Elaboración de papa seca
INTENGRANTES: Carbajal carrasco, Stefany Delgado Pariona, Jahaira Mamani Abad, Janet Ramón Ccana, Karolina
PROFESORA: Nataly Sánchez Sánchez Torres
I. INTRODUCCIÓN Este trabajo tiene como principal fin conocer el proceso de elaboración de la papa seca y todo lo concerniente a ello. La elaboración de este producto es considerada como un proceso de transformación uno. Esto implica cambios drásticos y evidentes en la materia prima, como en la composición química, la carga microbiana y además es debido a que se utiliza únicamente una materia prima, la hortaliza. Asimismo, con esto podremos saber más sobre cada etapa del proceso, su importancia y cómo se lleva a cabo cada una, a fin de elaborar un producto inocuo que cubra las expectativas del consumidor. Para obtener un producto completo, la idea es hacer que perdure en el tiempo proporcionándole barreras que lo protejan, tales como el secado. La deshidratación o desecación, el cual es usado para elaborar este tipo de alimentos y consiste en eliminar la mayor cantidad posible de agua de este, para con esto disminuir el riesgo de crecimiento y desarrollo de bacterias, hongos y levaduras los cuales necesitan agua para poder crecer. La papa o patata es una planta perteneciente a la familia de las solanáceas, originaria de América del Sur y cultivada en todo el mundo por sus tubérculos comestibles. Este tubérculo ha sido y es la base de la alimentación de millones de personas, debido a sus propiedades alimenticias. Existe una gran diversidad de especies de papa dentro de las cuales tenemos en el Perú: canchan, tomasa, amarilla, colorada, tarmeña, huamantanga, perricholi, negra, entre otras. La papa seca es un producto deshidratado de la papa, suele emplearse como suplemento del tubérculo fresco debido a que su conservación se prolonga por más tiempo. Dentro de este informe no solo conoceremos la elaboración de la papa seca, sino que también conoceremos la razón de ser de este trabajo, el valor nutritivo de la materia prima y las características generales y específicas de todo el proceso en mención.
II.
OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Conocer el proceso e identificar las operaciones unitarias que se efectúan en la elaboración de la papa seca
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar los parámetros correctos para la elaboración de papa seca: % de humedad, cantidad de ácido cítrico, temperatura de secado y tiempo de secado, etc. Determinar las características organolépticas del producto obtenido. Determinar el rendimiento final del producto en función a lo empleado
III. REVISIÓN LITERARIA 3.1. ALIMENTOS DESHIDRATADOS Los alimentos son perecederos y su descomposición puede verse favorecida por diferentes factores, entre los cuales se encuentra la acción de mohos, levaduras, bacterias y enzimas. Asimismo, cuando se exponen al aire libre y a temperaturas elevadas se acelera su proceso de descomposición, cambian de color, aspecto, olor y sabor, lo cual puede resultar perjudicial para la salud. A esto se debe que desde tiempos antiguos el hombre se haya preocupado por mantener los alimentos en buen estado, preservarlos y poder disponer de ellos en cualquier temporada del año, sobre todo en épocas de carencia. Para ello desarrollaron diferentes técnicas de conservación. Uno de los más importantes fue la deshidratación o disecación de los alimentos, dando como resultado a los alimentos deshidratados (Gil, 2010).
3.2. LA DESHIDRATACIÓN La deshidratación consiste en eliminar la mayor cantidad posible de agua del alimento seleccionado bajo condiciones controladas de temperatura, humedad, velocidad y circulación del aire, con lo que se obtiene un producto pequeño, liviano, de buen sabor y olor, resistente, de fácil transportación y con menor riesgo de crecimiento y desarrollo microbiano, ya que la cantidad de agua disponible para que estos se desarrollen es muy reducida (Montero, 2003). El agua suele eliminarse por evaporación (secado al aire, al sol, ahumado o al viento) pero, en el caso de la liofilización, los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimación. Por lo tanto, la deshidratación o desecación de los alimentos es un método de conservación, que permite preservar el alimento por un mayor tiempo. Este método de conservación fue uno de los primeros métodos que utilizaron nuestros antepasados. Lo empleaban los incas, quienes colocaban alimentos bajo los rayos directos de su dios, el Sol. Durante la Edad Media, los frutos secos, como los orejones de chabacano y melocotón, las ciruelas, uvas pasas e higos desecados formaban parte de la cocina tradicional de las familias de numerosos países (Vázquez et al, 2005). Muchos alimentos diferentes se preparan deshidratándolos. Por ejemplo carnes como el jamón, la bresaola y la cecina; la carne de reno seca y salada es un alimento tradicional lapón. Otro ejemplo son las frutas, estas cambian completamente su carácter cuando se seca, como es el caso de las uvas, las ciruelas pasas, los higos y los dátiles. El secado rara vez se utiliza para las hortalizas, ya que elimina las vitaminas que contienen, pero bulbos tales como el ajo y la cebolla se secan a menudo. También son frecuentes los pimientos chiles secos. En Italia son típicos los tomates secados al sol, que se suelen consumir como antipasto. El secado de verduras, frutas e incluso carnes puede realizarse artesanalmente, con o sin la ayuda de deshidratadores eléctricos. Si no se desea emplear aditivos como el metabisulfito de potasio, los productos secos pueden almacenarse herméticamente si se van a consumir pronto, o en el refrigerador o incluso el congelador si se desea
conservarlos más tiempo. Las verduras secas congeladas se encuentran a menudo en tiendas especializadas. Los hongos también se secan a veces para conservarlos.
3.3. LA PAPA La papa o patata, es un tubérculo procedente de los andes de América Latina y obtenido de la planta Solanum tuberosum. Se cultiva desde hace ocho mil años y su lugar de origen ha sido muy discutido. En este momento hay certeza que proviene de la región andina, probablemente de Perú. En el siglo XVI, los colonizadores españoles introducen la papa en Europa. A partir de ese momento el cultivo de papa se expande por el hemisferio norte hasta llegar, durante la Revolución Industrial, a convertirse en un alimento fundamental para los mineros y obreros, cuyas largas jornadas laborales requerían gran aporte de energía (Horton, 1992). La planta de papa es una herbácea de un metro de altura de la que se consume el tubérculo, que es el lugar de reserva de nutrientes. La papa tiene alto contenido de carbohidratos lo que la posiciona como un alimento de alto valor energético. Además, aunque en menor medida, aporta proteínas en cantidad similar a los cereales y en mayor proporción que otros tubérculos. Su valor nutritivo incluye también aporte de vitamina C. Existen más de 4.000 variedades de papa, lo que muestra la gran diversidad genética que presenta este cultivo. Esta riqueza en diversidad ha sido preservada, en gran medida, gracias a las prácticas tradicionales de los agricultores en los centros de origen de la papa (Región Andina). Los hábitos de trabajo de los pequeños productores 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. Las variaciones son en tamaño, color, forma o textura. De estas características depende el destino y el tipo de consumo que tendrá el alimento. Constituye el cuarto alimento de mayor consumo en el mundo y su producción, a nivel mundial, es de unos 320 millones de toneladas por año. Esta cantidad tiende a aumentar mientras que la de los otros tres alimentos más consumidos, maíz, trigo y arroz, va decreciendo. En la actualidad la papa es un alimento que se consume en todo el mundo. Se cocina de diversas formas de acuerdo a las costumbres de cada región. Puede comerse al horno, hervida, frita o deshidratada. Es ingrediente en ensaladas, sopas, tortillas, como relleno para pastas, tortas, galletas, y hasta se destila para hacer vodka. A continuación hablaremos un poco de uno de los derivados más conocidos de la papa (Egusquiza, 2000)
Cuadro 1: Distribución y rangos de principales componentes de la papa
Fuente: http://www.monografias.com/trabajos35/cultivo-papa-peru/cultivo-papa-peru.shtml
3.4. PAPA SECA Derivado de la papa seca, el cual se obtiene de la extracción del agua de las rebanadas de la papa. El proceso de deshidratación puede ser de manera artesanal o industrial. De manera artesanal se hace cocinando las papas en agua hirviendo, luego quitando las cascaras y rebanando las pulpas para dejarlas secar al sol hasta que cobran una consistencia dura y un color amarillo opaco. La forma industrial es mediante el empleo de hornos especiales, que hacen de forma mecánica los procesos de cocción, pelado, corte y desecación de las papas para luego empaquetarlas. Este producto suele emplearse como sustituto de la papa fresca ya que al estar deshidratadas mantienen sus propiedades y nutrientes más concentrados, y su duración se prolonga por mucho más tiempo que el del alimento natural. La presentación más común de la papa seca en el mercado es embolsada en empaques transparentes. Una forma de determinar si el producto es de calidad es fijarse en el color que este presenta. Si las hojuelas de papa presentan cierto color oscuro o negruzco, significa que no tuvo el procesamiento térmico adecuado (FAO, 1991).
Cuadro 2: Comparación del contenido de macro nutrientes de la papa (cruda y referido a peso seco) con otros alimentos vegetales. Energía Humedad (kcal) Hortalizas 14-33 85-95 Frutas 25-83 85-95 Papas 80.4 78.0 crudas Papa seca 321.8 11.7 Arroz 365.5 12.0 trigo 333.4 12.3
Proteína Grasa 0.3-0.9 0.3-1.2 2.1
0-0.1 0-0.1 0.1
Glúcidos Fibra bruta 1.2-7.3 1-3.4 6-20 1-3.4 18.5 2.1
8.4 6.8 13.3
0.4 0.5 2.0
74.3 80.2 70.9
8.4 2.4 12.1
cenizas 0-0.5 0-0.5 1.0 4.0 0.6 1.9
Fuente: El sector papa en la región andina: diagnóstico y elementos para una visión andina (Bolivia, Ecuador y Perú).
IV.
MATERIALES Y METODOLOGÍA 4.1 MATERIA PRIMA: (ver anexo) Se trabajó con: Papa amarilla Papa blanca
4.2 INSUMOS: (ver anexo) Ácido cítrico 4.3 EQUIPOS: (ver anexo) Balanza de pie Balanza analítica 4.4 MÁQUINAS: (ver anexo) Olla Cocina Secador de bandejas 4.5 OTROS MATERIALES: (ver anexo) Cuchillos Bateas Mesa de trabajo
4.6 METODOLOGÍA En la Figura Nº 1 se presenta el flujo de operaciones para la elaboración de papa seca, se seguirá paso a paso el flujo indicado. Figura N° 1 - Diagrama de flujo de la papa seca Papa
SELECCIÓN
CLASIFICACIÓN
DESINFECCIÓN
[ ] =150 ppm
Θ = 3´
PELADO
Ac. Cítrico
INVERSIÓN EN ÁCIDO
pH: 2.0
CORTADO
ESCALDADO
ϴ = 3’
ESCURRIDO
SECADO
T°=60 °C Θ = 12 horas
PAPA SECA
PRECEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE PAPA SECA 1) Selección y clasificación Visualmente y por tacto se selecciona la papa que entrará en el proceso, eliminando las que están sobre maduras, que tienen apariencia desagradable y las magulladas. 2) Lavado y desinfección Se utilizó una concentración de 150 ppm es decir, 28ml de lejía en 10L de agua para eliminar cualquier tipo de partículas extrañas, suciedad y restos de tierra tanto de la materia prima como de los materiales a utilizar. 3) Pelado Se utilizó cuchillos manuales y luego se pasó a calcular el peso de la cáscara para poder obtener la cantidad de materia prima a trabajar y así poder calcular la cantidad de los insumos a utilizar más adelante. 4) Cubitado Luego del pelado, inmediatamente se sumergieron las papas en una solución de ác. Cítrico al 0.5% del peso de la papa a trabajar con el propósito de inactivar la enzima polifenol oxidasa y así evitar el pardeamiento. La papa sufre un blanqueamiento químico. A continuación se pasó a cortar la papa en forma de cubos. 5) Escaldado Esta operación se realiza a temperatura de ebullición para inactivar las enzimas naturales de la papa, además mejora la consistencia, el sabor y el rendimiento de la papa seca como producto final. Se hizo hervir 5L de agua y posteriormente se echó la papa cortada en cubos realizándose una pre-cocción durante 6-7min., tiempo en el cual la polifenol oxidasa es eliminada. 6) Escurrido Pasado los 7’ aproximadamente, se vierte las papas sobre una malla y así eliminar toda
la cantidad de agua que se utilizó en la pre-cocción para luego pasar al secador de bandejas.
7) Secado Para este proceso se utilizó el método de deshidratación en bandejas por aire caliente estando éste a una temperatura de 60°C. Se vertió la papa en una bandeja esparciéndolo lo mejor posible y luego se introdujo en la cámara o compartimiento donde se encuentran un número determinado de bandejas. El aire producido mediante un ventilador cuya velocidad debe ser entre 2-2.5 m2/s es calentado por medio de una fuente calorífica y luego pasa por las bandejas envolviendo o pasando a través del producto, produciendo la evaporización del agua presente
V.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
5.1 RESULTADOS CUADRO Nº 1 - Caracterización inicial de la papa
Peso Inicial
% Humedad inicial
5.56 Kg
72.19 %
Ácido cítrico (para después del cortado): 100g Tiempo de Secado: 12 Hrs. Tº de Secado: 60ºC.
CUADRO Nº 2 - Caracterización del producto final
Peso final
% Humedad final
1.0806 Kg
7.79 %
Rendimiento
1.0806 5.56
100% = 19 %
Este rendimiento significa que por cada 100 kg de papa que utilice se puede elaborar 19kg de papa seca.
Desinfección (Lejía) V1 x C 1= V2 x C2 V1 x 5.25 % = 10L x 150 ppm V1 x 525(10000ppm) = 10L x 100ppm V1 = 0.028L V1 = 28 mL
5.2 DISCUSIONES:
Después del procesamiento se pudo determinar el contenido de humedad de la papa seca siendo esta 7.79 %, al respecto Las Tablas Peruanas de composición de alimentos (2009), menciona que el contenido de humedad en la papa seca es de 14.8 %, como se puede observar existe una variación de 7.01 %. Esta variación puede deberse a distintos factores que tienen que ver con la materia prima tales como: Lugar de producción de la papa La variedad de la papa Así como también puede deberse a distintos factores que no tienen que ver con la materia prima como lo mencionan Nonhhebel & Moss (2002): El tiempo de secado realizado Características psicrométricas de aire (temperatura de secado, humedad, presión) Tiempo de exposición al aire caliente, velocidad de secado, etc. Presión atmosférica del lugar donde se realiza el secado. Se observó después del secado que la parte central se tornó de un color más oscuro que las demás, sobre esto Albors et al (2001) nos dicen que algunas áreas del alimento pueden quemarse mientras que otras permanecen sin procesarse debido a que la energía está concentrada sólo en el centro, ocasionando un secado no homogéneo. En un texto elaborado por la IICA (1990), se menciona que una vez cortada las papas, se da paso a la recuperación del almidón, proceso que consiste en sumergir la papa cortada en agua limpia para retirar el almidón adherido a la superficie ya que esta operación es favorable para el secado posterior. Sin embargo esto no se realizó en la práctica. El texto mencionado anteriormente también indica sobre el blanqueado térmico que consiste en sumergir la papa cortada en agua hirviendo pura durante 7 a 10 minutos, según sea el corte. Este escaldado inhibe la acción enzimática causante de la oxidación de la papa al contacto con el aire y se emplean 3 litros de agua por cada dos kilogramos de papa. Este escaldado si fue realizado en la práctica con el objetivo de mejorar el color de la papa y ablandar los tejidos de la misma. Según Scott y Herrera (1992) los aditivos pueden agregarse 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 protofosfato para reducir el pardeamiento durante el almacenamiento. En la práctica se utilizó el ácido cítrico para este fin; sin embargo el sulfitado, papa sumergida en bisulfito de sodio, también hubiera sido una alternativa para evitar la decoloración enzimática, siempre y cuando no se realiza ningún proceso posterior inmediatamente.
VI.
CONCLUSIONES
VII.
El rendimiento de la papa fue de 19% (muy bajo), sin embargo en nuestro país se realiza el secado de papa por la gran variedad y cantidad que existe de ella. La velocidad y uniformidad del secado son factores importantes que afectan la calidad del proceso y si estas no se alteran evitan las perdidas físicas, estructurales, químicas y nutricionales del alimento. El secado es importante ya que prolonga la vida útil de los alimentos por reducción de la Aw, conservándose sus nutrientes y sus propiedades.
RECOMENDACIONES Se recomienda que las papas utilizadas en la práctica tengan una apariencia externa muy buena, reflejada en tubérculos de forma redondas u ovaladas, sin ojos profundos, piel lisa; sin manchas, pigmentaciones, daños mecánicos o daños causados por enfermedades para reducir perdidas en caso de pelado mecánicos que causen perdidas en el pelado y rectificado La pulpa de la materia prima debe de presentar un color homogéneo desde cremosa a amarillenta, para dar una apariencia más atractiva al producto final. Los requerimientos internos como harinosidad, necesita de altos contenidos en materia seca y corazón completo (sin hueco, ni manchas oscuras) Para facilitar el trabajo y reducir el tiempo de elaboración, sería recomendable tener un pelador de papas. Para volúmenes más grandes de papa se requeriría de una peladora por abrasión ya que permite una peladura uniforme y rendimiento elevado Se recomienda que los cortes sean parejos y uniformes para facilitar la deshidratación; estos cortes se hacen en tres presentaciones: rodajas, cubos y a la francesa Se recomienda que las papas no hayan sido almacenadas por más de tres meses, ya que el tiempo excesivo produce brotamiento y aumento de contenido en azucares de la papa (disminuye la calidad por enmarronamiento de la papa seca).
VIII. CUESTIONARIO 1. Elaborar un flujo a nivel industrial con sus respectivos equipos
Papa Selección Clasificación
Lavado
Lavadora de escobillas mecánica
Desinfección Pelado
Peladora abrasiva con inyección de agua
Rectificado (manual)
En tiras de aprox. 5x1x1 cm
-
-
1ra etapa: secadora túnel aire caliente 60 oC, 3-5m/s. 2da etapa: cabina secado solar 25-55 oC, 0.5 m/s hasta 10-12% de humedad
Picado o trozado mecánico Sulfitado
Bisulfito de sodio al 0.1% por 5 min en inmersión
Secado Molienda
Molino de martillos: gruesa, malla 2.0 a 1700 rpm
Papa seca Envasadora automática
Envasado Sellado o cosido
Almacenado
Selladora automática y cosedora mecánica
IX.
BIBLIOGRAFIA ALBORS A., MAUPOEY P., ANDRES A, BARAT J. (2001). Introducción al secado de alimentos por aire caliente .Editorial U.P.V. pp 211 EGUSQUIZA, B.R. 2000. La papa: producción, transformación y comercialización. Perú. Editorial CIMAGRAF S.L.R. FAO. 1991. Raíces, tubérculos, plátanos y bananas en la nutrición humana. Roma. Organización de las naciones unidas para la agricultura y la alimentación. GIL, A. 2010. Tratado de nutrición: composición y calidad nutritiva de los alimentos. Segunda edición. España. Editorial Médica Panamericana. HORTON, D. 1992. La papa: comercialización, producción y programas. Montevideo. Editorial Hemisferio Sur. IICA Biblioteca Venezuela.1990. Procesamiento de Productos Perecedero con Énfasis en Papa y Yuca Editor. Intermediate Technology Development Group, ITDG Peru.1998. Papa Secaserie de procesamientos de alimentos 1. MONTERO, C. 2003. Alimentación y vida saludable: ¿somos lo que comemos? Madrid. Editorial Universidad Pontificia comillas de Madrid. NONHEBEL G. & HOSS A. (2002) el secado de sólidos en la industria química. Editorial REVERTE, S.A. Barcelona. España. ORDINOLA, M; DEVAUX, A; HIBON, A; FLORES, R. 2010. El sector papa en la región andina: diagnóstico y elementos para una visión andina (Bolivia, Ecuador y Perú). SCOTT, G.J., HERRERA, J.E., ESPÍNOLA, N., DAZA, M., FONSECA, C., FANO, H., BENAVIDES, M. 22 dic. 1992. Desarrollo de productos de raíces y tubérculos: v2: American Latina. International Potato Center - 375 páginas peruanas de composición de alimentos Tablas (2009).http://www.ins.gob.pe/insvirtual/images/otrpubs/pdf/Tabla%20de%20Ali mentos.pdf. Visitado el 01 de mayo del 2015. VÁZQUEZ, C; DE COS, A. LOPEZ, C. 2005. Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico. Segunda edición. España. Editorial Díaz de Santos.
X.
ANEXOS
MATERIA PRIMA: Figura N°2 - Papa blanca y amarrilla
INSUMOS Figura N° 3 - Ácido cítrico
EQUIPOS: Figura N° 4 - Balanza de pie
Figura N° 5 - Balanza Analítica
MAQUINARIAS Figura N° 6 - Cocina
Figura N° 7 - Olla
MATERIALES: Figura N° 8 - Cuchillos
Figura N° 9 - Bateas
METODOLOGÍA: Figura N°10 - Desinfectado de la papa
Figura N°11 - Sumergir en una solución de ácido cítrico
Figura N° 12 - Pelado y cortado de la papa
Figura N° 13 - Escaldado de la papa
Figura N°14 Escurrido
Figura N° 15 – Secado de la papa
