one was vacuum frying at 120 °C for

10 minutes: moisture 3.24 %, fat

15.33 %, ash 1.44 %, breaking

strength 3.5 N and protein 1.69 %. It

was determined the time and

temperature combination that allowed

to obtain chips of malanga with values

permitted by the Ecuadorian INEN

standard existing on the content of

moisture and fat in snacks, plant

products; that it is expressed in

percentage of 5 % moisture and 40 %

of fat as maximum limits

KEYWORDS

Malanga, vacuum frying, chips

Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio

Digital de la Institución.

DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN

Yo, VALLEJO GALARRAGA ELENA ALEXANDRA, CI_1716246978_ autor/a del proyecto

titulado: Elaboración de hojuelas fritas de malanga (Xanthosoma sagittifolium)

aplicando fritura al vacío previo a la obtención del título de INGENIERO DE ALIMENTOS

en la Universidad Tecnológica Equinoccial.

1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de

Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de

Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del

referido trabajo de graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de

información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública

respetando los derechos de autor.

2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una

copia del referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio

que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual

vigentes.

Quito,10 de Julio del 2016

DECLARACIÓN

Yo ELENA ALEXANDRA VALLEJO GALÁRRAGA, declaro que el trabajo

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

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

bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos

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

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional

vigente.

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Elaboración de

hojuelas fritas de malanga (Xanthosoma sagittifolium) aplicando fritura

al vacío”, que, para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue

desarrollado por Elena Vallejo, bajo mi dirección y supervisión, en la

facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y cumple con las

condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos

19, 27 y 28.

AGRADECIMIENTO

A Dios, por ser la luz de mi vida y a quien debo todo lo que tengo y lo que

soy.

A mis padres que nunca dejaron de creer en mí y que con su amor y

paciencia siempre me han apoyado en cada proyecto y sus palabras de

aliento han hecho posible este logro, a mis compañeros en la vida Víctor y

Ana Paula por alentarme a crecer diariamente.

Al Ing. Juan Bravo por su preocupación en este trabajo, su valioso tiempo

invertido a la revisión y corrección del mismo y por siempre estar dispuesto a

ayudarme a pesar del tiempo que ha transcurrido, y a la Ing. Carlota Moreno

que estuvo dispuesta a despejar mis dudas.

A la Universidad Tecnológica Equinoccial y los maestros que me permitieron

adquirir valiosos conocimientos tanto en lo académico como en lo personal

A mi amiga Vanessa Herrera por su ayuda en los momentos necesarios y a

todos los compañeros y compañeras que aportaron con su ayuda a la

realización de este proyecto.

¡Gracias por todo!

DEDICATORIA

A Dios, porque sin el nada tiene sentido y para ÉL todo es posible.

A mi madre y mi padre ya que ellos merecen todo lo mejor de mi puesto que

me han entregado incondicionalmente y con paciencia lo mejor de ellos.

A mi pequeña muñeca Ana Paula que con su ejemplo de lucha y victoria

me animo a culminar mi trabajo escrito.

Este logro se los dedico a ustedes, por ser mi faro.

i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN vi

ABSTRACT vii

1. INTRODUCCIÓN 1

2. MARCO TEÓRICO 3

2.1 LA MALANGA 3

2.1.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MALANGA 5

2.1.2. PRODUCCIÓN DE MALANGA EN EL ECUADOR 6

2.1.2.1. Comercialización de la malanga 8

2.1.2.2. Estructura de producción 9

2.1.2.3. Certificación y control 10

2.1.2.4. Exportación 10

2.1.3 PRODUCTOS DERIVADOS DE LA MALANGA 11

2.2. PROCESO DE FRITURA 12

2.2.1. PRETRATAMIENTOS DE FRITURA 13

2.2.1.1. Escaldado 14

2.2.2. FRITURA AL VACÍO 16

2.2.3. PRODUCTOS FRITOS 18

2.2.4. PRODUCTOS TIPO SNACK 19

2.2.5. TEXTURA 21

3. METODOLOGÍA 22

3.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA 22

3.2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 22

3.3. APLICACIÓN DE PRETATAMIENTO 23

ii

3.4. APLICACIÓN DE FRITURA AL VACÍO 23

3.5. CARACTERIZACIÓN FÍSICOQUÍMICA DEL PRODUCTO FINAL 24

3.6. PROCESO DE OBTENCIÓN DE CHIPS DE MALANGA 25

3.7. DISEÑO DEL EXPERIMIENTO 25

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 27

4.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LA MALANGA 27

4.2. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL 28

4.2.1. CONTENIDO DE HUMEDAD 28

4.2.2. CONTENIDO DE EXTRACTO ETÉREO 30

4.2.3. CONTENIDO DE CENIZAS 32

4.2.4. FUERZA DE RUPTURA DE LAS RODAJAS DE MALANGA 34

4.2.5. CONTENIDO DE PROTEÍNA 35

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 37

5.1. CONCLUSIONES 37

5.2. RECOMENDACIONES 38

BIBLIOGRAFÍA 39

ANEXO 48

iii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Composición química de la malanga. 5

Tabla 2. Contenido alimenticio de la malanga. 6

Tabla 3. Comparación de fritura en condiciones

atmosféricas y al vacío. 17

Tabla 4. Condiciones de temperatura y tiempo en el proceso

de fritura al vacío. 25

Tabla 5. Caracterización de la materia prima. 27

Tabla 6. Contenido de humedad en las rodajas de malanga

con fritura al vacío. 29

Tabla 7. Contenido de extracto en las rodajas de malanga

con fritura al vacío. 31

Tabla 8. Contenido de cenizas en las rodajas de malanga

con fritura al vacío. 33

Tabla 9. Fuerza de ruptura de las rodajas de malanga con

fritura al vacío. 34

Tabla 10. Contenido de proteínas de las rodajas de malanga

con fritura al vacío. 36

iv

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Planta malanga. 3

Figura 2. Malanga Lila. 4

Figura 3. Malanga Blanca. 4

Figura 4. Zonas productoras del Ecuador. 8

Figura 5. Sistema de fritura al vacío. 24

Figura 6. Diagrama de flujo para la obtención de chips de

malanga con fritura al vacío. 26

v

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

Anexo 1. Fotografías elaboración de chips de malanga 50

vi

RESUMEN

El objetivo general de este trabajo fue elaborar hojuelas fritas de malanga

(Xanthosoma sagittifolium) aplicando la técnica de fritura al vacío. Se utilizó

la variedad de la malanga blanca adquirida en un mercado local de la ciudad

de Quito. Primeramente se realizó la caracterización química de la materia

prima, mediante los análisis de humedad, cenizas, extracto etéreo y

proteína. Consecutivamente se peló la malanga y se cortó rodajas de 2.00

± 0.5 mm. Los chips fueron sometidos a dos pretratamientos: escaldado

durante 1 minuto a 90 ºC e inmersión en agua a temperatura ambiente (19

ºC) La fritura al vacío se efectuó a 110 y 120 ºC, a 7.7 kPa de presión,

durante 2, 4, 6, 8 10, 12 y 14 minutos. En las rodajas fritas de malanga se

determinó contenido de humedad, extracto etéreo, cenizas, fuerza de ruptura

y proteína. Los resultados se analizaron utilizando el programa estadístico

INFOSTAT mediante un análisis de varianza multifactorial. Se obtuvieron

diferencias significativas en el análisis estadístico de contenido de humedad,

extracto etéreo, y cenizas; pero para fuerza de ruptura y contenido de

proteínas no se obtuvieron diferencias significativas. Se escogió una muestra

óptima por cada temperatura, obteniendo 2 muestras óptimas la primera fue

fritura al vacío a 110 °C durante 10 minutos: humedad 3.44 %, grasa 14.57

%, cenizas 1.42 %, fuerza de ruptura 3.88 N, proteína 1.76 %, y la segunda

muestra fue fritura al vacío a 120 °C durante 10 minutos: humedad 3.24 %,

grasa 15.33 %, cenizas 1.44 %, fuerza de ruptura 3.5 N y proteína 1.69 %.

Se determinó la combinación de tiempo y temperatura que permitió obtener

chips de malanga que cumplieron con los valores permitidos por la NTE

INEN 2561: (2010) Bocaditos de Productos Vegetales acerca del contenido

de humedad y de grasa en bocaditos de productos vegetales; que se

expresan en porcentajes de 5 % de humedad y 40 % de grasa como límites

máximos.

.PALABRAS CLAVES: Malanga, fritura al vació, chips

vii

ABSTRACT

The main objective of this work was to develop chips flakes of malanga

(Xanthosoma sagittifolium) by applying the technique of frying vacuum. The

variety of white malanga acquired in a local market in the city of Quito was

used. Firsty the chemical characterization of the raw material was performed

by the analysis of moisture, ash, fat and protein content tests. Consecutively

malanga was peeled and cut slices of 2.00 ± 0. 5 mm. The chips were

subjected to two pretreatments: submerged in water at room temperature (19

°C) and parboiled for 1 minute at 90 °C. Vacuum frying was carried out to

110 and 120 °C, 7.7 kPa of pressure, 2, 4, 6, 8, 10, 12 and 14 minutes. In

fried slices of taro determined content of moisture, ether extract, ashes,

breaking force and protein. The results were analyzed using the statistical

program INFOSTAT by analysis of variance multifactorial.

Significant differences in the statistical analysis of moisture content, fat,

ashes were obtained ; although to breaking strength and protein content

were not obtained significant differences. An optimal sample for each

temperature was chosen, obtaining 2 best samples the first one was vacuum

frying at 110 °C for 10 minutes: moisture 3.44 %, fat 14.57 %, ash 1.42 %,

breaking strength 3.88 N and protein 1.76 % and the other one was vacuum

frying at 120 °C for 10 minutes: moisture 3.24 %, fat 15.33 %, ash 1.44 %,

breaking strength 3.5 N and protein 1.69 %. It was determined the time and

temperature combination that allowed to obtain chips of malanga with values

permitted by the Ecuadorian INEN standard existing on the content of

moisture and fat in snacks, plant products; that it is expressed in percentage

of 5 % moisture and 40 % of fat as maximum limits.

KEYWORDS: Malanga, vacuum frying, chips

1. INTRODUCCIÓN

1

1. INTRODUCCIÓN

Las tendencias nacionales de producción y consumo de las raíces y

tubérculos andinos (RTAs) muestran que estos cultivos mayormente sirven

para alimento de subsistencia sin embargo solo los pequeños remanentes

de las chacras son destinados a la venta, además presentan importantes

valores nutricionales para la alimentación humana, ofrecen varias

alternativas para la transformación agroindustrial o son posibles fuentes de

metabolitos que pueden ser utilizados en la industria farmacéutica (Barrera,

Tapia, & Montero, 2004).

El cultivo de malanga requiere de climas calientes, la producción de malanga

en el Ecuador comenzó en Manabí extendiéndose luego hacia las provincias

del Oriente y la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, siendo esta

donde se establece mayor producción (Bravo & Valencia, 2011).

Anualmente la superficie cultivada con malanga en el país ha incrementado

debido al incremento de la exportación del producto, ya que la malanga es

un producto no consumido ni comercializado internamente en nuestro país

debido a la falta de información sobre sus usos, diferentes modalidades de

preparación para la alimentación humana y la falta de un conocimiento sobre

las bondades que han demostrado ser superiores al resto del grupo de

tubérculos y raíces, la producción es destinada a Estados Unidos, Puerto

Rico, y algunos países de Europa (Alcívar, 2005).

La creciente demanda de alimentos sanos y nutritivos para la población

ecuatoriana ha permitido mejorar y desarrollar nuevos productos

alimenticios que permitan el aprovechamiento de los cultivos no tradicionales

de nuestro país, tal es el caso de los productos tipo snack los cuales son de

alta demanda. Algunas de las empresas dedicadas a la elaboración de

estos productos son Inalecsa, General Snacks y Frito Lay (Cadena &

Panchano, 2008). La compañía ecuatoriana de snacks Inalprocess elabora

snacks 100 % naturales a partir de materias primas procedentes de las

2

zonas tropicales y andinas de Ecuador, la oferta de esta empresa se enfoca

a consumidores de élite, quienes buscan productos saludables en su propio

mercado, mientras que una buena parte de su producción es asignada a la

exportación (Rioja, 2010). De todos estas solo Inalecsa ha lanzado al

mercado hojuelas fritas de malanga lo que muestra la apertura del

consumidor a probar productos no tradicionales.

Generalmente los productos tipo snack salados tienen un alto contenido de

hidratos de carbono y grasa lo que los convierte en un producto muy

energético, puesto que su aporte calórico oscila entre las 450 y las 550

calorías por cada 100 gramos (Eroski Consumer, 2009). En la fritura al

vacío, el alimento se procesa a baja presión y menor temperatura del aceite

comparado con la fritura atmosférica, lo que permite disminuir el contenido

de grasa en el producto frito, adicionalmente mantiene el sabor natural de los

alimentos, y prolonga la vida útil del aceite.

El objetivo general de este trabajo fue elaborar hojuelas fritas de malanga

(Xanthosoma sagittifolium) aplicando la técnica de fritura al vacío.

Los objetivos específicos fueron:

Determinar la caracterización físico-química de la malanga fresca.

Determinar los parámetros de control para el proceso de fritura al

vacío.

Definir los parámetros de tiempo y temperatura que dan un producto

conforme a los requisitos establecidos en la NTE INEN 2561: 2010

Bocaditos de productos vegetales.

2. MARCO TEÓRICO

3

2. MARCO TEÓRICO

2.1 LA MALANGA

La malanga Xanthosoma sagittifolium(L) Schott, es una planta herbácea, sin

tallos aéreos, con hojas grandes provenientes de un tallo subterráneo corto y

grueso, de posición vertical que acumula reservas y del cual nacen cornos

laterales y horizontales comestibles (Quiroz & Zapata , 2010). En la Figura 1

se observa la planta de malanga.

Figura 1. Planta Malanga (Vera, 2009)

El origen de la malanga está en los trópicos americanos y específicamente

en la zona de las Antillas, en Ecuador existen dos variedades conocidas la

blanca y la lila o morada (Lepont, 2009), como se muestran en la Figura 2 y

Figura 3.

4

Figura 2. Malanga Lila o morada, (Berger, Escoto, Martinez, & Siles, 2009)

Figura 3. Malanga Blanca. (Berger et al, 2009)

En Ecuador, la malanga es un cultivo desconocido para muchos agricultores,

pero es una planta que se adapta muy bien a las zonas tropicales, en

provincias como Manabí, Guayaquil se cosecha la malanga

fundamentalmente para su exportación. Las exportaciones de malanga se

efectúan en producto fresco, congelado o procesado como harina o frituras

(Pacheco , Paredes, & Piculla, 2009).

La malanga tiene un período de vida útil de 2.5 a 3 meses, especialmente

manteniéndola en refrigeración; sin embargo es sensible y produce daños

con el enfriamiento excesivo, las altas temperaturas y la presencia de

humedad (Zapata & Velázquez, 2013).

5

2.1.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MALANGA

La malanga es una planta rica en carbohidratos, tiene un alto contenido de

tiamina (0.12 mg), riboflavina (0.02 mg), vitamina C (6 mg) y hierro (0.9 mg)

tal como se puede apreciar en la Tabla 1, los datos son de 100 g de porción

comestible, base fresca.

La malanga es un excelente alimento por su contenido de proteína del

producto húmedo que es de 1.7 a 2.5 % en comparación con otros

tubérculos convencionales, como se aprecia en la Tabla 1 y Tabla 2.

Tabla 1. Composición química de 100 g de malanga de porción comestible

COMPOSICIÓN CORMELO CRUDO CORMELO COCINADO

Humedad (g) 71.9 72

Proteínas (g) 1.7 1.0

Grasas (g) 0.8 0.2

Carbohidratos (g) 23.8 25.7

Fibra (g) 0.6 0.4

Cenizas (g) 1.2 0.7

Calcio (mg) 22.0 26.0

Fósforo (mg) 72.0 32.0

Hierro (mg) 0.9 0.6

Vitamina A (Retinol) (mcg- meq) 3 -

Tiamina (mg) 0.12 0.08

Riboflavina 8 (mg) 0.02 0.01

Niacina (mg) 0.6 0.4

AcidoAscórbico (mg) 6 -

Energía (Kcal/Kg) 3808 3892

(Montaldo, 1983)

6

Tabla 2. Contenido alimenticio de la malanga y tubérculos convencionales (100 g de

porción comestible, base fresca)

ALIMENTO kcal Proteína (g) Ca (mg)

Malanga 85 2.5 19.1

Camote 103 1.0 14.0

Papa 76 1.6 17.5

Yuca 121 1.0 28.2

(Andaya, 2013)

El valor nutricional de la malanga es reconocido por el elevado contenido de

proteína. Constituyen una fuente principalmente de carbohidratos, cocidas

en agua, horneadas o fritas en aceite. Se puede obtener harina, previa

cocción y deshidratación. La raíz también es utilizada como fuente de

energía animal. Un uso secundario es el aprovechamiento de las hojas que

se consumen tiernas y cocidas. Es empleado en dietas de niños alérgicos y

adultos con desórdenes gastrointestinales. El almidón es utilizado en

alimento de bebé y como sustituto de cereal (Araujo, Pulido, & Córdova,

2011).

El almidón presente y el contenido de minerales y vitaminas hacen de la

malanga una fuente de alimento nutritivo y de alta digestibilidad. Además se

encuentra disponible todo el año.

2.1.2. PRODUCCIÓN DE MALANGA EN EL ECUADOR

En el Ecuador existen muchas causas que han originado un problema en lo

que respecta a la industrialización de malanga en el mercado nacional.

La malanga no es un producto tradicional del Ecuador no se percibe mucho

interés por parte de los agricultores para que este producto sea introducido

en el mercado nacional. El desconocimiento de este cultivo está

ocasionando una baja participación del mercado a nivel internacional, como

7

resultado existe una baja producción y una demanda insatisfecha en el

mercado internacional.

Por otro lado, el incentivo para ofertar productos no tradicionales es muy

poco ya que la mayoría de la agricultores desconoce la variedad de

producto que se puede producir aprovechando las propiedades del suelo

ecuatoriano.

Yánez, (2007) en su artículo Industrialización de la Malanga en el Ecuador

indica que la mayoría de agricultores aún desconoce este cultivo, pero la

siembra de malanga fácilmente sería acogida por los productores internos ya

que el costo de los insumos es bajo, esto también representa un interés

creciente para los inversionistas. El autor menciona además que

actualmente, el principal cliente del Ecuador y de la mayoría de países

productores de malanga es Estados Unidos, ya que este importa cerca del

100 % de las exportaciones de malanga, dada la alta presencia de

inmigrantes centroamericanos en este país.

Hoy en día la nutrición es parte fundamental en diario vivir de las nuevas

generaciones por lo cual el gobierno ha generado varios programas de

nutrición los cuales se enfocan en toda la población con el objetivo de

promover una buena alimentación esto genera oportunidad de consumo de

productos no tradicionales orgánicos de altos contenidos nutricionales como

la malanga (Yánez, 2007).

Tomando en cuenta los diversos tipos de suelo que posee el Ecuador y

sumados a las bondades nutricionales que tiene la malanga, se genera una

combinación de oportunidades propicias para la masificación de su

producción y la formación de un alto mercado de consumo (Zapata &

Velázquez, 2013).

La Asociación de Productores de Malanga, en Santo Domingo de los

Tsáchilas se creó debido a la necesidad de dar a conocer la malanga a nivel

nacional como internacional, ya que la malanga tiene una alta demanda de

consumo en los Estados Unidos y el precio es competitivo para este nuevo

8

producto agrícola. Datos estadísticos de hectáreas sembradas se calcula

que puede haber 2.200 en el Oriente, Santo Domingo y Los Ríos. Hoy en día

los empresarios reúnen 700 hectáreas de las cuales el mayor porcentaje

está en el Oriente 60 % y 40 % restante se encuentra repartido en las otras

provincias (Pacheco et al., 2009).

2.1.2.1 Comercialización de la malanga

En Ecuador las zonas donde se localizaron la producción de malanga, son:

Santo Domingo de los Tsáchilas, Quevedo, Quinindé, Valencia, Mocache,

Buena Fe (Los Ríos), El Carmen, Puerto Cayo (Manabí), Puerto Quito,

Pedro Vicente Maldonado, Península de Santa Elena (Guayas), El Oro,

como se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Zonas productoras en Ecuador (Obando, 2009).

La malanga es un producto de bajo o nulo consumo por los productores y la

población en general ya que escasamente se la comercializa en el país, la

mayor parte de la producción se destina a la exportación y esto debido a la

falta de conocimiento sobre sus usos y beneficios, la población no conoce

las formas de preparación para la nutrición humana y la falta de un

9

conocimiento sobre las bondades nutricionales y organolépticas que han

demostrado ser superiores al resto del grupo de tubérculos y raíces

(Pacheco et al., 2009).

La malanga en Ecuador genera una entrada de divisas de productos no

tradicionales menor al 1 %. Los ingresos por concepto de malanga están

ligados directamente al precio internacional, pues más del 80 por ciento de la

producción se exporta.

Esta cadena de comercialización es la que se aplica para suplir de malanga

al mercado internacional. En el contexto local, la cadena se limita a

comercializar aproximadamente el 15 % de rechazo de exportación, el cual

no cumple con los requerimientos mínimos de calidad establecida para el

producto, este rechazo se lo deja secar para producir harina la cual se utiliza

como alimento de ganado vacuno, caballar y caprino, ya que el ecuatoriano

común no tiene conocimiento sobre el producto (Zapata & Velázquez, 2013).

2.1.2.2 Estructura de producción

En el contexto nacional el 80 % de la producción de malanga es generada

por pequeños y medianos agricultores los cuales tienden a formar las

asociaciones de pequeños productores ya que unidos logran objetivos

importantes dentro del desarrollo de este rubro de exportación.

Las 2500 hectáreas diseminadas en el país en un sinnúmero de

propiedades. En promedio de 1-4 hectáreas está distribuida entre los

productores pequeños y de 10-20 hectáreas entre los medianos. No

obstante, también existen algunas propiedades que sobrepasan las 200

hectáreas, las mismas que están ubicadas en la provincia de Pichincha en la

zona de Santo Domingo de los Tsáchilas. El número promedio de

agricultores dedicados a esta actividad en Ecuador es de aproximadamente

625 propietarios (López & Pilligua, 2008).

10

2.1.2.3 Certificación y control

Para las exportaciones de malanga que son destinadas a Estados Unidos

hay ciertos agroquímicos que son de prohibida aplicación ya que de

encontrarse residuos de éstos en el producto se impide el ingreso a dicho

país. Al presente, no existen certificaciones exclusivas para el control de

este cultivo.

Por otro lado, los certificados de Estándar de Calidad Ambiental ISO 14000,

así como los llamados sellos verdes, están disponibles para este cultivo

siempre y cuando cumpla con los requisitos y parámetros de manejo

adecuado de los químicos agropecuarios usados para el control de plagas y

enfermedades; y a su vez no causen impacto al medio ambiente donde se

desarrollan los cultivos de malanga.

Actualmente en Ecuador existen sembríos de malanga cuyo proceso

productivo es prácticamente orgánico, ya que la mayor parte de los

fertilizantes sintéticos y agroquímicos son remplazados por abono de origen

vegetal tipo bokashi, compost y otros bio-fertilizantes. Para la elaboración de

estos compuestos utilizan: carbón, cascarilla de café, estiércol, polvillo de

arroz, melaza de caña, entre otros. Estas aplicaciones las realizan

aproximadamente cada semana de esta manera, se nutre la planta con los

elementos que requiere de acuerdo a sus necesidades y además se reduce

el costo de los insumos teniendo como resultado una producción óptima

(Barrera et al., 2004).

La no utilización de agroquímicos, fertilizantes sintéticos, fungicidas

pesticidas y herbicidas tienen un impacto positivo sobre el medio ambiente.

2.1.2.4. Exportación

11

El Ecuador ocupa el segundo lugar dentro de los países Latinoamericanos

exportadores de malanga a España con una cantidad exportada en los

últimos años de 43.50 toneladas, teniendo una tasa de crecimiento entre los

años 2003 – 2007 de 34 %. Estando Costa Rica delante nuestro con un total

exportado en los últimos años de 96.90 toneladas (Pacheco et al., 2009).

Ecuador en el 2014 aportó un 8 % de malanga hacia el mercado de los

Estados Unidos. Tercer país más poblado a nivel mundial con más de

305.000.000 habitantes y principal potencia económica y de poder a nivel

mundial es el principal país a nivel mundial que demanda malanga con una

cantidad de 572,437 toneladas (Araujo et al., 2011).

2.1.3 PRODUCTOS DERIVADOS DE LA MALANGA

La malanga tiene una utilización muy variada, la transformación que sufre la

malanga le permite dar un valor agregado para su ingreso al mercado; a los

cornelos se los puede consumir cocidos o fritos, con este tubérculo se puede

elaborar chips, bastones, harina, hojuelas, entre otros, este último siendo

uno de los productos nuevos y con alto interés en el mercado.

Se han elaborado otros derivados como el pan de malanga para

microondas, malangas listas para freír y pan pre-cocido (López & Pilligua,

2008).

A partir de la harina de malanga se han producido empanadas y tortillas las

cuales se han comercializado teniendo gran aceptación en el mercado

(Chiang, Almeida , & Zamora 2008).

En otros países la malanga es utilizada como producto sustituto de la papa

en sopas o estofados. Tiene un contenido de almidón superior al de la yuca.

Las hojas verdes de algún eco tipos de malanga, con bajo contenido de

12

oxalatos pueden consumirse cocinados como una hortaliza (Quiñonez &

Cevallos, 2013).

2.2. PROCESO DE FRITURA

La fritura es un proceso de deshidratación en el que las sustancias solubles

en agua se extraen del producto que se fríe y se traspasan a la grasa de

cocinar. Al mismo tiempo, el producto que se fríe absorbe la grasa que le

rodea. Cuando el producto a freír se sumerge en la aceite caliente

(aproximadamente a 170 °C), el agua se evapora por los poros del producto

y primero forma un recubrimiento de vapor de agua que recubre los

productos a freír. El agua expulsada se traslada a la superficie por la grasa y

aquí se evapora. (Armado, Villada, & Villada, 2008).

El recubrimiento de vapor que rodea al producto impide que la grasa penetre

demasiado rápido. Si disminuye el contenido en agua del producto, entonces

se reduce el recubrimiento de vapor protector y la grasa caliente puede

entrar a través de los poros y se cocerá el centro del producto a freír

(Valencia, Valenzuela, Núñez, & D, 2002).

En este momento la temperatura en la superficie del producto a freír

aumenta y produce el pardeamiento. Conocida como la reacción de Maillard

(Armado, Villada, & Villada, 2008).

El proceso de fritura consiste en sumergir el alimento en aceite o grasa

caliente a altas temperaturas y a presión atmosférica, estas temperaturas

son muy superiores al punto de ebullición del agua a esta presión. La

diferencia de temperatura entre el alimento y el aceite desencadena un

proceso simultáneo de transferencia de calor y de materia. El calor es

transferido del aceite al alimento y sirve para evaporar el agua del alimento,

pasando al aceite como burbujas de vapor; además, el aceite va a penetrar

en el alimento. Al mismo tiempo las propiedades físicas del alimento varían

13

con los cambios de temperatura y de humedad que suceden en el interior del

mismo (Moreira, 2001; Vitrac, 2000).

Durante el proceso de fritura tienen lugar múltiples cambios físicos,

químicos y nutricionales en el alimento. Estos cambios dependen, entre

otros factores, de la humedad y del tipo de alimento, de la calidad de aceite

utilizado y de la temperatura del proceso, así como del tiempo de residencia

del producto en el aceite caliente (Dobarganes, Márquez, & Velazco, 2000)

Dependiendo de la calidad y edad de la grasa, este procedimiento puede

suceder con mayor o menor rapidez y, por consiguiente, influye sobre la

calidad de los productos a freír. Uno de los procedimientos más populares

para la preparación de alimentos, lo constituye la fritura, éste es rápido y

desarrolla sabor y textura deseables. (Álvarez, 2005)

Los snack fritos son de sabor agradable y la calidad sensorial va a depender

del tipo de aceite utilizado y el tiempo de calentamiento (Bailey & Shahidi,

2005)

Recientemente con la alta demanda y consumo de alimentos fritos, la

industria comienza investigando productos fritos nutritivos para el consumo

humano, bajos en grasa de excelente calidad. A través del análisis

sensoriales se acepta o se rechaza y se le puede asegurar al consumidor

final un producto de buena calidad (Bertrand, 2006).

2.2.1. PRETRATAMIENTOS DE FRITURA

En la actualidad se buscan alternativas, para alimentos sometidos a proceso

de fritura, mediante las cuales se pueda lograr la reducción de absorción de

grasa, ahorro de energía y conservación de las características

organolépticas, a lo que se conoce como pre-tratamientos (Atehortua,

Molina, & Díaz, 2005).

14

Los pretratamientos son métodos de tipo físico o químico que se emplean

antes de procesar los alimentos para conservar sus características

organolépticas y mejorar el resultado final del producto. Entre los más

usados se pueden citar el escaldado, la congelación, la deshidratación, la

concentración y la pasteurización (Casp & Abril, 2003).

Algunos pre-tratamientos han demostrado disminuir la absorción de aceite y

mejorar la textura del alimento frito, entre los que se destacan, el escaldado

o blanqueo, la congelación y la inmersión en soluciones azucaradas, y el

secado previo, tratamientos que pueden ser aplicados independientemente o

combinados entre sí.

Una operación como el secado realizada como tratamiento previo a la fritura,

disminuye drásticamente la absorción de aceite a la vez que incrementa

significativamente la crocancia de alimentos como las papas fritas y

malangas (Pedrechi & Moyano, 2005).

2.2.1.1. Escaldado

El escaldado es un tratamiento térmico empleado en distintos procesos de

conservación de vegetales que radica en someter el producto a un

calentamiento, habitualmente por inmersión en agua a 85 °C – 100 °C, o en

vapor de agua a 100 °C durante un tiempo corto. El objetivo principal del

escaldado es desactivar los sistemas enzimáticos responsables de las

alteraciones de calidad sensorial que se producen durante la conservación.

A través del calor son destruidas las oxidasas, peroxidasas, catalasas y

lipoxigenasas y su eficacia es controlada verificando la actividad de la

peroxidasa y catalasa dada su mayor termo resistencia. Este tratamiento

forma parte de una etapa previa a otros procesos que tiene como principal

objetivo inactivar enzimas, aumentar la fijación de la clorofila (de especial

importancia en los vegetales verdes) y ablandar el producto para favorecer

su posterior envasado. Es una técnica que se emplea antes de la

15

congelación, en la que se busca la destrucción de enzimas que afectan al

color, sabor y contenido vitamínico (Vela, Blanco, & Zaragosa 2006).

El tiempo de calentamiento en el proceso del escaldado dependerá del

método utilizado, de la temperatura y de las propiedades físicas del

producto, por ejemplo el tamaño, la forma, textura o madurez (Gimferrer,

2012).

En raíces y tubérculos, la materia prima se somete a temperaturas de

cocción o semi-cocción durante ciclos cortos para desactivar las enzimas y

cocinar los tejidos parcialmente, haciendo las membranas celulares más

permeables a la transferencia de humedad. Debido a esto se obtiene un

secado más rápido y total, y se mejora la textura de los productos

rehidratados. El tiempo de escaldado depende de las dimensiones de los

trozos de raíces, la cantidad de materia prima que se agregue y la

temperatura del agua (Barrera, Tapia, & Monteros, 2004).

El escaldado se emplea esencialmente con la papa, para la elaboración de

productos destinados al consumo humano. En un tiempo de 3-4 minutos es

suficiente para las rebanadas de papa. La alternativa más compleja del

escaldado al vapor resulta en menos pérdida de nutrimentos. Pueden

agregarse aditivos para mejorar el sabor, la apariencia y la textura, durante o

después del escaldado; por ejemplo, a menudo se utilizan bisulfito de sodio,

ácido cítrico y profosfato para reducir el pardeamiento durante el

almacenamiento. El producto escaldado debe enfriarse antes de iniciar el

proceso de secado (Scott & Ringler, 2000).

Los inconvenientes que ocasiona el escaldado son los altos consumos de

vapor entre 0.2 y 0.3 toneladas de vapor por tonelada de producto y cuando

se usa agua es 1 tonelada de agua por tonelada de producto, lo que

involucra un gran consumo energético, en algunos casos puede representar

hasta el 40 % del costo de la energía en un proceso, merma de material

soluble de importancia nutricional como proteínas, azúcares, minerales y

16

vitaminas. Últimamente esta operación puede ser una fuente de polución por

la generación de aguas residuales y olores (Orrego, 2003).

2.2.2. FRITURA AL VACÍO

En esta técnica, el alimento es procesado bajo condiciones de presión

reducida (subatmosférica) en un sistema cerrado. Esto permite disminuir el

punto de ebullición del agua contenida en el alimento y conseguir así,

temperaturas más bajas de fritura (Bravo, Sanjúan, Clemente, & Mulet,

2011).

En este tipo de proceso, la temperatura del aceite se encuentra en promedio

a 110 ºC y 3.1 kPa (presión donde el agua hierve a 25 ºC) (Garayo &

Moreira, 2002). El mecanismo de transferencia de calor, en la fritura al vacío,

es similar a la fritura convencional (presión atmosférica) pero con la

diferencia que la temperatura del aceite de fritura será menor (en condición

sub atmosférica) (Yamsaengsung & Rungsee, 2006) por lo tanto contribuye

a una mayor conservación y ampliación de la vida útil ya que el contenido de

aceite es reducido (Fan, Zhang, & Mujuradar, 2005).

Según Dueik & Bouchon (2011), esta tecnología es prometedora debido a la

producción de snacks más saludables, según la materia prima de origen y

conservando además sus particulares características originales. Estos

beneficios se deben a las bajas temperaturas de proceso y la menor

exposición al oxígeno. Por esta razón, los nutrientes de vegetales y frutas,

por ejemplo vitaminas, que son sensibles a las condiciones de proceso en la

fritura convencional, hacen que la fritura al vacío sea una clara opción de

procesamiento para este tipo de alimentos.

La Tabla 3, ilustra las diferencias fundamentales entre la fritura convencional

y la de vacío. Aquí aparecen, por ejemplo, los compuestos polares, que son

consecuencia del deterioro de los aceites de fritura, así como la acrilamida,

17

un compuesto considerado potencial carcinógeno, y que se genera a partir

de los 120 ºC (se ha demostrado que su formación depende especialmente

de la temperatura) (Dueik & Bouchon, 2010).

Tabla 3. Comparación de fritura, en condiciones atmosféricas y bajo presión reducida

(vacío)

PRESIÓN ATMÓSFÉRICA PRESIÓN REDUCIDA

Temperatura (160 – 190 ºC) Temperatura (90 – 110 °C)

Abierto. Presión, según la altura sobre el nivel

del mar. Quito (70 kPa)

Hermético. Presión según capacidad de

generación de vacío del equipo (aprox. <7

kPa)

Contenido de grasa (Snacks), por encima del

24 (especialmente hojuelas de papas)

Contenido de grasa por debajo de 20 % (papa

de consumo industrial en

hojuelas, hasta6% combinado con

centrifugación)

Sistema de calentamiento, muy común GLP

(GasLicuado de Petróleo)

Sistema de calentamiento eléctrico

(mayor costo)

(Coronel, 2014)

En términos generales, los beneficios por aplicación de esta tecnología son

consecuencia de las bajas temperaturas y la menor exposición al oxígeno

atmosférico. Maadyrad et al (2011), reconocen los siguientes beneficios::

Reducción de los efectos adversos en la calidad del aceite de

fritura.

Conservación de componentes naturales de color y flavor.

Reducción del contenido de acrilamida.

Mejor conservación de nutrientes.

18

2.2.3. PRODUCTOS FRITOS

El producto frito posee una estructura distintiva. Su parte externa es una

superficie que contribuye al impacto visual inicial debido a su tostado,

presentando un color entre dorado y pardo, resultante de las reacciones de

las proteínas y los azúcares por acción del calor, el pardeamiento no

enzimático (Reacción de Maillard) y de los azúcares al sufrir la

caramelización, dando lugar a un producto con aspecto agradable. El grado

de oscurecimiento del alimento frito depende más del tiempo y la

temperatura de freído en combinación con la composición química del

producto, que de la composición del aceite utilizado en la fritura. Los

procesos que ocurren también producen los sabores deseados y dan lugar a

una capa crujiente superficial como consecuencia de la deshidratación del

alimento durante el proceso de fritura. El calor reduce el contenido de

humedad de esta capa hasta 3 % o menos y la humedad desprendida es la

causante del vapor generado durante el proceso (Álvarez, 2005).

El espacio libre que deja el agua que escapa es ocupado por el aceite. La

cantidad de aceite absorbido por un alimento depende en gran medida de su

contenido de humedad, porosidad y superficie expuesta al aceite de fritura.

Esta cantidad es aproximadamente entre el 20 y 40 % en base al peso del

alimento frito. Freír alimentos a temperaturas demasiado bajas provoca que

los mismos atrapen más cantidad de grasa en su interior.

Los alimentos fritos dañan al cuerpo y al cerebro de diferentes formas y los

malos efectos no son una consecuencia a largo plazo, sino a muy corto

plazo.

Comer al menos una vez alimentos fritos en aceite abundante se asocia con

un mayor riesgo de cáncer de próstata, además de que predispone a una

evolución más agresiva de esta enfermedad, según acaban de demostrar

investigadores del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson de

EE UU. Concretamente, en varones el riesgo de padecer este tipo de

19

tumores aumenta entre un 30 y un 37 % si consumen alimentos fritos una

vez por semana frente a si lo hacen solamente una vez al mes, según

muestran sus trabajos con 3.000 varones con edades comprendidas entre

35 y 74 años (Dobarganes & Márquez, 2002).

Los investigadores sospechan que cuando el aceite se calienta a las

temperaturas elevadas necesarias para freír los alimentos, se forman

compuestos potencialmente carcinógenos como la acrilamida, muy

abundante en comidas ricas en carbohidratos como las patatas fritas, o las

aminas heterocíclicas que aparecen cuando la carne se cocina a altas

temperaturas. También se forman en el aceite hirviendo aldehídos y

acroleína. Estos compuestos tóxicos aumentan todavía más si se reutiliza el

aceite o si el tiempo de fritura se prolonga (Chiang et al., 2008).

2.2.4. PRODUCTOS TIPO SNACK

El término snack proviene del inglés y significa alimento ligero que se

consume entre comidas.

Los snacks son unos aperitivos, como patatas fritas, o algún tipo de alimento

de paquete, frutos secos, bocaditos de algo, incluso canapés, y no son

considerados como una de las comidas principales del día. Tienen nombres

diferentes según el país, por ejemplo, en España se les llama aperitivos,

picoteo, en México, botanas o aperitivos, etc (Araúz, Ñurinda , & Dauria,

2009).

Normalmente se consume snacks antes del almuerzo o mientras se realiza

otra actividad, como una reunión o algunos determinados eventos, también

como merienda o como entradas o entrantes de una comida (almuerzo o

cena), con el objetivo de satisfacer temporalmente el hambre, por puro

placer o para proporcionar una pequeña cantidad de energía al cuerpo

(Barrera et al., 2004).

20

Para la elaboración de snacks se utilizan principalmente algunos tubérculos

y cereales como materias primas, por ejemplo, las patatas, el maíz, la soya,

etc., y a menudo estas son enriquecidas con proteínas.

Debido a que los snacks generalmente contenían cantidades elevadas de

sal y de grasa, y por tanto, no tenían casi ningún valor nutricional, ni

contribuían a la salud general, se les denominaba "comida basura" en los

años 90. Más adelante se consiguió rediseñar los alimentos tipo snack con

algunos ingredientes nutritivos y sustituyendo las grasas (Booth, 1990).

Estos alimentos contienen a menudo cantidades importantes de

edulcorantes, conservantes, saborizantes, sal, y otros ingredientes

atractivos, como el chocolate, cacahuetes (maníes) y sabores especialmente

diseñados (como en las papas fritas condimentadas). Muchas veces son

clasificados como “comida basura” al tener poco o ningún valor nutricional,

exceso de aditivos, y no contribuir a la salud general. En el sector alimenticio

de mercados consumistas como Estados Unidos o Europa Occidental, los

snacks generan miles de millones de dólares en beneficios al año. Es un

mercado enorme y un gran número de empresas lucha constantemente por

dominarlo, además de ser un mercado en crecimiento (Maldonado, 2012)

A pesar de que los snacks son altamente populares, debido a su alto

contenido de sal y grasa, los fabricantes han tenido que luchar durante un

largo tiempo con la imagen de “alimentos chatarra”, aunque el término sea

algo injusto, ya que es utilizado para identificar a aquellos productos con alto

contenido de carbohidratos simples o azúcares refinados, ricos en grasas y

con cantidades elevadas de sodio (COA, 2002). Esta imagen ha cambiado

con la introducción de nuevos sustitutos de grasas y algunas tecnologías

como la extrusión (Wang, 1997). Además, los alimentos tipo snack pueden

ser rediseñados para ser nutritivos, conteniendo micronutrientes,

fitoquímicos y vitaminas antioxidantes, ingredientes que los hacen atractivos

al consumidor, reuniendo los requerimientos de regulación. También se

pueden elaborar algunas mezclas de granos con frutas, vegetales y algunos

21

extractos y concentrados para la elaboración de productos que posean un

alto valor nutricional (Shukla 1994).

2.2.5. TEXTURA

La textura es un componente fundamental de la percepción organoléptica de

un alimento y está relacionado directamente con su estructura (Wilkinson,

2000).Esta característica de los alimentos es valorada por los sentidos del

oído, el tacto y la vista pero solo se puede percibir una vez el alimento es

alterado.

Durante la fritura, al retirarse el agua del alimento cambia su estructura

originando cambios texturales, evidenciándose la formación de una costra en

el alimento que proporciona el atributo característico de crujiente Esta costra

es consecuencia de los cambios que se producen por la temperatura

(Pedreschi & Moyano, 2005).

En una investigación realizada por Garayo & Moreira (2002) se determinó

que los chips de patatas procesadas a vacío se contraen en mayor grado

que a presión atmosférica, esto parece indicar que a presión atmosférica la

costra se forma más fácilmente y disminuye la contracción.

3. METODOLOGÍA

22

3. METODOLOGÍA

Como materia prima para la elaboración de los chips se utilizó malanga

(Xanthosoma sagittifolium) adquirida en un mercado local de la ciudad de

Quito, se seleccionó la malanga blanca de mayor tamaño, en mejor estado

sin daños físicos como se puede ver en el Anexo 1.

3.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LA MATERIA

PRIMA

Para la caracterización de la malanga en estado fresco, se determinaron los

siguientes análisis:

Humedad: Método AOAC 930.15

Cenizas: Método AOAC 940.26C

Extracto Etéreo: Método AOAC 920.39C

Proteína: Método AOAC920.152

Se evaluó fuerza de ruptura con un penetrómetro (Italy) Fruit firmness tester

y los resultados se expresan en N. El número de réplicas para este análisis

fue igual a 10 y se realizó en el centro de investigación de alimentos de la

Universidad Tecnológica Equinoccial.

3.2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Se escogieron malangas en buen estado, sin abolladuras y libres de daños

físicos. Además se emplearon aquellos tubérculos que poseían formas

23

redondas o alargadas, para facilitar el proceso de cortado en rodajas. Se

lavaron las malangas utilizando agua potable para eliminar restos de tierra

de la cáscara que se depositan principalmente en sus hendiduras. Se

procedió a pelar de manera manual y otra vez se procedió a lavar la

malanga ya que presenta una sensación babosa al tacto, luego se cortó en

rodajas de 2.00 ± 0.5 mm con un rebanador eléctrico de marca Aurora

FoodSlicer modelo FS04 como se presenta en el Anexo 1.

3.3. APLICACIÓN DE PRETATAMIENTO

Se sometió a las rodajas de malanga a un proceso de escalado (1 minuto en

agua a 90 ºC) para ayudar a la cocción del producto antes de someterlo al

proceso de fritura, luego se sumergió las rodajas de malanga en agua a

temperatura ambiente (19 ºC) para detener el proceso de cocción, para

eliminar el exceso de agua se escurrió la malanga utilizando un colador de

acero inoxidable.

3.4. APLICACIÓN DE FRITURA AL VACÍO

En la fritura al vacío se utilizó 15 litros de aceite DanolinFri 3317 DANEC

S.A., para cada ciclo de fritura se procesó 210 gramos de rodajas de

malanga en el sistema de fritura al vacío construido por Sematech Ecuador

para el Centro de Investigación de Alimentos de la UTE, cuyo esquema se

indica en la Figura 5, se aplicó 7.7 kPa de presión y temperaturas de 110°C

y 120°C, las variables del diseño fueron tiempo de fritura de 2 a 14 minutos

con intervalos de 2 minutos y temperatura en sus 2 niveles antes

mencionados.

24

Cámara de vacío; 2 Portamuestras; 3 Fuente de calentamiento; 4 Bomba de vacío; 5

Control de vacío; 6 Control de temperatura; 7 Válvula para romper el vacío

Figura 5. Sistema de fritura al vacío

3.5. CARACTERIZACIÓN FÍSICOQUÍMICA DEL PRODUCTO

FINAL

Una vez terminado el proceso de fritura al vacío se determinó las siguientes

características físico-químicas.

Humedad: Método AOAC 930.15

Cenizas: Método AOAC 940.26C

Extracto Etéreo: Método AOAC 920.39C

Proteína: Método AOAC 920.152

También se evaluó la textura de las rodajas fritas en el producto final,

utilizando un penetrómetro (Italy) Fruit firmness tester y los resultados se

expresan en N. El número de réplicas para este análisis fue igual a 10 y se

realizó en el centro de investigación de alimentos de la Universidad

Tecnológica Equinoccial.

25

3.6. PROCESO DE OBTENCIÓN DE CHIPS DE MALANGA

En la Figura 6 se muestra el proceso para la obtención de chips de malanga,

las rodajas de malanga se sometieron a pretratamiento (1 minuto en agua a

90 °C)

Figura 6. Diagrama de flujo para la obtención de chips de malanga con fritura al vacío

3.7. DISEÑO DEL EXPERIMIENTO

Se utilizaron 2 temperaturas 110 °C y 120 °C en 7 tiempos diferente

partiendo de 2 minutos hasta 14 minutos es decir se planteó un diseño

factorial a x b donde los factores fueron temperatura de fritura y tiempo de

SELECCIÓN

LAVADO Y

DESINFECCION

PELADO MANUAL

LAVADO

CORTADO EN RODAJAS

PRETRATAMIENTO

FRITURA AL VACIO

CENTRIFUGADO

ALMACENAMIENTO

26

fritura y se aplicó 7.7 kPa de presión, las condiciones de tiempo y

temperatura se muestran en la Tabla 4

Tabla 4. Condiciones de Temperatura y tiempo en el proceso de fritura al vacío

TIEMPO TEMPERATURA

(min) (oC)

110 120

2 M1 M8

4 M2 M9

6 M3 M10

8 M4 M11

10 M5 M12

12 M6 M13

14 M7 M14

Los resultados del contenido de humedad, grasa, ceniza, proteína y fuerza

de ruptura de los chips de malanga fueron analizados mediante ANOVA

multifactorial, se utilizó la prueba de Tukey (nivel de significancia del 95 %)

para establecer diferencias significativas entre tiempos y temperaturas

aplicadas, para el análisis estadístico se utilizó el programa. InfoStat versión

2015.

Se determinó la combinación de tiempo y temperatura que permitió obtener

chips de malanga que cumplieron con los requisitos establecidos por la

NTE INEN 2561: (2010) Bocaditos De Productos Vegetales. Requisitos

acerca del contenido de humedad y de grasa en bocaditos de productos

vegetales; que se expresan en porcentajes de 5 % de humedad y 40 % de

grasa como límites máximos.

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

27

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

4.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LA MALANGA

Los valores de humedad, cenizas, proteínas y extracto etéreo determinados

en la malanga fresca se muestran en la Tabla 5, comparándose con los

datos bibliográficos.

Tabla 5. Caracterización fisicoquímica de la materia prima

ENSAYO VALOR DATOS

BIBLIOGRÁFICOS

Humedad (%) 71.09 ± 1.51 71

Cenizas (%) 1.02 ± 0.05 1.2

Extracto Etéreo (%) 1.00 ± 0.08 0.8

Proteína (%) 1.64 ± 0.06 1.7

Promedio ± Desviación Estándar; n= 3

Al comparar los valores alcanzados sobre la caracterización de la materia

prima con los datos bibliográficos que se presentan en la Tabla 5, se ha

determinado que los valores obtenidos en los análisis de humedad, cenizas,

proteínas y extracto etéreo se encuentran dentro de los valores indicados en

la literatura.

El contenido de proteínas encontrado fue 1.64 %, este valor es superior a lo

reportado para harinas de malanga (Colocasia esculenta) cultivadas en otros

países, Tattiyakul, Pasawadee, & Sukruedee (2006) Reportarón 1.2 % de

proteína en harina. Sin embargo, Tattiyakul, Pasawadee, & Sukruedee

(2008) reportaron valores de 3.1 % en harina de malanga este valor es

28

superior a lo determinado en este trabajo, al igual que (Mbofung, Aboubakar,

& Njintag (2006) encontraron 4.33 % en harina de malanga y Aprianita,

Purwandari, Watson, & Vasiljevic (2009) encontró 6.28 % de proteína en

harina de origen Australiano.

En general, el contenido de extracto etéreo de la malanga se encuentra en

un rango de 0.11 % a 0.88 % (Chinnasarn & Manyasi, 2010). Sin embargo,

el valor de extracto etéreo obtenido en este estudio (0.99 %) se encuentra

por encima de lo reportado por Tattiyakul, Pasawadee, & Sukruedee (2006)

cuyo valor fue 0.11%, en harinas de malanga, Tilahun (2009) reportó 0.2% y

Aboubakar, Jintang,& Scher (2008) reportó 0.47 % de extracto etéreo.

El contenido de humedad fue de 71.09 % el cual coincide con el dato

bibliográfico.

4.2. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL

A continuación se muestran los resultados del contenido de humedad,

extracto etéreo, cenizas, proteínas y textura determinado en las rodajas de

malanga que fueron sometidas a fritura al vacío previo escaldado.

4.2.1. CONTENIDO DE HUMEDAD

La Tabla 6 muestra el contenido de humedad de los chips de malanga y las

diferencias estadísticamente significativas presentadas en los mismos, el

proceso se realizó a diferentes tiempos de fritura utilizando una temperatura

de 110 y 120 °C y bajo las mismas condiciones de presión (7.7 kPa).

29

Tabla 6. Contenido de humedad en las rodajas de malanga con fritura al vacío

TEMPERATURA (°C) TIEMPO HUMEDAD

(min) (%)

110

2 4.40 ± 0.05 a

4 4.15 ± 0.05 b

6 3.96 ± 0.03 cg

8 3.60 ± 0.05 d

10 3.44 ± 0.02 ef

12 3.36 ± 0.03 f

14 3.34 ± 0.05 fi

120

2 4.00 ± 0.04 c

4 3.87 ± 0.05 g

6 3.76 ± 0.02 h

8 3.47 ± 0.02 e

10 3.24 ± 0.03 i

12 3.03 ± 0.02 j

14 2.94 ± 0.04 j

Letras minúsculas diferentes denotan diferencia significativa (p<0.05)

Los chips de malanga que fueron procesados a diferentes tiempos y

temperaturas presentan un contenido de humedad que cumple con los

términos que establece la Norma Técnica Ecuatoriana INEN 2561: (2010)

Bocaditos de Productos Vegetales. Requisitos la cual establece un valor

máximo de 5 % de humedad.

El análisis de varianza (ANOVA) muestra que la temperatura y el tiempo de

fritura tienen un efecto estadísticamente significativo en la humedad del

producto ya que el valor-p es menor a 0.05

A medida que el tiempo y la temperatura aumentan el porcentaje de

humedad de los chips de malanga disminuyen, El mismo comportamiento se

reporta en fritura al vacío de camote y de oca (Herrerra, 2015) y (Suntaxi,

2013). La diferencia en los resultados puede deberse a las características

30

inherentes de cada materia prima y al pre tratamiento que recibe antes de

someterse a fritura al vacío.

Para la temperatura de 110 °C se observa que en los tiempos 10, 12 y 14

min el resultado de humedad 3.44 %, 3.36 % y 3.34 % respectivamente, no

denota diferencias significativas, al igual que para la temperatura de 120°C

en los tiempos de 12 y 14 min con humedades de 3.03 % y 2.94 %

respectivamente; y este último viene a ser el valor más bajo de humedad de

todos los chips de malanga, al comparar estos resultados con otros estudios

similares se coincide en que a mayor tiempo de fritura menor contenido de

humedad ya que el agua del alimento es sustituida por el aceite de la fritura

(Amany, Shaker, & Azza, 2011 y Diamante, Savage & Vanhanen, 2012).

El contenido de humedad determinados en los chips de malanga es menor a

los resultados obtenidos en otros estudios de fritura al vacío 26.7 % en

frituras de patata (Garayo & Moreira, 2002), 4.12 % en chips de zanahoria

(Fan, Zhang, & Mujumdar, 2006) y 8 % en chips de tomate de árbol

(Montero, 2008).

4.2.2. CONTENIDO DE EXTRACTO ETÉREO

La Tabla 7 muestra los resultados obtenidos con respecto al contenido de

grasa en los snacks de malanga tomando en cuenta las diferentes

temperaturas y tiempos de fritura.

El contenido de grasa de los chips de malanga decrece en los primeros 10

minutos del proceso y después de este tiempo se observa un ligero aumento

en el contenido de grasa lo cual concuerda con varios estudios donde se

destaca que la exposición prolongada del snack en el aceite tiende a

aumentar el contenido de extracto etéreo en el producto al igual que cuando

se trabaja a temperaturas por debajo de 110 °C y tiempos cortos <10

minutos (Pozo, 2015).

31

Tabla 7. Contenido de extracto en las rodajas de malanga con fritura al vacío

Letras minúsculas diferentes denotan diferencia significativa (p<0.05)

Después de analizar los resultados se reporta que todas las muestras de

chips de malanga contienen un porcentaje de grasa dentro de los

parámetros que exige la NTE INEN 2561: (2010) Bocaditos de Productos

Vegetales. Requisitos, que indica un valor máximo de contenido de grasa de

40 %.

Se determinó 2 muestras óptimas según su contenido de humedad y grasa;

así se obtuvo los chips procesados a 110 °C durante 10 minutos, y los chips

procesados a 120 °C durante 10 minutos.

Sin embargo por motivos de eficiencia del proceso se escogió como mejor

tratamiento a los chips de malanga sometidos a fritura al vacío por 10

minutos a temperatura de 110 °C, el cual reporta un valor de extracto etéreo

de 14.57 %.

TEMPERATURA

(°C)

TIEMPO EXTRACTO ETÉREO

(min) (%)

110 2 22.81 ± 0.02

a

4 20.85 ± 0.03 b

6 15.52 ± 0.02

c

8 15.41 ± 0.02

c

10 14.57 ± 0.02

d

12 15.27 ± 0.03

cd

14 17.07 ± 0.05

e

120

2 23.25 ± 0.03 a

4 21.19 ± 0.07 b

6 16.96 ± 0.02 e

8 16.56 ± 0.04 e

10 15.33 ± 0.99 cd

12 16.86 ± 0.04 e

14 19.04 ± 0.06 f

32

Trabajos relacionados con fritura al vacío reportan valores similares a los

obtenidos en los chips de malanga. En chips de oca Suntaxi; 2013 obtuvo un

valor de contenido de grasa del 10 %, a su vez Serrano, (2013) consiguió un

valor de 11 % de grasa en chips de mashua, estos valores son muy similares

a los determinados en este estudio con la malanga.

Sin embargo, en chips de zanahoria el contenido de grasa es de 35% esto lo

reporta Fan, Zhang, Xiao, Sun, and Tao, (2005). El valor es similar a lo

alcanzado por los investigadores Gar Jintangayo y Moreira (2002) que

reportaron un contenido de grasa de 37 % en chips de papa. Estos son

valores aproximadamente 2 veces mayores que al de chips de malanga.

El bajo porcentaje de grasa presente en los chips de malanga puede

deberse a la aplicación del pretratamiento de escaldado, Moreira y Garayo

(2002) determinan que la cantidad de agua libre puede estar relacionada con

la mayor absorción de aceite cuando el agua libre sea menor ya que hay

más espacios disponibles para ser ocupados por el aceite.

Los resultados de contenido de grasa en los chips de malanga también son

similares a los reportados por Bravo, Sanjúan, Clemente, & Mulet, (2011) en

chips de manzana , pero en pasa bocas de mango Villamizar, Quiceno,&

Giraldo (2011) reportan un bajo contenido de grasa 0.34%.

4.2.3. CONTENIDO DE CENIZAS

En la Tabla 8 se muestran los valores obtenidos para el porcentaje de ceniza

de los chips de malanga en las diferentes combinaciones de tiempo y

temperatura de fritura al vacío.

33

Tabla 8. Contenido de cenizas en las rodajas de malanga con fritura al vacío

TEMPERATURA

(°C)

TIEMPO CENIZAS

(min) (%)

110

2 1.14 ± 0.02 a

4 1.26 ± 0.03 b

6 1.28 ± 0.03 bc

8 1.36 ± 0.03 de

10 1.42 ± 0.02 ef

12 1.55 ± 0.02 g

14 1.63 ± 0.03 h

120

2 1.15 ± 0.02 a

4 1.29 ± 0.02 bc

6 1.33 ± 0.02 cd

8 1.38 ± 0.01 de

10 1.44 ± 0.01 f

12 1.47 ± 0.02 f

14 1.48 ± 0.01 f

Letras minúsculas diferentes denotan diferencia significativa (p<0.05)

El ANOVA realizado en el contenido de cenizas de chips de malanga

muestra que si existen diferencias significativas debido al efecto del tiempo

y los grados de temperatura en el resultado final con un nivel de significación

de un 5% y se evidenció que en la medida que el tiempo y la temperatura

aumentaron también se incrementaba el contenido de ceniza de la malanga

frita.

Las cenizas son el residuo inorgánico que queda tras eliminar totalmente los

compuestos orgánicos existentes en la muestra, El aumento del contenido

de cenizas está relacionado con un aumento del contenido de minerales en

el almidón según (Torres, 2012).

Para el tratamiento escogido de 110 °C y 10 minutos el contenido de ceniza

que reporta los chips de malanga es 1.42 %, se puede observar que el

contenido de cenizas tiene un comportamiento creciente a medida que

aumenta el tiempo de exposición a la fritura al vacío.

34

4.2.4. FUERZA DE RUPTURA DE LAS RODAJAS DE MALANGA

Se tomó la fuerza de ruptura como un indicador de la textura de los chips de

malanga ya que la crocancia del snack es un atributo importante para

determinar la calidad y aceptabilidad del mismo, considerando que una

fuerza de ruptura baja corresponde a una mayor crocancia.

Los valores presentados en la Tabla 9 se obtuvieron mediante mediciones

de 10 chips, utilizando el penetrómetro como se indica en el apartado de

metodología.

Tabla 9. Fuerza de ruptura de las rodajas de malanga con fritura al vacío

TEMPERATURA

(°C)

TIEMPO FUERZA DE RUPTURA

(min) (N)

110

2 9.06 ± 0.73 a

4 8.47 ± 1.01 ab

6 7.63 ± 1.04 b

8 6.20 ± 1.02 c

10 3.88 ± 0.85 d

12 2.88 ± 0.63 d

14 2.94 ± 0.57 d

120

2 8.60 ± 0.92 ab

4 8.54 ± 0.79 ab

6 7.79 ± 1.11 b

8 5.67 ± 0.52 c

10 3.50 ± 1.01 d

12 2.94 ± 0.75 d

14 3.00 ± 0.44 d

Letras minúsculas diferentes denotan diferencia significativa (p<0.05)

El análisis de varianza muestra que no existen diferencias estadísticas

significativas cuando la fritura se realiza a diferentes temperaturas de 110 y

120 °C, es decir la temperatura no influye en el valor de la fuerza de ruptura

de los chips de malanga sin embargo los valores de fuerza de ruptura si

35

muestran diferencias significativas cuando la fritura se realiza a los

diferentes tiempos.

El comportamiento de los datos a través del tiempo muestra que la fuerza de

ruptura disminuye cuando el tiempo de fritura aumenta.

En los tratamientos de 10, 12 y 14 minutos para ambas temperaturas los

chips de malanga muestran mayor crocancia a aquellos que fueron

sometidos a menor tiempo de fritura, similar comportamiento se observa en

chips de zanahoria donde se afirma que la fuerza de ruptura es menor

cuando se incrementa el tiempo y la temperatura de fritura (Shyu et al.,

2005); (Pozo, 2015).

Para el tratamiento escogido de 110 °C y 10 minutos la fuerza de ruptura es

de 3.88 N, el cual es menor comparado con los resultados reportados por

Dueik et al. (2010) en chips de zanahoria 5.01 N, Shyu y Hwang (2001) en

chips de manzana 7.16 N, Montero (2008) en chips de tomate de árbol 6.91

N.

Según Urbano (2009) la textura de los chips es altamente afectada por los

parámetros tecnológicos como espesor de las láminas, tipo y técnica de

blanqueo, temperatura y presión de fritura.

4.2.5. CONTENIDO DE PROTEÍNA

Una vez escogido los mejores tratamientos para la obtención de chips de

malanga se determinó el contenido de proteína para estos tratamientos

como se muestra en la Tabla 10 con el objetivo de evaluar si existe o no

diferencias significativas relacionadas al tiempo y temperatura de fritura al

vacío.

36

Tabla 10. Contenido de proteína en las rodajas de malanga con fritura al vacío

TEMPERATURA

(°C)

TIEMPO PROTEINA

(min) (%)

110

10 1.76 ± 0.04 a

12 1.25 ± 0.02 b

14 1.72 ± 0.04 ac

120

10 1.69 ± 0.04 ac

12 1.43 ± 0.02 d

14 1.66 ± 0.01 c

Letras minúsculas diferentes denotan diferencia significativa (p<0.05)

El análisis de varianza muestra que no existe diferencias estadísticamente

significativas ente las temperaturas empleadas y los tiempos de fritura por lo

que el tratamiento adecuado es el que presenta mayor contenido de

proteínas y este es 110 °C y 10 minutos con un valor de 1.76 % este valor es

similar al reportado por Suntaxi, (2013) en snacks de oca.

Se puede observar en la Tabla 10 que a medida que el tiempo de fritura

aumenta la cantidad de proteína disminuye esto puede deberse al efecto del

pretratamiento aplicado y la hidrosolubilidad de algunas proteínas.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

37

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES

En la caracterización físico- química de la malanga fresca se determinó los

valores de humedad 71.9 %, cenizas 1.02 %, proteínas 1.64 % y extracto

etéreo 1 %.

La temperatura y el tiempo de fritura al vacío de malanga influyen

significativamente en el contenido de humedad, grasa y ceniza del producto

final, el contenido de humedad y grasa en los chips de malanga

disminuyeron a medida que el tiempo de fritura aumentaba por el contrario el

contenido de ceniza aumento.

La temperatura de fritura no tiene influencia significativa en la fuerza de

ruptura de los chips de malanga, sin embargo el tiempo influye en la fuerza

de ruptura de los chips.

Una vez evaluados los resultados se obtuvo como mejor tratamiento la

combinación de 110 °C y 10 minutos de fritura al vacío. El producto final que

se obtuvo en este tratamiento cumple con la Norma Técnica Ecuatoriana

INEN 2561:(2010); Bocaditos de Productos Vegetales. Requisitos, la cual

establece 5% de humedad y 40% de grasa como límites máximos.

En el producto final, el contenido de humedad fue 3.44 %, extracto etéreo

(grasa) 14.57 %, cenizas 1.42 % , fuerza de ruptura 3.88 N y proteína 1.76%

38

Estos valores obtenidos se encuentran dentro de los reportes realizados por

autores en publicaciones similares.

5.2. RECOMENDACIONES

Realizar un estudio para determinar la vida útil de las hojuelas de

malanga sometidas a fritura al vacío.

Desarrollar un análisis del mercado de snacks para evaluar la

aceptación de los chips de malanga.

Agregar al producto algún condimento de sal o de dulce y evaluar su

aceptabilidad.

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39

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df

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ANEXOS

48

ANEXO 1

FOTOGRAFIAS DE LA ELABORACIÓN DE CHIPS DE

MALANGA APLICANDO FRITURA AL VACIO

a) b)

c) d)

a) Selección de materia prima malanga b) Proceso de rebanado de la malanga

c) Rodajas de malanga listas para freír d) Máquina de fritura al vacío