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UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

EVALUACION DEL EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LAS CARACTERISTICAS SENSORIALES EN EL SECADO CONVENCIONAL DE LA OBTENCIÓN DE LA PAPA SECA VARIEDAD CANCHAN.

Nombres: Muñoz Huachuhuillca Yolvi Docente:

ANDAHUAYLAS – APURIMAC -PERÚ 2017

1. Planteamiento del problema 1.1. Situación Problemática La papa, Solanum tuberosum L., constituye uno de los principales alimentos que se consume a diario millones de personas de diversos orígenes y culturas en la canasta familiar. Se consume principalmente como producto natural sin procesos industriales (Trinchero, Monti & Ceroli, 2007). La variedad Canchan es la de mayor área de cultivo en el Perú, representando el 40 % de la producción total. Es una variedad mejorada por el Centro Internacional de la Papa (CIP) (INIA, 2012). En los últimos años, el Perú ha incrementado su porcentaje de procesamiento de papa, siendo los productos procesados de mayor demanda las hojuelas, papas fritas en bastones y la papa seca (MINAGRI, 2013). Sin embargo, la preferencia de los consumidores por los productos con una buena presentación en el mercado ha sido el motor de esta industria de la alimentación, en la actualidad se observa que las personas se a convertido en clientes exigentes de que un producto tenga buenas características sensoriales y que se puedan cocinar en menor tiempo posible para ahorrar el tiempo y dinero por ello en el mercado local y regional se a observado que la papa seca procesada no cuenta con un color uniforme y su tiempo de cocción es bastante duradera por lo cual se busca producir papa seca con buenas características sensoriales uniformes y la cocción rápida en la olla de los consumidores para ahorrar tiempo y dinero que sigan manteniendo textura y sabor deseables (Silva et al., 2014; Ramos, Valdivia & Montañez, 2012). 1.2. Formulación del Problema 1.2.1. Problema general ¿Cómo influye la temperatura en las características sensoriales por el secado convencional para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan? 1.2.2. Problemas específicos ¿Cómo influye la temperatura en el color por el secado convencional para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan? ¿Cómo influye la temperatura en el olor por el secado convencional para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan? 2. Justificación de la investigación Andahuaylas es uno de los departamentos que se destaca en la producción y comercialización de papa por sus condiciones agroecológicas favorables para su cultivo, puesto que la producción óptima de la papa se da en zonas ubicadas entre los 2 500 y 3 000 msnm. En Andahuaylas esta es la actividad rural que más ingresos y empleo genera. Es por ello que el procesamiento industrial de la papa se presenta como una de las mejores alternativas para mejorar las condiciones económicas de la cadena productiva de la papa, en uno de los varios productos como la papa seca. La necesidad inmediata del estudio de la papa seca es incrementar, mejorar el procesamiento de la papa seca en sus características físicas sensoriales ya que en los mercados locales se observa con colores desuniformes que se demoran

en cocinar. El presente estudio dara como solución mejorar las características sensoriales y físicas en la papa seca por ello se trabajara en diferentes tratamientos de pre cocción en presiones al vació y presiones atmosféricas para dar lugar al mejor tratamiento en la elaboración de la papa seca. Donde el mercado exige son las características sensoriales y nutricionales donde el producto agrade al consumidor en su palar para ello el producto como papa seca sea uno de ellos que agrade al consumidor con sus características y su cocción en menor tiempo posible para ahorrar tiempo y dinero ya que las personas en la actualidad es consumir alimentos instantáneos por temas de sus actividades cotidianas. Es por ello el presente trabajo de investigación tiene como objetivo mejorar las características sensoriales y físicas de la papa seca 3. Marco teórico 3.1. Antecedentes de la investigación Álvarez et. al., (2001) investigaron las cinéticas de ablandamiento térmico de papa (cv. Monalisa) en un rango de 50 - 100 ºC, encontrando que a 50ºC no se presenta gelatinización de almidón, a 60ºC ocurre activación de la enzima Pectinestearasa, a 70 y 80ºC ocurre esta misma reacción acompañada por la gelatinización ligera del almidón, y a 90ºC y 100ºC el ablandamiento ocurre principalmente por la rápida gelatinización del almidón y la consecuente solubilización de sustancias pécticas. Khodke y Chattopadhyay (2003), estudiaron la cocción de cubos de papa de 1 cm3 en agua a temperaturas entre 80ºC y 100ºC, y tiempos entre 14 y 93 minutos, encontrando tiempos óptimos de cocción de 14, 42 y 93 minutos a 100ºC, 90ºC y 80ºC respectivamente. Se buscó el desarrollo de modelos empíricos para estimar el grado de cocción en términos de la fuerza de compresión máxima media y las cinéticas de cocción, encontrándose una variación de la constante de reacción de la cinética entre 0.0424 y 0.3992 min-1 y una energía de activación de 29.3 kcal/mol. Martínez et. al., (2004) estudiaron el proceso de cocción a vacío de algunos vegetales (patata, calabacín, espárrago y zanahoria) en comparación con el cocinado a presión atmosférica, mediante el análisis de algunos parámetros de calidad como color y textura. Se ensayaron cuatro procedimientos de cocción: presión atmosférica, presión atmosférica con el producto empacado al vacío (sous vide), cocción en condiciones de vacío continuo y producto empacado al vacío y cocinado en vacío continuo. Dependiendo del producto y método de cocción utilizado, los tiempos de cocción variaron entre 5 a 35 minutos, se trabajó a temperaturas entre 60 y 100 ºC, encontrándose que los tratamientos realizados a 60 y 70 ºC fueron los más convenientes para lograr uno de los objetivos buscados, el cual consistía en conseguir “el dente” (punto óptimo de textura) en la cocción de los vegetales estudiados. Rodríguez (2006), estudió la relación de las condiciones de proceso en la elaboración de masas de yuca con su comportamiento reológico y textural, y

con los cambios fisicoquímicos del almidón presente en el parénquima cocinado. Las condiciones de proceso evaluadas en la elaboración de masas de yuca fueron dos métodos (agua a ebullición y vapor) y tiempos de cocción de 12 – 15 minutos de parénquima de yuca. Se encontró que los módulos elásticos y la dureza de las masas de yuca convencionales disminuyeron a mayor tiempo de cocción y a menor temperatura en el periodo de reposo. García et. al., (2007) estudiaron los efectos del uso de procesos de cocción en vacío continuo (cook vide), empacado al vacío en bolsas (sous vide) y presión atmosférica, sobre los cambios texturales en la papa (cv. Monalisa), a temperaturas de 60, 70, 80 y 90 ºC por periodos de tiempo entre 5 y 60 minutos. Midiendo el comportamiento de la dureza, masticabilidad, cohesividad y adhesividad, y su dependencia con la temperatura, se observó que a 70ºC empleando la metodología sous vide, las muestras arrojaban menores valores de textura que las correspondientes a los otros dos procesos de cocción, a las mismas condiciones. (Gloria M.2006) En este trabajo se han estudiado los efectos de diferentes temperaturas y tiempos de cocción a vacío sobre las pérdidas de color, textura, humedad y antocianinas en patatas violette (Solanum tuberosum var. Blue).La cooción se realizó a presión atmosférica (PA), en cook-vide (CV) y sous-vide (SV) a temperaturas de 100, 90 y 80ºC y a tiempos entre 15 y 40 minutos. El análisis de los tratamientos muestra diferencias entre la cocción a PA y la cocción a vacío, no existiendo diferencias significativas entre los tratamientos CV y SV, excepto en el contenido de antocianinas de la muestras que resultó ser mayor en las muestras cocidas en cook-vide, recomendándose por ello la cocción por este método. Tradicionalmente se realiza una cocción de la patata a 100ºC y a presión atmosférica, una de las alternativas a este método es la cocción a vacío, que permite trabajar a una menor temperatura produciendo menos pérdida de las características organolépticas y nutricionales de la patata. (Danilo Andrés.2015) Se realizó en un deshidratador de bandejas (Maquipres®) con aire caliente a 65-60°C por un tiempo de 9 h, la cantidad empleada para dicha operación fue de 6 kg por cada material para un total de 24kg. Las bandejas se colocaron con papel aluminio para evitar la pérdida de materia prima. El papel contaba con orificios para permitir el flujo de aire caliente. (Raúl B. 2012) Para la comprobación experimental, primero se utilizaron los valores óptimos de las variables de secado: 3,0 m/s de velocidad de aire; 10,3 h de tiempo de secado y 2 cm de espesor de producto; y, utilizando el modelo matemático de 2° orden, se obtuvo un contenido de humedad final de 8,37% en base húmeda. En segundo lugar, fue necesario comprobar éste valor para poder saber que tan lejos o cerca se encuentra del valor real. Para esto, se realizó una corrida experimental con los mismos valores óptimos dando como resultado un contenido de humedad final de 8,52% en

base húmeda. Raul Benito,2005. “Optimización del secado de la papa (solanum tuberosum) variedad canchan utilizando un secador que opera con briquetas de carbón “encuentro científico internacional (Adriana A. 2012) Se obtuvieron rodajas de papa variedad Alpha (Solonum tuberosum) de 49 mm de diámetro por 5 mm de espesor. Las muestras se pesaron y se sometieron a un tratamiento de escaldado con agua caliente a 70ºC durante 1 minuto para inhibir las reacciones enzimáticas. El contenido de humedad se determinó mediante el Método de la estufa, durante 24 horas a 105ºC [AOAC, 1980]. La operación se realizó en un secador tipo túnel con flujo longitudinal. Los datos fueron recolectados mediante un sistema de adquisición cada dos minutos. La temperatura en el interior de la muestra se midió con 2 termopares tipo J, y la temperatura superficial, se determinó con un equipo infrarrojo modelo EXTECH 42560, colocado en la parte superior del túnel. Se utilizó un diseño unifactorial, con la velocidad del aire como variable con 2 niveles (1.0, y 2.2 m/s). La temperatura y humedad del aire permanecieron constantes en todas las pruebas a 60ºC y 30% respectivamente.

(xuekeqing.2004) En su investigación las temperaturas utilizadas en el secado y rehidratación influyen de forma diferente en la rehidratación posterior de las rodajas de pera, observándose una capacidad de rehidratación ligeramente mayor en las que fueron secadas previamente a menor temperatura (45ºC). En estas experiencias al aumentar la temperatura de rehidratación hasta 55ºC aumenta tanto la ganancia de agua como la pérdida de solutos. Este hecho, es menos marcado en las muestras secadas a 65ºC lo que podría estar relacionado con fenómenos de encostramiento superficial que dificultan la rehidratación posterior de las rodajas a altas temperaturas. Xue keqing, Dic. 2004 optimización del secado por aire caliente de pera blanquillaTESIS DOCTORALValencia 3.2. Bases teóricas 3.2.1. LA PAPA (Solanum tuberosum L.) La planta de papa es una herbácea anual que alcanza una altura de un metro y produce tubérculos, la papa, con un abundante contenido de almidón, que ocupa el cuarto lugar mundial en importancia como alimento, después del maíz, el trigo y el arroz (FAO, 2008). 3.2.1.1. DEFINICIÓN DE LA PAPA (Solanum tuberosum L.) Es una planta herbácea, sus tallos son de 80 a 90 cm, sus hojas divididas en segmentos desiguales, sus flores son de hojas divididas en segmentos desiguales, sus flores son de diversos colores: blancas, moradas y amarillas. El fruto es una baya redonda de color verde amarillento y de

tamaño de una cereza con cáliz agrandado. Los tallos se ramifican en la base y forman los conocidos tubérculos que pueden ser: ovoides, redondeados o alargados y aplanados (Christiansen, 1989). Existen más de 4000 variedades de papa, lo que muestra la gran diversidad genética que presenta ese cultivo. Esta riqueza en diversidad ha sido preservada, en gran medida, gracias a las prácticas tradicionales de los agricultores en los pequeños productores ubicados en la región andina respecto al cuidado de las semillas son los que han permitido el mantenimiento de la gran cantidad de variedades de este cultivo, adaptadas a distintas altitudes, temperaturas y suelos (Christiansen, 1989) . Las variaciones son en tamaño, color, forma o firmeza. De estas características depende el destino y el tipo de consumo que penetra el alimento. Se cocina de diversas formas, de acuerdo a los costumbres de cada región. Puede comerse al horno, hervida, frita o deshidratada (Borba, 2008). 3.2.1.2. Clasificación botánica de la papa. La papa está ubicada en la siguiente posición taxonómica (Salazar, Zambrano, & Valecillos, 2008): Tipo: Spermatoph Clase: Angiospermas Subclase: Dicotiledónea Orden: Tubbiflorrae Familia: Solanaceae Género: Solanum Especie: Tuberosum Sub-especie: Tuberosum, Andigenum Nombre común: Papa, patata 3.2.1.3. Generalidades de la variedad INIA 303-Canchán La papa variedad INIA 303-Canchán, es una variedad mejorada y liberada en 1980 por el Centro Internacional de la Papa (CIP) y el Instituto Nacional de Innovación Agraria – INIA de Huánuco (Canahua & Arcos, 2002). En el Perú se siembra anualmente alrededor de 300 000 hectáreas de papa, 40 % de estas son la variedad INIA 303 - Canchán, lo que significa aproximadamente 120 000 hectáreas cada año (INIA, 2012). Algunas de las características generales de la papa variedad Canchán. También llamada rosada por el color de su cáscara, es más económica que la papa blanca pero tiene mejor textura y sabor. Se encuentra en el mercado prácticamente todo el año, porque se cultiva tanto en la costa como en la sierra (INIA, 2012). En la Figura 1. se muestra una imagen de la papa variedad Canchán. Características fisiológicas de la papa variedad Canchán Profundidad de ojos: Superficial Color de piel: Rojo Color de pulpa: Blanco Contenido de materia seca: 25 % Contenido de humedad: 75% Peso específico: 1,1 N/m3 Color del tallo: Verde clar Color de la flor: Lila; escasa floración Forma: Redondo

3.2.1.4. Composición química de la papa En la Tabla 1, se menciona el contenido de nutrientes de la papa fresca en diferentes variedades, la humedad representa la mayor parte del contenido de la papa representando entre 68.20-80.0%, los carbohidratos son el nutriente más abundante, después de los sólidos totales constituyendo entre 14.70 - 27.95%, los lípidos no tienen importancia desde un punto de vista cuantitativo es de 0.1 % que se encuentran mayoritariamente en la piel, la fibra alimentaria representan desde 0.34% - 2.20% y las cenizas representan cerca de 1.0% del total de papa (Quilca, 2007; Obregón & Repo, 2013). Tabla 1: Composición fisicoquímica de variedades de papa fresca (100g). Amarilla Nutrientes papa Peruanita Runtus Huayro Huamantanga Peso específico (N/m3) --1.15 1.11 1.09 1.08 Solidos totales 20.00% 27.90% 31.80% 24.60% 22.98% Humedad 80.00% 72.10% 68.20% 75.40% 77.02% Proteínas (*) 2.00% 2.94% 2.33% 1.66% 2.30% Grasa 0.10% 0.07% 0.07% 0.09% 0.08% Cenizas 1.00% 0.98% 0.71% 0.89% 0.87% Fibra cruda 2.20% 0.47% 0.74% 0.44% 0.34% Carbohidratos 14.70% 23.44% 27.95% 21.52% 19.39% Almidón --23.01% 26.20% 20.02% 17.50% Azucares Red. --0.50% 0.51% 0.37% 0.38% Vitamina C (mg/100ml) 18 10.81 16.19 8.9 7.85 acidez --0.06% 0.09% 0.03% 0.05% pH --6.9 6.6 6.3 6.7 Valor calórico (***) --106.15 121.75 93.53 87.48 Factor de proteína =6.25, *** valor expresado en kilocalorías Fuente: (Quilca, 2007; Obregón & Repo, 2013) La composición química de la papa, puede variar sustancialmente por muchos factores como por los genes de cada variedad, condiciones del cultivo (calidad de la semilla, tipo de suelo, fertilizantes, temperatura, humedad, luz), grado de madurez, condiciones de almacenamiento y procesamiento (Quilca, 2007). En cuanto a las características de calidad determinantes para el procesamiento de la papa, son la calidad externa del tubérculo y la calidad interna. La calidad interna de la papa está asociada al color de la pulpa, el contenido de solidos totales, el porcentaje de azúcares reductores, la susceptibilidad al pardeamiento enzimático, a las manchas negras y la decoloración después del cocido. Para el procesamiento industrial una de las características más importantes es el contenido de sólidos totales, donde se requiere un valor >20%. Los sólidos totales están relacionados principalmente con un porcentaje de almidón alto, con alrededor de 6080% de los sólidos totales. Otro de los componentes con gran influencia,

son los azúcares reductores que es de gran importancia en la fritura, ya que el contenido de estos azúcares se correlaciona con el grado de oscurecimiento no enzimático que se desarrolla durante el calentamiento. Para una buena calidad de papas pre fritas congeladas y papa tostada se recomienda contenidos de azúcares reductores ≤0,30% (Hasbun et al., 2009). Dos importantes cualidades de cada variedad, determinan el mejor modo de preparación de las papas. Estas son: el contenido de fécula y contenido de humedad (Washington State Potato Commission, 2007). Las papas altas en almidón/bajas en humedad, son descritas como altas en sólidos totales, tienen un contenido promedio entre 20-23 porciento de sólidos y son las mejores para hornear, hacer puré y freír. Esto se debe a los grandes gránulos de almidón que absorben la humedad interna mientras se cocinan, después se expanden y revientan, creando la textura harinosa que da como resultado esponjosas papas horneadas, purés bien cocinados y Papas a la Francesa crujientes por fuera y esponjosas por dentro. Estas variedades, son las preferidas para hacer Papas a la Francesa porque el almidón en la superficie se expande con el calor y seca la superficie al tiempo que absorbe el agua de la papa dando una capa crujiente e interior esponjoso. Las papas de bajo-medio contenido de almidón/alta-media humedad son las preferidas para hervirse, aunque pueden freírse pero no quedan firmes porque la humedad interna se convierte en vapor mientras se cocinan, además tiene que vigilarse la absorción del aceite mientras se fríen (Washington State Potato Commission, 2007). 3.2.2. INHIBICIÓN ENZIMÁTICA DE LA PAPA El pardeamiento enzimático en los alimentos es un cambio indeseable porque reduce el grado de aceptación de los productos. La polifenoloxidasa (PPO), también conocida por catecol oxidasa, es una metaloenzima, responsable de las reacciones de pardeamiento enzimático en frutas y verduras, así como de la modificación de sus propiedades sensoriales y nutricionales (Guerrero-Eraso, 2009). La transformación enzimática en los vegetales puede ser controlado a través del uso de métodos físicos y químicos. Los métodos físicos incluyen la reducción de temperatura y/o oxígeno, uso de empaque en atmósferas modificadas y tratamiento con irradiación a altas presiones. Los métodos químicos utilizan compuestos que inhiben la enzima, eliminan sus sustratos (oxígeno y fenoles) o funcionan como un sustrato preferido (Science, Technology and Market, 2002). Es por ello que este estudio (con las variedades de papa Granola y Provento) se llevó a cabo con y sin tratamiento fisicoquímico, para comprobar si los métodos aplicados inhiben o no a la enzima polifenoloxidasa (PPO) presente en la papa. Primeramente las papas fueron debidamente lavadas y retiradas las cáscaras; luego, fueron cortadas en cubos con dimensiones de 15 mm de largo y 5 mm de ancho. Posteriormente, algunas de las papas cortadas fueron sometidas a las siguientes condiciones de trabajo: - No escaldadas y sumergidas en agua a temperatura ambiente. - No escaldadas y sumergidas en agua a 25 °C (reducción de oxigeno

atmosférico) - Escaldadas a 85 °C durante 3 minutos y sumergidas en agua a 25 °C (reducción de oxigeno atmosférico). - Escaldadas a 85 °C durante 3 minutos y sumergidas en agua fría a 10 °C con presencia de diferentes inhibidores enzimáticos (ácido cítrico, ácido ascórbico y metabisulfito de sodio) por separado. 3.2.3. PROCESO DE SECADO. El secado es un proceso en el que el agua se elimina para detener o aminorar el crecimiento de microorganismos perjudiciales, así como de ciertas reacciones químicas. La eliminación de agua de los alimentos se consigue mayoritariamente utilizando aire caliente (excepto para algunas operaciones tales como liofilización y deshidratación osmótica) que elimina el agua de la superficie del producto y la lleva hacia fuera. El proceso de secado de alimentos no sólo afecta al contenido en agua del alimento, sino también a otras de sus características físicas y químicas. Además de la conservación, el secado que convierte el alimento en un producto seco, se utiliza para reducir el coste o dificultad en el embalaje, manejo, almacenamiento y transporte, pues el secado reduce el peso y a veces el volumen. La deshidratación de alimentos no es una operación unitaria trivial. Son varios los factores que afectan al rendimiento de un secadero, así como a la calidad del producto durante la operación de secado. Los cambios físicos y químicos del alimento durante una operación de secado pueden potenciar ciertas características deseadas de los productos, pero también puede disminuir la cantidad de nutrientes y cambiar las propiedades organolépticas. Sin embargo, con un adecuado manejo, estas reacciones y cambios físicos pueden asegurar un alimento con un alto contenido en nutrientes y aumentar significativamente su vida comercial. 3.2.4 TEORÍA DEL SECADO La transmisión de calor tiene lugar en el interior del alimento y está relacionada con el gradiente de temperatura existente entre su superficie y la correspondiente a la superficie del agua en el interior del alimento. Si se suministra al agua suficiente energía para su evaporación, el vapor producido se transportará desde la superficie de la capa húmeda en el interior del producto hacia la superficie de éste. El gradiente de presión de vapor existente entre la superficie del agua en el interior y en el aire exterior al alimento, es el que provoca la difusión del vapor de agua hacia la superficie de éste. Durante el secado se producen cuatro fenómenos de transporte: 1. Transmisión de calor desde el aire hasta la superficie del producto, pudiéndose realizar por conducción, convección o radiación. 2. Transmisión de calor desde la interfase sólido-aire hasta el interior del sólido. Sólo puede tener lugar por conducción en régimen no estacionario (las condiciones en cualquier punto varían con el tiempo). 3. Transmisión de materia a través del sólido. Se puede producir difusión o capilaridad, aprovechando los capilares existentes. La difusión tiene lugar en el secado de productos con humedades del orden de 25% (base húmeda) o inferiores, mientras que la capilaridad se presenta para niveles más altos de

humedad (65% o más), siempre y cuando en la estructura interna del producto existan capilares. 4. Transferencia de vapor desde la interface sólido –aire hacia el seno del aire. Los factores que regulan la velocidad de estos procesos son los que definen la velocidad de secado. Al deshidratar los alimentos, la velocidad de secado depende de: (a) Área de la superficie del producto: generalmente se subdivide lo máximo posible el producto, a fin de aumentar el área de transferencia de masa y calor y acelerar el proceso. (b) Velocidad del aire: el aire en movimiento absorbe vapor de agua de la superficie del alimento, previniendo la creación de una atmósfera saturada. La velocidad del aire actúa aumentando los coeficientes globales de trasmisión de calor y de masa, disminuyendo el tiempo de secado. Sin embargo, la velocidad de secado aumenta en algunos casos al aumentar la velocidad del aire. Sin embargo, a partir de un cierto punto, la velocidad de secado no depende de esta variable, debido a que el factor de control del proceso de secado en este caso es la difusión del agua a través del sólido, de manera que, por más que aumente la velocidad másica del aire no puede aumentarse la velocidad de secado (Fito et al, 2001). Üretir et al. (1996) estudiaron el efecto de la velocidad del aire en el secado de cubos de manzana y observaron que a temperatura constante había dos periodos de velocidad de secado decreciente. En el primer periodo las constantes de la velocidad de secado aumentaban con la velocidad del aire, mientras que en el segundo periodo, de velocidad de secado decreciente, estas constantes no se veían afectadas. (c)Temperatura y tiempo: la velocidad de secado aumenta al aumentar la temperatura, y por tanto, el tiempo disminuye. Simal et al. (1997) realizaron un estudio de secado a diferentes temperaturas con muestras de cubos de manzana, mostrando que la velocidad de secado aumentaba claramente a medida que la temperatura se incrementaba de 30 a 60 ºC. Sin embargo, la influencia de la temperatura del aire era menos importante desde 60 a 90 ºC, debido a que a partir de 60 ºC tienen lugar fenómenos de encostramiento superficial. (d)Humedad del aire: cuanto más seco esté el aire, mayor será la velocidad de deshidratación ya que aumenta la fuerza impulsora para el transporte de masa. (e)Influencia del tejido vegetal: las propiedades naturales del tejido son un factor determinante en el proceso de deshidratación. Así, los cambios que se producen durante la maduración del fruto afectarán a la evolución del proceso de deshidratación obteniéndose resultados diferentes según el estado de madurez del fruto. La velocidad y el tiempo total del secado están influenciados por estos factores y además se deben tener en cuenta las propiedades del producto, especialmente tamaño y geometría de la partícula, su ordenación geométrica en relación con el medio de transferencia y las características del equipo de secado (Mujumdar et al., 1995).

Secado de alimentos Todas las variedades de alimentos necesitan, de alguna forma, ser conservadas principalmente para reducir o detener deterioros, para mantenerlos disponibles durante un período determinado de tiempo, para mantener propiedades nutricionales por el mayor tiempo posible o para obtener productos con valor agregado. Entre estas causas, el deterioro es la razón principal para el empleo de técnicas de preservación o conservación (Jangam et al., 2010). La operación de secado involucra una serie de cambios físicos, químicos y sensoriales en el alimento que dependen de la composición de éste así como de la severidad del método de secado. Ejemplos de estos cambios son encogimiento, cristalización, despolimerización, variación de color, sabor, textura, viscosidad, velocidad de reconstitución, valor nutritivo y estabilidad en el almacenamiento. 5 Estos factores relacionados con la calidad del producto deben ser analizados cuando se va a diseñar una operación de deshidratación de alimentos, para así provocar un mínimo daño al alimento, sin olvidarse de otros aspectos más tecnológicos relacionados con la eficacia y el coste del proceso (Contreras, 2006). 3.3. Marco conceptual Definición del secado El secado usualmente se define como el proceso de remoción térmica de sustancias volátiles (humedad) hasta obtener un producto seco (Mujumdar, 2006). Es una operación unitaria en la que se da el transporte simultáneo de calor y masa (Fito et al., 2001): La transferencia de energía (principalmente como energía calórica) desde el medio circundante para evaporar la humedad de la superficie y la transferencia de la humedad interna hacia la superficie del sólido y su evaporación posterior (Mujumdar, 2006). La transferencia de energía puede ocurrir por convección, conducción o radiación, o en algunos casos por una combinación de ellos ( Mujumdar, 2006). Convección: La convección es una de las tres formas de transferencia de calor. Se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido, gas o plasma) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección en sí es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido. Por ejemplo, al trasegar mediante bombas o al calentar agua en una cacerola, el agua en contacto con la base de la cacerola asciende, mientras que el agua de la superficie, desciende y ocupa el lugar que dejó la caliente. Secado o deshidratación: puede ser natural o artificial. Con este método no se desarrollan los microorganismos ni ejercen su acción las enzimas en los alimentos secos. En el secado natural interviene el Sol, puede emplearse en frutas (pasas), granos, legumbres. Hoy en día se pueden secar mediante hornos, túneles o tambores secadores. Papa Canchan

También llamada rosada por el color de su cáscara. No es más cara que la papa blanca pero tiene mejor textura y sabor; apropiada para preparar la papa rellena, plato típico de la gastronomía peruana. Esta papa se encuentra en el mercado prácticamente todo el año, porque se cultiva tanto en la costa como en la sierra. Secado Se secan ya sea en un horno artificial, o en un secador solar. En la primera forma, el secado de la papa se realiza aproximadamente en dos días, en la segunda forma se requiere de tres a cuatro días. El costo de mantenimiento del horno artificial es mayor, sin embargo, ambas formas, según los productores, requieren de una inversión inicial similar. 4. Objetivos de la investigación 4.1. Objetivo general Determinar el efecto de la temperatura en las características sensoriales en la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. 4.2. Objetivos específicos Determinar el efecto de la temperatura en el olor en la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. Determinar el efecto de la temperatura en el color en la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. 5. Formulación de hipótesis Hipótesis de investigación





5.1. Hipótesis general  La temperatura influyen significativamente en las características sensoriales por el secado convencional en la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan 5.2. Hipótesis específicas Los diferentes niveles de temperatura si afecta en el secado de la papa (solanum tuberosum l.) variedad canchan en el secado debido que a mayor temperatura es más rápido el secado y menor perdida de color. Los diferentes niveles de temperatura si afecta en el secado de la papa (solanum tuberosum l.) variedad canchan debido que a mayor temperatura es más rápido el secado y menor perdida de olor. Hipótesis estadísticas Ho: La temperatura de secado no afecta en el olor de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. Ha: La temperatura de secado afecta en el olor de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. Ho: La temperatura de secado no afecta en el color de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan.

Ha: La temperatura de secado afecta en el color de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. 5.3. Identificación de variables Independiente: Variable de estudio: Secado de la papa pre-cosida en estufa T1: 85°C T2: 95°C T3: 105°C Variable de respuesta:  Olor  color 6. Materiales y Métodos 6.1. Lugar de ejecución Las pruebas experimentales en la primera fase se realizaran en los laboratorios de química, física y procesos en la facultad de ingeniería agroindustrial, de la universidad nacional José María Arguedas (UNAJMA). 6.2. Materiales, instrumentos y equipos 6.2.1 materiales. CANTIDAD

MARCA

DESCRIPCIÓN

01

 cuchillo

S/M

01

 tabla de picar

S/M

01

 Tina

S/M

01

 Jarra medidora

S/M

01

 termómetro

S/M

01

 Vaso precipitado

PIREX

6.2.2 equipos. CANTIDAD

DESCRIPCIÓN

MARCA

01

 Estufa

S/M

01

 termómetro

S/M

01

 Calculadora científica

CASIO

01

 Balanza digital

ABS-200-4

6.2.3 reactivos e insumos. CANTIDAD

DESCRIPCIÓN

30 gr

Ácido cítrico 2%

10 gr

Bisulfito de sodio 2%

1L

Agua destilada

6.3. Población y muestra. 6.3.1 población Se obtendrán las papas variedad canchan de la localidad de Andahuaylas de la comunidad de centro poblado unión pataccocha para llevar acabo la elaboración de la papa seca. 6.3.2 muestra Se obtendrán 5 kilos de papa para su procesamiento de la papa seca 6.4. Tipo de investigación 6.4.1 de acuerdo al fin que persigue  Básica 6.4.2 de acuerdo a la técnica de contrastación.  descriptiva 6.5. Métodos de análisis La evaluación sensorial será realizado por catadores adultos semi entrenados, según (Emperatriz, 2004), para nuestro estudio formado por 45 panelistas. Los panelistas fueron estudiantes de escuela profesional de Ingeniería Agroindustrial - UNAJMA, quienes entregaron sus calificaciones a través de una caracterización mediante escala por atributos (consistencia y sabor). Con una escala Hedónica de 1 a 5 puntos. Los resultados se calculó con STATGRAPHICS, centurión VI.I. Escala 5 4 3 2 1 Escala 5 4 3 2 1

OLOR Me gusta muchísimo Me gusta Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta Me disgusta mucho COLOR Me gusta muchísimo Me gusta Ni me gusta ni me disgusta Me disgusta Me disgusta mucho

6.6. Metodología experimental (por objetivos) FLUJOGRAMA PARA LA ELABORACION DE LA PAPA SECA

Materia prima

lavado pelado rectificado

Picado o trozado mecanico Sulfitado o pre cocción secado

Papa seca (carapulcra) envasado

Sellado o cosido

almacenado 1. Recepción: Se recepción papa variedad Canchan, tamaños medianos, y seleccionados libre de daños físicos. 2. Lavado 1 y selección: Se seleccionó de tamaño homogéneo y se recomienda un y lavado de papas quitando el exceso de tierra que puede quedarse en los “ojos profundos” de las papas para evitar la contaminación de la tierra. 3. Pelado: Se retiró la cáscara de los tubérculos con un cuchillo, evitando retirar la pulpa del tubérculo. 4. Lavado 2: Posteriormente se le realizo un lavado con agua potable para eliminar restos de almidón. 5. Trozado y blanqueado: Las papas con la ayuda de una maquina picadora se obtuvo trozos en forma de paralelepípedo que son conocidos como papas en tiras con una medida de 10 mm de grosor y 30 mm de largo

aproximadamente cada una. Y se sumergió en una solución de ácido cítrico al 3% por 5 minutos para evitar en pardeamiento enzimático. 6. Pesado: Se pesó la cantidad adecuada de papa picada, para los posteriores tratamientos, se pesaron 195 g de papa trozada para cada tratamiento. En total se empleó 13 kg de papa trozada. 7. escaldado: las papas picadas fueron Escaldadas a 85 °C durante 3 minutos y sumergidas en agua fría a 10 °C con presencia de diferentes inhibidores enzimáticos (ácido cítrico, ácido ascórbico y meta bisulfito de sodio) por separado. 8. escurrido 2: luego de finalizar el proceso de fritura se extrajo la canastilla para dejar escurrir el aceite superficial para eliminar las últimas gotas de aceite, y dejarlo enfriar y orear por 10 minutos sobre papel absorbente. Posteriormente se colocaron 15 g de papa frita en estufa para determinar el contenido de grasa. En esta etapa del proceso se pudo determinar con una evaluación sensorial el tiempo aceptable para el fritado de papa, por lo que se pudo determinar el tiempo de fritura, para todos los pre-tratamientos, para las posteriores operaciones. 9. Secado: Cuando este bien trozada la papa se esparce sobre la bandeja limpia para lograr el secado convencional por método de estufa durante un periodo de tiempo consecutivo hasta llegar a un 14.8% de humedad. 11. control de calidad: luego de la obtención del producto seco se ase las siguientes evaluaciones como el tiempo, olor y consistencia 12. Envasado: Las papas secas se envasaron en envases de polietileno con un contenido de 120gr cada una. 13. Almacenado: El almacenado se lleva en una temperatura en rango promedio de 18°C. 6.7. Diseño experimental Se utilizó un diseño factorial con un arreglo unifactorial con 3 niveles de temperatura (85°C, ,95°C, 105°C) con 3 tratamientos para cada variable de respuesta y con 30 réplicas cada uno.

6.8. Matriz de consistencia PROBLEMA

OBJETIVO

HIPÓTESIS

General: ¿Cómo influye la temperatura en las características sensoriales por el secado convencional para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan?

General : Determinar el efecto de la temperatura en las características sensoriales en la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan.

General: la temperatura en las características sensoriales por el secado convencional influyen significativamente para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan

Especifico: Determinar el efecto de la temperatura en el olor en la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan. Determinar el efecto de la temperatura en el color en la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan.

Especifico:  Los diferentes niveles de temperatura si afecta en el secado de la papa (solanum tuberosum l.) variedad canchan en el secado debido que a mayor temperatura es más rápido el secado y menor perdida de color.

Especifico: ¿Cómo influye la temperatura en el color por el secado convencional para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan? ¿Cómo influye la temperatura en el olor por el secado convencional para la obtención de la papa seca (solanum tuberosum l.) variedad canchan?

VARIABLE

DEFINICIÓN DE VARIABLE

INDICADOR

FUENTE

INSTRUMENTO

TÉCNICA DE RECOLECCIÓ N

Dependiente: T1: 85°C T2: 95°C T3: 105°C

El secado de la papa escaldado se someterá a diferentes temperaturas

Temperatura en °C

Papa

estufa

descriptivo



Los diferentes niveles de temperatura si afecta en el secado de la papa (solanum tuberosum l.) variedad canchan debido que a mayor temperatura es más rápido el secado y menor perdida de olor.

Independiente:

Olor color

Se realizaran con panelistas semi entrenados de la epia

30 panelistas

Papa seca

Escala hedonica