Repositorio Institucional de Documentos

1 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza DATOS DEL ALUMNO Apellidos: Bordetas Gascón Nombre: Andrea DNI: 25483391-N Dirección: C/Cervantes nº 22, Torres de Berrellén (Zaragoza) Teléfono: 659532003 Correo electrónico: [email protected] 2 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza INDICE 1. RESUMEN.............................................................................................................. 3 2. INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 5 3. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS ...................................................................... 11 4. MATERIALES Y MÉTODOS............................................................................. 14 4.1 Materiales .................................................................................................................... 14 4.2 Preparación de las muestras ....................................................................................... 14 4.3 Fritura ......................................................................................................................... 14 4.4 Contenido en grasa ...................................................................................................... 15 4.5 Humedad ..................................................................................................................... 15 4.6 Tocoferol ...................................................................................................................... 16 4.7 Color ............................................................................................................................ 17 4.8 Textura ........................................................................................................................ 18 4.9 Análisis estadístico ....................................................................................................... 18 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................... 19 5.1 Temperatura ................................................................................................................ 19 5.2 Pérdida de peso ............................................................................................................ 23 5.3 Perdida de agua ........................................................................................................... 24 5.4 Contenido en grasa ...................................................................................................... 25 5.5 Tocoferol ...................................................................................................................... 28 5.6 Color ............................................................................................................................ 30 5.7 Textura ........................................................................................................................ 34 6. CONCLUSIÓN ..................................................................................................... 35 7. IDENTIFICACIÓN DE LAS APORTACIONES QUE, EN MATERIA DE APRENDIZAJE, HAN SUPUESTO LA REALIZACIÓN DE ESTA ASIGNATURA ......................................................................................................... 37 8. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA Y SUGERENCIAS DE MEJORA ..... 38 9. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 39 3 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 1. RESUMEN Recientemente se han incorporado al mercado placas de inducción dotadas de un nuevo sistema de control de temperatura, que permiten mantener la temperatura del aceite durante la fritura en superficie en el punto de consigna con una desviación de ±2 ºC. El objetivo de este estudio fue analizar la influencia de este nuevo sistema de control en algunas características físico-químicas y nutricionales de patatas fritas de la variedad “Monalisa” cortadas en bastones. Además se evaluó el efecto de la temperatura inicial de la fritura (160-200 ºC), del tipo de aceite (aceite de oliva, girasol y girasol alto oleico) y del número de frituras realizadas con un mismo aceite (hasta tres tandas) en los siguientes parámetros: pérdida de peso, contenido graso, humedad, vitamina E, color y textura. Si se comparan muestras fritas con la misma temperatura inicial del aceite, el contenido en grasa de las patatas utilizando el control de temperatura es menor que cuando se fríen sin que dicho control esté activado, llegando la reducción en la captación de aceite a ser del 20-30 %. El color es un parámetro muy sensible a la temperatura del aceite; al freír controlando la temperatura las patatas presentan una coordenada a* más baja y una L* más alta, desarrollando menos tonos marronáceos propios de algunos productos de la reacción de Maillard. El análisis de vitamina E pone de manifiesto la diferencia entre aceites; para una misma temperatura el aceite de oliva pierde aproximadamente un 40 % de tocoferol frente al 15 % de los aceites de girasol. ABSTRACT Induction plates equipped with a new temperatura control system have recently entered the market, with a new temperature control system, which helps maintain the oil temperature during frying surface in the set point with a deviation of ± 2 º C. The aim of this study was to analyze the influence of this new control system in some physicochemical and nutritional variety fries "Monalisa" cut into sticks. Also to evaluate the effect of the initial frying temperature (160-200 ° C), the type of oil (olive oil, sunflower and high oleic sunflower) and the number of chips made with the same oil (three runs) in the following parameters: weight loss, fat content, moisture, vitamin E, color and texture. Fries when comparing samples with the same initial temperature of the oil, the fat content of the potatoes using the temperature control is less than the one when they are 4 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza fried without such control is enabled, reaching a reduction in oil uptake to be 20 -30%. Color is a very sensitive parameter for the oil temperature, controlling the temperature during the frying potatoes * coordinate have a lower and higher L *, developing less brownish tone characteristic of some products of the Maillard reaction. Vitamin E analysis reveals the difference between oils; same temperature for olive oil loses approximately 40% compared to 15% tocopherol of sunflower oils. 5 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 2. INTRODUCCIÓN La fritura es un proceso antiguo que es utilizado para cocinar (Troncoso et al, 2009), su uso ya se ve reflejado en algunas escrituras del antiguo Egipto. Se fue extendiendo con el paso de los años, en gran medida gracias a la cultura generada en torno al aceite de oliva en la zona Mediterránea. Con la llegada de la revolución industrial su uso pasó de ser meramente doméstico a incorporarse en cadenas de producción de alimentos. Por lo que hoy en día la fritura está muy extendida tanto en el ámbito culinario como en el industrial. La fritura es un proceso de cocción de un alimento por contacto con un aceite o grasa a temperatura superior a la de ebullición del agua (150 ºC-200 ºC), también es un proceso de deshidratación causada por la evaporación del agua al someter el alimento a altas temperaturas. Dentro de los alimentos sometidos a fritura, las patatas tipo “chips” son el “snack” más consumido por diversas culturas en el mundo (Pedrechi et al, 2005). La deshidratación de la patata así como su captación de aceite, junto con otras reacciones y cambios, le proporcionan una textura y flavor único, muy apreciado por los consumidores. Existen numerosas teorías sobre los fenómenos físico-químicos que se producen durante la fritura, pero casi ninguna de ellas está esclarecida del todo. Para poder entender bien los fenómenos que se producen durante la fritura, hay que diferenciar dos etapas que se producen durante el transcurso de ésta. La primera es una etapa corta de no ebullición, la cual se produce al principio, en la que hay un transporte de materia y calor relativamente pequeño. La segunda es la fase de ebullición, que se prolonga durante prácticamente toda la fritura, en la que el alimento pierde agua. En este proceso hay una transmisión de calor tanto en el medio de fritura como en el alimento. Y una transmisión de materia que viene determinada por la pérdida de agua y la ganancia de aceite. La transmisión de calor en la primera fase ocurre por convección natural, ya que al introducir el alimento en un aceite que está más caliente genera unos gradientes de temperatura y se modifica la densidad. En la segunda fase pasa a ser forzada, a causa de las agitaciones producidas por las burbujas al entrar en ebullición. 6 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza En cuanto al alimento, en la etapa de no ebullición, el aceite le cede calor sensible y va aumentando su temperatura lentamente al tener difusividad térmica baja. En cambio en la segunda fase, cede calor latente para el cambio de fase. Al principio se produce ebullición en la superficie, lo que provoca que se deshidrate y se comience a formar la corteza. Una vez formada, ésta sigue aumentando su temperatura para igualarse a la del aceite, y se va deshidratando el interior. Por último llega un momento, a causa de la formación de la corteza y de la deshidratación, que se estabiliza y cesa la ebullición. Las pérdidas de agua dependen de la transferencia de calor del medio, es decir de la temperatura de fritura. Cuanto mayor es la temperatura del medio de fritura mayores son las pérdidas de agua. El agua que pierde el producto en forma de vapor puede unirse en burbujas grandes, las cuales abandonan el aceite, arrastrando compuestos como son los volátiles; y otra parte de agua se agrupa en burbujas pequeñas, éstas quedan en el aceite produciendo reacciones de degradación. A la vez que se produce la pérdida de agua se lleva a cabo la absorción de aceite en el alimento, aunque la mayor parte de este se queda en forma de gotas en la superficie del alimento. Este aceite que queda en la corteza puede ser absorbido al interior del alimento durante la fritura o posteriormente en el enfriamiento, en ambos casos ocupa los huecos que quedan libres al evaporarse el agua. Esta absorción de aceite está influida por multitud de factores, entre ellos las condiciones del proceso (temperatura y tiempo), los pretratamientos aplicados al producto que se va a someter a fritura, características físico-químicas del alimento, el tipo de aceite, composición química del aceite y otras (Halil et al, 2007). Cuanto más tiempo y mayor es la temperatura de fritura mayor es la deshidratación que se produce en el alimento, por lo que más ganancia de aceite hay por parte de este, aunque esto varía según la forma y tamaño del alimento. Así pues hay que comprobar cada caso concreto, pero en líneas generales cuanto mayor es la temperatura y el tiempo más grasa capta el alimento. El tipo de aceite influye en cuanto a su densidad y viscosidad. Estos dos parámetros se ven modificados durante la fritura a causa de la evolución de la temperatura, y de la cantidad de alimento que se ha frito con un mismo aceite. Hay estudios que demuestran que aumenta el contenido en grasa si se utiliza un aceite usado 7 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza durante largos periodos de tiempo. Esto se debe a que se aumenta mucho la viscosidad con los usos y al carácter tensoactivo de los mono y diacilgliceroles que favorece la adsorción por adhesión del aceite superficial (Dana y Saguy, 2006). En cuanto al alimento, es importante tanto la cantidad de agua inicial que tenga como la capacidad para perderla. También dependerá de la forma del producto, si tiene una relación superficie/volumen pequeña se pierde menos agua, por lo que la absorción de aceite es menor. Los transportes de materia y de calor, antes explicados, condicionan la vida útil del producto, su calidad sensorial y nutricional. Es decir todo esto produce una degradación del aceite. Los agentes principales que influyen en esta degradación son: el agua eliminada por el producto, el oxígeno y la temperatura. A su vez se forman compuestos entre los que destacan ácidos grasos libres, mono y diacilgliceroles, polímeros oxidados, volátiles, óxidos de esteroles… El agua liberada por los productos durante la fritura es la que provoca la desesterificación de los triglicéridos, liberando mono y diacilgliceroles, glicerina y ácidos grasos libres. Esto se acelera al aumentar la temperatura, y cuantos más compuestos se generan más se oxida el aceite. Además los ácidos grasos disminuyen el punto de humo y dan acidez, proporcionanado un sabor desagradable a los alimentos. Al generarse los mono y diacilglicereoles, que son polares, facilitan la formación de espumas, lo cual hace que se retengan más las espumas formadas y se adhiera mas aceite a la superficie, aumentando la ganancia de aceite en el producto (Dana et al, 2006). Un exceso de agua puede ser positivo al generar una capa de vapor que impide la acción del oxígeno y evitándose así los efectos de la oxidación. La cantidad de oxígeno disponible en el aire determina la velocidad de oxidación, dependiendo también a la temperatura a la cual transcurre la fritura. Uno de los productos que se forma son los hidroperóxidos, generados por reacciones autooxidativas en cadena, que se descomponen rápidamente en compuestos volátiles y no volátiles. Los no volátiles se quedan retenidos en el aceite de fritura, por lo que pueden pasar al alimento. Estos influyen en propiedades del aceite como color, viscosidad o la capacidad de formación de espuma. En cambio los volátiles solo influyen en el aroma, aunque negativamente ya que dan los típicos olores a rancio de los aceites muy usados. 8 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza La temperatura influye a todos los factores de degradación. Cuando la temperatura es elevada se desprende mucho vapor del producto lo que provoca que disminuya el oxígeno, una situación que implica que la polimerización predomine ante la oxidación. Esto genera compuestos que afectan al sabor, flavor y vida útil del producto. Además de los cambios hasta aquí citados, tienen lugar durante la fritura modificaciones muy importantes en la forma y tamaño del producto, en el color, en la textura y en las características nutricionales. El cambio de tamaño y de forma del producto se debe tanto a la pérdida de agua del producto como a su ganancia en aceite, esto afecta a la densidad y a la porosidad del producto. A veces se puede hinchar el producto al no poder eliminar el vapor que se genera en su interior debido a la evaporación del agua en este, ya que como se ha explicado desde un principio la fritura es una deshidratación. Aunque lo más habitual es que disminuya su volumen, sobre todo si son fritos en forma de bastones, como ocurre en la mayoría de los casos de las patatas fritas que son cortadas de esta forma. Esto se debe a que pierde agua rápidamente, lo que provoca la disminución de su tamaño y posteriormente la formación de la corteza externa hace que mantenga su forma. Por lo que cuanta más temperatura más se reduce del producto. La textura es un parámetro sensorial muy importante y crítico para la fritura (Troncoso et al, 2009). La textura se ve modificada por la pérdida de agua y además por la formación de la corteza externa. También la cantidad de grasa absorbida afecta a la textura, además de al flavor y al aroma (Kita et al, 2007). Los alimentos fritos a distintas temperaturas, hasta un mismo contenido final de agua, presentan una textura final similar, aunque lógicamente adquirida a tiempos cortos cuanto mayor sea la temperatura del medio de fritura (Pedreschi et al, 2004). El color es otro parámetro muy importante de calidad, además es visual por lo que permite un primer análisis del producto por parte del consumidor. A nivel doméstico es el parámetro que suele determinar el final del proceso de fritura. Los principales cambios que se producen se deben a la reacción de Maillard y a la caramelización. La reacción de Maillard es una cadena de complejas reacciones químicas en la que se generan compuestos indeseables como por ejemplo la acrilamida y el hidroximetilfurfural (HMF). Por lo que el color además de ser un parámetro de calidad 15 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza Durante la fritura se midió la temperatura del aceite en el centro de la sartén y en una posición próxima a la pared utilizando dos termopares tipo T conectados al registrador de datos Testo 177-T4. Las frituras se realizaron del siguiente modo: se puso el aceite y se encendió la placa, se seleccionó el nivel deseado y la opción con/sin sensor, y cuando se alcanzó la temperatura inicial de fritura correspondiente a cada nivel, se añadieron las patatas. La fritura se prolongó durante 6 min, dando la vuelta al producto a los 3 min. Con un mismo aceite se frieron tres tandas de patatas. Tras cada tanda se sacó una muestra de aceite (5 mL) para su análisis posterior. Las patatas se sacaron y fueron escurridas en papel absorbente, para quitarles el exceso de aceite, durante unos segundos y a continuación se pesaron para comprobar su pérdida de peso. 4.4 Contenido en grasa El contenido en grasa se determina mediante una extracción con un disolvente orgánico (Ngadi et al, 2007). 50 gramos de patatas se trituraron finamente en un molinillo homogeneizador refrigerado IKA A10 (Janke & Kunkel GmbH) hasta obtener una masa. A continuación se tomaron 4 g de la muestra de patata y se procedió a la extracción con 50 mL de éter de petróleo en un equipo SOXTEC 2055 (FOSS, Suecia). El programa de extracción empleado trabajaba a 115 ºC y consta de tres fases: 30 minutos de inmersión, 1 hora de extracción y 20 minutos de escurrido. Una vez finalizada la extracción, el extracto se introdujo en una estufa a 102ºC durante 30 min para eliminar el solvente y la humedad. El contenido en grasa se expresó en base seca (g grasa/100g bs). Las determinaciones se realizaron por duplicado para cada muestra. 4.5 Humedad La pérdida de agua se determinó mediante un método gravimétrico (Ngadi et al, 2009). Se pesaron 3 g de patata, previamente triturada, y se introdujo en la estufa de convección a 105ºC durante 24 h. Tras este tiempo se enfriaron en un desecador y se pesaron hasta obtener un peso constante. La pérdida de agua se expresó en base seca (g agua/ 100g bs) determinándose por duplicado para cada muestra. 16 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 4.6 Tocoferol El contenido en tocoferol se determinó tanto en las patatas fritas como en el aceite. El análisis se realizó tras un proceso de extracción mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) (Kalogeropoulos et al, 2007). Para extraer el tocoferol del aceite, se pesó 1 g de aceite y se añadieron 10 mL de cloroformo:isopropanol (3/1, v/v) y se introdujeron 2 mL en un eppendorf. En el caso de la patata, se pesaron 2 g de patata triturada y se añadieron 10 mL de hexano con BHT (20 mg/kg). Esta mezcla se llevó al ultraturrax durante 1 min. Se recogió el extracto en un matraz, y se repitió la extracción dos veces más a la misma muestra. El extracto combinado de las tres extracciones se sometió a evaporación en el rotavapor. El residuo se disolvió en 10 mL de cloroformo:isopropanol (3/1, v/v), se recogieron 2 mL en un eppendorf. Tanto los eppendorf del aceite como los de las patatas se someten a centrifugación de 5 minutos a 5 rpm. El sobrenadante se introduce en viales para proceder a su análisis en el HPLC. Se empleó un equipo de HPLC Agilent 1100 series (Agilent Technologies, Santa Clara, CA), dotado de desgasificador, bomba cuaternaria, inyector automático ALS y detector de fotodiodos. Se utilizó para detectar el tocoferol una longitud de onda de 284 nm. Como columna se emplea una Agilent Zorbax SB C18 150 mm x 4,6 mm i.d 3,5 m (Agilent, Waldronn, Alemania) termostatizada a 27º C. El análisis se realiza con un sistema de disolvente cuaternario que consiste en agua gasificada con ácido ortofosfórico a pH 3, metanol, acetonitrilo y propanol-2. A una velocidad de flujo de 1 mL/min y una inyección de muestra de 50 L. Las combinaciones de solventes y tiempos durante la extracción son las siguientes (Tabla 1): Tabla 1. Combinación de solventes y tiempos durante la extracción de tocoferol en HPLC Tiempo (min) MeOH (D) Agua pH=3 (B) Acetonitrilo (C) Isopropanol (A) 0 90 10 0 0 10 95 5 0 0 15 100 0 0 0 20 100 0 0 0 25 100 0 0 0 17 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 26 20 0 20 60 36 20 0 20 60 40 90 10 0 0 Post run (30) 90 10 0 0 Se realizó una curva patrón con patrones estándar de α-tocoferol FLUKA (BioChemika) con concentraciones entre 0,25 y 100 ppm. La recta de calibrado que se obtuvo fue la siguiente (Figura 1): Figura 1. Recta de calibrado del tocoferol Este análisis se realiza por duplicado para cada muestra de aceite y patata. El contenido en tocoferol se expresa en mg/100g. 4.7 Color El color de las patatas se determinó mediante análisis digital de imagen. Se escanearon 5 patatas por cada tanda de fritura en escáner EPSON Perfection 2450, con una resolución de 600 pixeles. La imagen es tratada con el programa Matrox Inspector 8.0. A diferencia de otros estudios que solo toman una pequeña porción de la patata para analizar su color, en este caso se ha tomado la patata entera para tener una medida más homogénea y real del color de la patata. Con este programa obtenemos las coordenadas RGB, las cuales son transformadas a L*, a*, b* mediante un modelo cuadrático simple, basado en el de León et al, 2006. Para el calibrado del escáner se eligieron como y = 5E-06x + 0,0001 R² = 0,9956 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0 500 1000 1500 2000 mg tocoferol Área 18 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza referencia imágenes patrón correspondientes a la norma española de colores UNE 48103-94 (UNE, 1994). 4.8 Textura La textura de las patatas se determinó con el texturómetro TA.XT plus (Stable Micro Systems, Godlming, UK), mediante análisis de punción con la sonda P/2 de 2 mm de diámetro, célula de carga de 5 kg y velocidad de 2 mm/s hasta una penetración de 5 mm. Para cada patata se realizaron medidas en tres puntos (central y ambos extremos) y se analizaron cuatro patatas de cada una de las tandas de fritura. Los resultados se analizan con el software de este equipo y se utilizó la fuerza máxima como medida de fuerza de las patatas expresada en kg. 4.9 Análisis estadístico A partir de los datos experimentales se calcularon la medida y las desviaciones estándar, de forma que los datos mostrados en las figuras son las medias de todas las repeticiones, mientras que las barras de error representan la desviación estándar. Para la comparación entre medias se realizó un análisis de varianza de una vía, ANOVA, seguido de un test de Tukey con P<0,05. 19 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5.1 Temperatura La temperatura del aceite se registró durante la fritura para comprobar su evolución en las diferentes condiciones de estudio. Temperatura del aceite sin producto durante el calentamiento con y sin control de temperatura La placa de inducción que se ha utilizado en este estudio no permite seleccionar directamente la temperatura deseada del medio de fritura. Lo que se elige es un nivel de fritura. Por lo tanto, el primer paso previo fue determinar a qué temperatura se estabiliza el aceite para cada uno de los niveles de fritura. Esto se realizó utilizando la función de control de temperatura (con sensor) y cuando dicha función estaba desactivada (sin sensor). Esto es necesario para poder hacer las comparaciones posteriores y demostrar si el sistema de control de temperatura es efectivo o no. Estas pruebas se realizaron sin freír alimento, simplemente calentando aceite. Cuando está activado el sistema de control de temperatura, los niveles que se pueden seleccionar son min, low, med y max. Para el registro de la evolución de la temperatura en el aceite se utilizó la misma sartén y la misma cantidad de aceite que posteriormente se empleó para la fritura de las patatas. En la Figura 2, se muestra la evolución de la temperatura del medio de fritura en cada uno de los niveles seleccionados. Como se puede observar en esta figura, el tiempo de estabilización de la temperatura es aproximadamente de unos 4 minutos, aunque hay variaciones entre los niveles, ya que med tarda en torno a unos 5-6 minutos. Las temperaturas a las cuales se estabilizan cada uno de los niveles son: 140 ºC el nivel min, 160 ºC, el low, 180 ºC el med y 200 ºC el nivel max. Con esta prueba también se fijaron los niveles que iban a ser objeto de estudio en las frituras. Se seleccionaron los niveles low, med y max, descartándose el nivel min, porque, como se puede comprobar en la Figura 2, la temperatura que se alcanza con este nivel es muy baja para una fritura convencional (140 ºC). La temperatura a la cual se suele llevar a cabo es 170 ºC. Con los niveles low y med la temperatura está dentro del intervalo habitual en la fritura (160-190 ºC), en cambio con el nivel max, se alcanza una temperatura más elevada de lo normal, pero no se descartó este nivel para estudiar la 20 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza influencia de una temperatura elevada combinada con un sistema de control de temperatura. Figura 2. Evolución de la temperatura del aceite con el tiempo durante ensayos sin producto a diferentes niveles de fritura con control de temperatura. A continuación, se siguió la evolución de la temperatura en el aceite desconectando el sistema de control de temperatura. En estas condiciones la placa dispone de diferentes niveles numerados del 6 al 9. Esta prueba es necesaria para poder comprobar qué temperaturas alcanzan los niveles sin uso del sensor y así poder establecer comparaciones con y sin sensor para las pruebas siguientes. En la Figura 3 se muestran los resultados obtenidos. Como se puede observar, a diferencia de lo que ocurre si se activa el sensor de temperatura, cuando no actúa el sistema de control, las temperaturas no se estabilizan y aumentan durante todo el tiempo del ensayo. Tras estas pruebas y teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se estableció una relación entre niveles con y sin sensor. Para ello se tuvo en cuenta el tiempo que le cuesta estabilizarse a la temperatura en cada uno de los niveles low, med y max. Determinándose posteriormente qué nivel sin sensor alcanzaba a esos tiempos la temperatura de estabilización de cada uno de los niveles con sensor. De esta manera se concluyó que al principio del proceso de fritura, es decir antes de introducir el producto, la temperatura del aceite con el nivel 7 sin sensor es similar a la del nivel med con sensor; y que la del nivel 8 es similar a la que se alcanza con el nivel max. Por lo tanto, cuando se deseen comparar resultados de fritura con sistema de control de temperatura y sin él se tendrán en cuenta estas equivalencias. 0 50 100 150 200 250 0 2 4 6 8 Temperatura (°C) Tiempo (minutos) Niveles FS máx med low min 21 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza Figura 3. Evolución de la temperatura del aceite con el tiempo durante ensayos sin producto a diferentes niveles de fritura sin control de temperatura Temperatura del aceite durante la fritura con y sin control de temperatura Durante las frituras con patata se registró la temperatura del aceite. Como se puede observar en las Figuras 4 y 5, se diferencian claramente los ciclos de cada una de las tres frituras consecutivas realizadas con un mismo aceite. Se puede observar que se produce un aumento de la temperatura hasta alcanzar 180 ºC en los niveles 7 y med, y 200 ºC en los niveles 8 y max. Estas temperaturas se consideran las iniciales de fritura y en ese momento es cuando se introducen las patatas en la sartén, lo cual provoca un descenso de la temperatura debido a que éstas se encuentran a una temperatura inferior a la del aceite. A continuación la temperatura va aumentando. Si se fríe con el sistema de control de temperatura activado, cuando finaliza cada tanda, cuya duración es de 6 minutos, la temperatura del aceite vuelve a alcanzar la temperatura inicial. En este momento se retiran las patatas y se añaden las siguientes, sin cambio de aceite ni reposición del perdido por absorción de las patatas. Con esta evolución de la temperatura no se puede hablar de temperatura de fritura, ya que no es constante durante el proceso, si no de un rango de temperaturas y de una temperatura inicial de fritura. Cuando las frituras tienen lugar sin el sistema de control de temperatura, al final de cada una de las tandas la temperatura es superior a la inicial de fritura. En estas Figuras, 4 y 5, se muestra la evolución de las temperaturas del nivel 7 y med y del nivel 8 y max, respectivamente. En estas figuras se ha señalado los máximos de temperatura que se alcanzan en cada uno de los niveles. Con el nivel 7, la 0 50 100 150 200 250 300 0 5 10 15 Temperatura (° C) Tiempo (min) Niveles sin FS Nivel 6 Nivel 7 Nivel 8 Nivel 9 22 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza temperatura llega a alcanzar los 195 ºC, mientras que con el nivel med, la temperatura no supera los 182 ºC. Esto se consigue gracias al sistema de regulación de temperatura. En la figura que relaciona nivel 8 y max el comportamiento es parecido que en la relación entre nivel 7 y med, pero en este caso las diferencias entre las temperaturas máximas son mas acusadas. Con el nivel 8 la temperatura alcanza los 260 ºC. Por este motivo, se eliminó el nivel 8 del estudio; las patatas al finalizar la tanda presentaban un color muy oscuro, casi negro, mientras que su interior estaba crudo. Las patatas obtenidas con esta fritura se muestran en la Figura 6. Estas no son comestibles ni saludables debido a los posibles compuestos carcinogénicos que podrían contener. Figura 4. Evolución de la temperatura del aceite durante tres tandas de fritura. Con control de temperatura, nivel med, y sin control, nivel 7. Figura 5. Evolución de la temperatura del aceite durante tres tandas de fritura. Con control de temperatura, nivel max, y sin control, nivel 8. 0 50 100 150 200 250 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 Temperatura (ºC) Tiempo (minutos) Med y Nivel 7 Med Nivel 7 0 50 100 150 200 250 300 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 Temperatura (ºC) Tiempo (minutos) Max y Nivel 8 Max Nivel 8 23 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza Figura 6. Fotografía de las patatas fritas con el nivel 8 5.2 Pérdida de peso La pérdida de peso es una medida complementaria que se ha estudiado. No hay diferencias significativas entre los aceites, por lo que se muestra solo la pérdida de peso de patatas fritas en aceite de oliva (Figura 7) como referencia de lo que ocurre al modificar la temperatura de fritura y las tandas. Se puede observar que al aumentar el nivel de fritura aumenta el porcentaje de pérdida de peso. Esto es lógico ya que el tiempo de fritura es el mismo para todos los casos, y al aumentar el nivel de fritura, como se ha comentado anteriormente, se incrementa el intervalo de temperaturas en que la fritura tiene lugar. No se observan diferencias aparentes entre las diferentes tandas, por lo tanto en el rango estudiado, se puede concluir que el utilizar un aceite usado anteriormente no modifica la pérdida de peso del producto en la fritura siguiente. A pesar de que durante la fritura el producto capta aceite, esta ganancia no sustituye todo el agua que se ha evaporado, ya que cuanto más temperatura también se forma más corteza impidiendo la ganancia de aceite. Por lo que no es una relación lineal el incremento de peso y la pérdida de agua. En cuanto a la influencia del control de temperatura, si se comparan niveles en un principio equivalentes, se observa que las patatas pierden más peso con el nivel 7 que con el med. Esto es debido a las mayores fluctuaciones de temperatura que se producen en ausencia de control. 24 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza Figura 7. Pérdida de peso de las patatas fritas en aceite de oliva utilizando diferentes niveles de fritura 5.3 Perdida de agua Las patatas crudas tienen un contenido en agua del 83.16±0.23 %. Valor muy similar al obtenido por otros autores (Mecit et al, 2007). En la Figura 8 se muestra cómo influye el nivel de fritura y el número de frituras en la pérdida de agua para un mismo aceite. No se muestran los diferentes aceites puesto que tenían un comportamiento semejante, la gráfica corresponde al aceite de oliva. La humedad de las patatas fritas en cualquier condición está comprendida entre un 52,46 y un 67,73 %. En el nivel low se produce una menor pérdida de la humedad con respecto a los otros niveles con control de temperatura, es decir med y max.. En cuanto a las diferentes frituras, no hay diferencias entre ellas. Que el aceite esté utilizado no afecta en la pérdida de agua por parte de las patatas. Este comportamiento se observa también con la pérdida de peso. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 3 Pérdida peso (%) Pérdida peso low med max nivel 7 31 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza flavor, pero en este estudio no se tratan esos temas. En cambio, el color se modifica con el nivel de fritura empleado. En las Figuras 14, 15, 16 y 17 se muestran imágenes de patatas fritas utilizando diferentes niveles de fritura. Figura 14. Imagen de patatas fritas 6 minutos con el nivel low. Figura 15. Imagen de patatas fritas 6 minutos con el nivel med. Figura 6. Imagen de patatas fritas 6 minutos con el nivel max. 32 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza Figura 17. Imagen de patatas fritas 6 minutos con el nivel 7. En estas imágenes se puede ver como a medida que se aumenta el nivel de fritura las patatas adquieren un color más tostado. Esto es debido a que cuanto mayor es la temperatura más reacción de Maillard y caramelización se produce, esto también ha sido demostrado por otros autores (Mecit et al, 2007; Troncoso et al, 2009). Los resultados del análisis digital de imagen indicaron que no hay diferencias significativas en las coordenadas CIELab de las patatas fritas con aceite nuevo o reutilizado. En las Figuras 18 y 19 se muestran las coordenadas de color L* y a* de las patatas fritas con diferentes niveles para los tres aceites estudiados. No se muestra la coordenada b* ya que tan apenas sufre modificaciones durante el proceso de fritura en las condiciones analizadas. La luminosidad, indicada por la coordenada L*, disminuye al aumentar la temperatura, debido al oscurecimiento por los productos de la reacción de Maillard. La coordenada a*, que establece los valores que van de verde a rojo, es capaz de captar el rango de marrones a los cuales se torna la patata una vez frita. Se puede observar como cuanto mayor es el nivel de fritura mayor es el valor de a*, por lo que más “tostada” está la patata. 33 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza Figura 18. Luminosidad de las patatas fritas con diferentes niveles y aceites. Figura 19. Coordenada a* de las patatas fritas con diferentes niveles y aceites. En las Figuras 18 y 19 y en las imágenes anteriores de las patatas, se puede apreciar la diferencia entre el color de las patatas fritas con sistema de control de temperatura y sin él. Comparando el nivel med con el nivel 7 se observa que las patatas están más oscuras y marronáceas cuando se fríen sin control de temperatura debido lógicamente a la mayor temperatura que se alcanza durante la fritura cuando no hay control, aunque inicialmente la temperatura del aceite sea la misma. Por lo tanto el sistema de control de temperatura influye en la cantidad de grasa captada, en la pérdida de agua por parte del alimento, en el contenido en tocoferol, y en el color. Al no tener una temperatura constante las patatas fritas sin sensor se vuelven más oscuras, con un tostado mucho más intenso y menos atractivo, casi semejante al nivel max. Lo que se 0 10 20 30 40 50 60 70 low med max n7 L* tanda 1 AO Girasol VOO -2 0 2 4 6 8 10 12 14 low med max n7 a* tanda 1 AO Girasol VOO 34 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza corrobora con el análisis de imagen, obteniendo una menor L* y una mayo a*, con valores casi similares a los obtenidos con el análisis de imagen realizado a las patatas del nivel max. 5.7 Textura En el caso de la textura no se han obtenido resultados concluyentes, ya que las desviaciones son muy amplias para poder obtener una conclusión definitiva. Otros autores han demostrado que cuanto mayor es la temperatura a la cual se realiza la fritura mayor es la fuerza, es decir más dura es la patata (Pedrechi et al, 2004; Kita et al, 2007; Mecit et al, 2007; Troncoso et al, 2009). Por lo que deducimos que cuanto mayor es la temperatura más perdida de agua se produce, y aunque hay mayor ganancia de aceite, se forma la corteza más rápido haciendo que se vuelva más duro el producto sometido a fritura. 35 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 6. CONCLUSIÓN La temperatura del aceite durante la fritura con control de temperatura no supera el punto de consigna, mientras que cuando el sistema de control no está activado, la temperatura aumenta dando origen a valores máximos que difieren notablemente de la temperatura inicial de fritura. El contenido en aceite de las patatas tras la fritura es mayor en el caso de no emplear el control de temperatura, con un 20% más de aceite que en el caso de freírlas con control. Otro factor que produce un incremento de la captación de aceite es el aumento de la temperatura inicial de fritura, como ha sido comprobado por otros autores (Mecit et al, 2007). Las patatas retienen más aceite cuando se fríen con aceite usado varias veces. Estas tendencias se manifiestan en los tres tipos de aceite estudiados (girasol, girasol alto oleico y oliva virgen). El aceite de oliva tiene un contenido inicial menor de tocoferol y además es el aceite en el que la vitamina E se degrada más acusadamente, hasta un 40 %. En el caso de los aceites de girasol más ricos en tocoferol, el porcentaje de degradación es entorno al 15% sin diferencias apreciables entre ellos. El color de las patatas no varía con el tipo de aceite ni con el número de frituras, pero sí, y muy sensiblemente, con el nivel de fritura y con el uso o no del control de temperatura. Cuanto mayor es el nivel de fritura y, por lo tanto, la temperatura inicial del aceite, las patatas presentan un color más marronáceo, con coordenadas a* más alta y L* más baja. El color de las patatas fritas sin control de temperatura se modifica más que el de las elaboradas con control de temperatura. CONCLUSION Oil temperature during the frying temperature control does not exceed the set point, whereas when the control system is not activated, the temperature increases, giving rise to maximum values that differ significantly from the initial temperature of frying. The oil content of the chips after frying them is greater in the case of not using the temperature control, with 20% more oil than in the case of frying with control. Another factor that causes an increase in the uptake of oil is to increase the initial temperature of frying, as has been shown by others (Mecit et al, 2007). The potatoes retain more oil 36 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza when fried with oil used several times. These trends are reflected in the three studied types of oil (sunflower, high oleic sunflower and olive). Olive oil has a lower initial tocopherol content and it is also the oil in which the vitamin E is degraded more significantly, up to 40%. In the case of sunflower oil, which is rich in tocopherol, the degradation percentage is around 15% with no appreciable differences between them. The color of the potatoes does not vary with the type of oil or the number of chips, but it does, and very significantly, with the level of frying and the use or not of the temperature control. The higher the level of frying and therefore the initial oil temperature, the chips have a brownish color, with higher coordinates a * and L * lower. The color of the chips without temperature control is modified more than those made with temperature control. 37 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 7. IDENTIFICACIÓN DE LAS APORTACIONES QUE, EN MATERIA DE APRENDIZAJE, HAN SUPUESTO LA REALIZACIÓN DE ESTA ASIGNATURA En esta asignatura he podido aplicar todo lo aprendido durante el GRADO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS, sobre todo lo aprendido en las asignaturas de ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS y COCINADO INDUSTRIAL Y RESTAURACIÓN COLECTIVA. He aprendido a colaborar con un grupo de investigación, ha desarrollar un proyecto con ellos. Me han permitido organizarme, aportar ideas, asistir a reuniones… Con lo que he aprendido la metodología llevada a cabo por un grupo de investigación. En cuanto a mis análisis en concreto, he aprendido a manejar independientemente algunos de los equipos y técnicas aprendidas en prácticas durante todo el Grado, como el análisis de grasa, textura y humedad. Y aprender el manejo y técnica de otros análisis nuevos como el HPLC y el análisis digital de imagen, al igual que nuevos programas de análisis de datos. He adquirido más destreza a la hora de analizar datos y resultados obtenidos, de resolver problemas que surgen durante el proyecto y mayor soltura para tomar decisiones. He aprendido a escribir informes, realizar tablas y gráficas de datos, expresar resultados, y mejorar la expresión lingüística. 38 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 8. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA Y SUGERENCIAS DE MEJORA La asignatura, dentro de sus diferentes modalidades, me parece muy interesante para nuestra formación y curriculum. Te permite aplicar lo ya aprendido durante todo el Grado, y además adquirir nuevos conocimientos. Creo que está bien planteada esta asignatura, en cuanto al curso y al cuatrimestre, pero que debería de poderse elegir antes el tema que vas a desarrollar durante el proyecto, para tener más tiempo, ya que al principio del primer cuatrimestre ya podrías planificarte y realizar algunas tareas porque estás más libre de tiempo. Este Trabajo Fin de Grado tiene un valor de 6 créditos, los cuales veo escasos para el gran trabajo que conlleva. Además en el mismo cuatrimestre debemos realizar la asignatura de Practicum, la cual también incluye la realización de un informe final similar a este, aunque de menor extensión. Creo que es mucha carga las dos asignaturas más optativas. Ambas asignaturas son muy interesantes para la formación, pero tal vez podrían tener más valores en créditos y ser excluyentes como en otras carreras, que se puede elegir una de las dos fórmulas. 39 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 9. BIBLIOGRAFÍA -Bunger, A., Moyano, P., Rioseco, V., (2003). NaCl soaking treatment for improving the quality of French-fried potatoes. Food Research International 36, 161166. -Chiou, A., Kaloheropoulos, N., Boskou, G., Salta, F.N., (2012). Migration of health promoting microconstituents from frying vegetable oils to French fries. Food Chemistry 133, 1255-1263. -Dana, D., Blumenthal, M., Saguy, I., (2003). The protective role of wáter injection on oil quality in deep fat frying conditions. European Food Research and Technology 217, 104-109. -Gaonkar, A.G., (1989). Interfacial tensions of vegetable oil/wáter systems: Effect of oil purification. Journal of the American Oil Chemists Society 66 (8), 1090-1092. -Juárez, M.D., Osawa, C.C., Acuña, M.E., Sammán, N., Gonçalves, L.A.G., (2011). Degradation in soybean oil, sunflower oil and partially hydrogenated fats after food frying, monitored by conventional and unconventional methods. Food Control 22, 1920-1927. -Kalogeropoulos, N., Chiou, A., Mylona, A., Ioannou, M.S., Andrikopoulos, N.K., (2007). Recovery and distribution of natural antioxidants (?-tocopherol, polyphenols and terpenic acids) after pan-frying of Mediterranean finfish in virgin olive oil. Food Ch -Kalogeropoulos, N., Mylona, A., Chiou, A., Ioannou, M.S., Andrikopoulos, N.K., (2007). Retention and distribution of natural antioxidants (?-tocopherol, polyphenols and terpenic acids) after shallow frying og vegetables in virgin olive oil. LWT 40, 1008- -Karakaya, S., Simsek, S., (2011). Changes in Total Polar Compounds, Peroxide Value, Total Phenols and Antioxidant Activity of Various Oils Used in Deep Fat Frying.Journal of the American Oil Chemists´Society 88, 1361-1366. -Kita, A., Lisinska, G., Golubowska, G., (2007). The effects of oils and frying temperaturas on the texture and fat content of potato crisps. Food Chemistry 102, 1-5. -León, K., Mery, D., Pedreschi, F., León, J., (2006). Color measurement in L*a*b* units from RGB digital images. Food Research International 39, 1084-1091. 40 Andrea Bordetas Gascón Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza -Mir-Bel, J., Oria, R., Salvador, M.L., (2009). Influence of the vaccum break conditions on oil uptake during potato post-frying cooling. Journal of Food Engineering 95, 416-492. -Ngadi, M., Li, Y., Oluka, S., (2007). Quality changes in chicken nuggets fried in oils with different degrees of hydrogenation. Lebensmittel-Wissenschaft (LWT) 40, 1784-1791. -Ngadi, M.O., Wang, Y., Adedeji, A.A., Raghavan, G.S.V., (2009). Effect of microwave pretreatment on mass transfer during deep-fat frying of chicken nugget. LWT - Food Science and Technology 42, 438-440. -NIVAP. (2007). Catálogo holandés de variedades de patata. Netherlands potato consultative foundation. En http://www.nivaa.nl/uk/about_potatoes/variety_catalogue -Oztop, M.H., Sahin, S., Sumnu, G., (2007). Optimization of microwave frying of potato slices by using Taguchi tecnique. Journal of Food Engineering 79, 83-91. -Pedrechi, F., Moncayo, P., (2005). Oil iptake and texture development in fried potato slices. Journal of Food Engineering 70, 557-563. -Pedrechi, F., Moyano, P., (2005). Effect of pre-drying on texture and oil uptake of potato chips. LWT 38, 599-604. -Quiles, J.L., Ramírez-Tortosa, M.C., Gómez, J.A., Huertas, J.R., Mataix, J., (2002). Role of vitamin E and phenolic compounds in the antioxidant capacity, measured by ESR, of virgin olive, olive and sunflower oils after frying. Food Chemistry 76, 461-468 -Rossi. M., Alamprese, C., Ratti, S., (2007). Tocopherols and tocotrienols as free radical-scavengers in refined vegetable oils and their stability during deep-fat frying. Food Chemistry 102, 812-817. -Salvador, A., Varela, P., Sanz, T., Fiszman, S.M., (2009). Understanding potato chips crispy texture by simultaneous fracture and acoustic measurements, and sensory analysis. LWTFood Science and Technology 42, 763-767. -Sánchez-Gimeno, A.C., Negueruela, A.I., Benito, M., Vercet, A., Oria, R., (2008). Some physical changes in Bajo Aragón extra virgin olive oil during the frying process. Food Chemistry 110, 654-658. -Troncoso, E., Pedreschi, F., Zúñiga, R.N., (2009). Comparative study of physical and sensory properties of pre-treated potato slices during vacuum and atmospheric frying. LWT - Food Science and Technology 42, 187-195.