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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