ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES Y VIDA ÚTIL DE PATATAS

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES Y VIDA ÚTIL DE
PATATAS CONGELADAS Y REFRIGERADAS ‘SIN PREFRITURA’
Fregapane G.*, Reina A.B. y Salvador M.D.
Dpto. Tecnología de Alimentos, Universidad de Castilla-La Mancha, Ciudad Real
[email protected]
Palabras Clave
Patatas ‘sin prefritura’, Composición, Valor Nutricional, Propiedades físicas, Vida Útil
RESUMEN
En el marco de un proyecto de innovación y desarrollo del programa nacional CDTI (Desarrollo
Tecnológico Industrial) se ha llevado a cabo el estudio de las propiedades y vida útil de patatas
congeladas y refrigeradas ‘sin prefritura’. La principal innovación de este tipo de patata con
respecto a los productos congelados disponibles actualmente en el mercado consiste en la
ausencia de la operación de prefritura en el proceso de elaboración y por lo tanto de grasa en
el producto final.
Las actividades de I+D+i realizadas han incluido la caracterización químico-física (composición,
color, textura), organoléptica, nutricional y microbiológica del producto comercial – patata
congelada y refrigerada sin prefritura - así como el estudio de su comportamiento durante y
después de la fritura, junto al estudio de su vida útil durante el periodo de comercialización. La
finalidad de este proyecto ha sido proponer nuevas formas de uso del producto, como
alimentos de V gama para su empleo en restauración o en el hogar.
De forma específica se ha realizado un estudio de la vida útil y estabilidad del producto
refrigerado ya que este tipo de presentación al consumidor puede presentar ventajas
comerciales. Se han ensayado distintas condiciones de pre-tratamiento y envasado del
producto; evaluándose dos sistemas de conservación y comercialización del producto
refrigerado: bolsas termoselladas con o sin vacio y en atmosfera modificada en formato de
barquetas.
Entre las condiciones de conservación ensayadas se puede establecer que el envasado en
atmosfera modificada sin vacio proporciona los mejores resultados, sobre todo en cuanto a los
parámetros microbiológicos, pero también permite una mejor conservación de las propiedades
del producto incluso después de tres semanas de almacenamiento.
INTRODUCCIÓN
La principal innovación de las patatas congeladas ‘sin prefritura’ con respecto a los productos
disponibles en el mercado actualmente consiste en la ausencia de una operación de fritura
parcial y por lo tanto en un menor contenido en grasa en el producto comercial, lo que permite
ofrecer a los consumidores una mejora en la calidad nutricional. Este método de producción
patentado (ES 2 316 547 T3) sustituye al que ha sido hasta hoy el principal sistema de
conservación de patatas: la prefritura previa a la congelación, un proceso que desde 1950 se
extendió por todo el mundo logrando que este producto se haya convirtido en uno de los más
consumidos. El nuevo procedimiento consigue la congelación de la patata y la prepara para su
uso inmediato sin la adición de ningún tipo de grasa industrial, algo que posibilita mantener la
estructura y las características organolépticas del alimento y conservar íntegras su textura y
sabor original.
La textura, junto con el color y el sabor, son las propiedades físicas y organolépticas de mayor
importancia en este tipo de producto, que se ven afectadas por las condiciones de procesado
durante la elaboración y de cocción y/o fritura antes de su consumo. Se busca la obtención de
productos con una textura que resulte similar a los productos caseros y por ello se han
realizado ensayos sensoriales de preferencia para establecer el grado de aceptación de los
productos elaborados por parte de los consumidores.
Se pretende resaltar el valor nutricional de este tipo de patata congelada sin prefitura previa
en comparación con otros comerciales prefritos y congelados presentes actualmente en el
mercado para obtener productos de la máxima calidad nutricional y más saludables, sin adición
de aditivos y que sean considerados casi inalterados, según el actual concepto de los
denominados ‘minimally procesed foods’.
De forma específica se quiere realizar un estudio de la vida útil y estabilidad del producto
refrigerado envasado en atmósfera modificada, eventualmente aportando modificaciones en el
actual proceso de elaboración del producto, ya que este tipo de formato y presentación al
consumidor puede presentar ventajas comerciales a considerar. Se trata de evaluar el método
de conservación del producto más adecuado a las exigencias de calidad de los productos
elaborados por la Empresa con este procedimiento.
MATERIALES Y MÉTODOS
Tipos de patatas estudiados: fresca, ‘sin prefritura’ congelada y refrigerada (desarrolladas
en colaboración con la empresa Kipafrost SL, Quintanar de la Orden), congelada prefrita
comercial (McCain)
Composición y calidad nutricional
Se han determinado los siguientes parámetros:
• Contenido energético (en base al contenido en nutrientes)
• Componentes mayoritarios: agua (estufa a 105 ºC), proteínas (método Kjeldahl), grasas
(equipo de extracción Soxhlet), fibra bruta y dietética (equipo FiberTec), hidratos de carbono
(calculado por diferencia) y cenizas (mufla a 550 ºC hasta peso constante).
Propiedades físicas y organolépticas
• La textura se ha medido utilizando en equipo INSTRON modelo 4301,
• El color se ha determinado por medio de un colorímetro Konica CR-400.
• La evaluación sensorial de los productos elaborados se ha realizado por medio de una prueba
triangular (UNE-EN ISO 4120:2008) y una prueba de ordenación o ranking (UNE-ISO
8587:2010). Las pruebas sensoriales se han efectuado con 8-10 catadores habituados a la
realización de ensayos organolépticos con una amplia gama de alimentos.
Calidad microbiológica e higiénico-sanitaria
Se han determinado los microorganismos patógenos, toxigénicos o que pueden alterar el
producto final tomando como referencia el RD 3483/2000 y el Reglamento CE 1441/2007.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Por medio de este estudio se pretende estudiar las características y propiedades de los
productos objeto de este proyecto de I+D+i: las patatas ‘sin prefritura’ congeladas y
refrigeradas, y compararlas con la materia prima - patata fresca - y con un producto presente
en el mercado.
Análisis químico: composición y valor nutricional
Comparando la composición y el valor nutricional de los distintos tipos de patatas estudiados
observamos que las características de la patata sin prefritura desarrolladas en este estudio,
tanto congelada como refrigerada, son muy similares a la de la materia prima de partida: la
patata fresca. Por lo contrario, las mayores diferencias vienen marcadas por la patata
comercial prefrita y congelada, que presenta un contenido muy superior en grasa y más
reducido en humedad y por lo tanto un mayor valor energético. La presencia de un
recubrimiento en el producto prefrito justifica el mayor contenido en hidratos de carbono (HC).
Los valores de estas determinaciones se presentan en la tabla 1.
Tabla 1. Composición y valor nutricional de los tipos de patata estudiados
HUMEDAD
GRASA
(g/100g) (g/100g)
TIPO de PATATA
PROTEINA
CENIZA
(g/100g) (g/100g)
HC
(g/100g)
ENERGÍA
(kcal/100g)
Fresca
82,5
0,12
1,8
0,52
15,1
72
Congelada sin
81,0
0,16
1,6
0,73
16,5
74
Refrigerada sin
75,6
0,20
1,8
0,99
21,4
95
Comercial prefrita
65,4
3,90
2,4
0,82
27,6
155
Después del proceso de cocción por medio de la técnica de fritura se observa que la
composición es más similar en los distintos tipos de patatas analizados (tabla 2), con la
excepción de la patata refrigerada sin prefritura ya que en su proceso de preparación se
contempla una etapa de secado que obviamente reduce el contenido de agua en el producto.
Esta es la explicación del mayor contenido en hidratos de carbono y grasa que se observa en
este caso. De hecho si calculamos el contenido en grasa de las patatas en base a su peso seco,
los valores resultantes son 39,2, 39,0, 33,7 y 26,7% para las patatas frescas, congeladas y
refrigeradas sin prefritura y congeladas prefrita comercial respectivamente.
Tabla 2. Composición de los tipos de patatas estudiados después del proceso de fritura
HUMEDAD
(g/100g)
TIPO de PATATA
GRASA*
PROT
CENIZA
(g/100g) (g/100g) (g/100g)
HC
(g/100g)
ENERGÍA
(kcal/100g)
Fresca
65,0
13,7 (39,2)
1,6
0,52
19,1
206
Congelada sin
59,7
15,7 (39,0)
1,5
0,73
22,3
236
Refrigerada sin
43,7
18,9 (33,7)
1,3
0,99
35,0
244
Congelada prefrita
62,2
10,0 (26,7)
2,2
0,82
24,6
198
*entre paréntesis se indica el valor en base al peso seco
Propiedades físicas
En relación con la medida de color de los distintos tipos de patatas crudas estudiadas (tabla 3)
se observa una clara diferencia marcada principalmente por la operación de prefitura en la
patata comercial, que se encuentra claramente separada en el espacio de color con una
intensidad significativamente superior de ‘amarillo’ (b*). Las patatas sin prefritura, tanto
congeladas como refrigeradas, presentan una coloración muy similar a la de la materia prima.
Tabla 3. Medida de color (CIELab*) de los tipos de patatas estudiados
TIPO de PATATA
Cruda
Frita
a*
b*
L*
a*
b*
L*
Fresca
-6,74
22,37
70,45
-5,07
29,56
55,55
Congelada sin prefritura
-5,72
28,55
72,17
-6,53
24,94
59,27
Refrigerada sin prefritura
-7,00
26,00
70,25
-6,96
24,98
53,17
-10,23
31,41
64,68
-8,05
26,34
56,31
Congelada prefrita comercial
Una vez realizado el proceso de fritura, es importante destacar que las patatas sin prefritura,
tanto congeladas como refrigeradas, presentan un color muy similar entre ellas y próximo al
de la patata comercial, como puede observarse en la figura 1.
cruda
frita
32
prefrita
fresca
cong sin
28
b*
prefrita
refrigerada sin
cong sin
24
fresca
20
-12
-10
-8
-6
-4
a*
Figura 1. Medida de color en los tipos de patata estudiados
El análisis de la textura de las patatas analizadas realizado por medio de un ensayo de corte
(tabla 4) revela que la patata refrigerada presenta una mayor cohesividad (gomosidad) y
menor dureza (crujiente) en comparación con los otros tipos ensayados. Las dos patatas
congeladas, sin prefritura y comercial, tiene un comportamiento muy similar.
Tabla 4. Medida de textura en los tipos de patatas estudiados
TIPO de PATATA
Cruda
F max (N)
Frita
Deformación
(mm)
F max (N)
Deformación
(mm)
Fresca
32,9
8,2
48,5
5,7
Congelada sin prefritura
26,4
10,2
46,3
7,2
Refrigerada sin prefritura
14,5
14,0
44,1
10,1
Congelada prefrita comercial
28,9
10,6
47,3
5,3
Las propiedades físicas, como textura y color, tienen particular importancia en los productos
listo para el consumo, en este caso las patatas después de su fritura. En este sentido se puede
observar que las patatas listas para su consumo presentan una dureza (crujiente) muy
parecida entre ellas y superior al producto crudo ó fresco al mismo tiempo que se reduce la
cohesividad (gomosidad) o deformación que sufren antes del corte. La patata fresca y las dos
congeladas presentan propiedades texturales muy parecidas mientras que la refrigerada se
deforma más antes de su corte.
Las propiedades texturales de los cuatro tipos de patatas estudiados quedan recogidas en la
figura 2, identificadas como ‘cruda’ y después del proceso de fritura.
60
cruda
frita
Dureza
50
fresca
prefrita
cong sin
Fuerza max (N)
refrigerada sin
40
fresca
30
prefrita
cong sin
20
Cohesividad
refrigerada sin
10
0
5
10
15
20
Deformación (mm)
Figura 2. Análisis de textura de los tipos de patata estudiadas
Vida útil del producto refrigerado envasado en atmosfera modificada
Con el objetivo de estudiar la viabilidad de conservar la patata sin prefritura por medio de
refrigeración se han realizado diferentes ensayos empleándose para ello distintas condiciones
de envasado y pre-tratamiento del producto. Básicamente se han evaluado dos sistemas de
comercialización del producto refrigerado, envasándolo en: i) bolsas termoselladas con o sin
vacio y ii) barquetas en atmosfera modificada.
Se ha trabajado envasando la patata sin prefritura en atmosfera modificada en barquetas, de
250 y 500 g, utilizando una mezcla de gases (nitrógeno:dióxido de carbono) así como
diferentes niveles de vacío. Las barquetas se han mantenido en refrigeración a 4-5ºC
durante 4 semanas y se han realizado controles de calidad semanales. Previo al envasado, el
secado de las muestras se realizó en base a condiciones optimizadas previamente.
Se analizaron diversos parámetros microbiológicos tanto en las bolsas termoselladas como
en las barquetas (tabla 5), y se ha observado que todos los parámetros microbiológicos
están dentro de los límites establecidos por la legislación (RD 3483/2000 y Reglamento CE
1441/2007). Al freír las patatas cualquier microorganismo originariamente presente es
eliminado, quedándose el producto con una carga microbiana prácticamente nula.
Entre las condiciones de conservación ensayadas se puede establecer que la conservación de
las patatas refrigeradas en atmosfera modificada en barquetas permite una mejor
conservación del producto desde el punto de vista higiénico sanitario pero también en la
preservación de las propiedades del producto, principalmente textura y color, en
comparación con el envasado en bolsas a vacio, incluso después de 3 semanas de
almacenamiento.
Tabla 5. Estado higiénico-sanitario y propiedades físicas en los
métodos de conservación estudiados
Microbiología
Textura
Color
MET. CONSERVACIÓN
Aerobios
Enterobacterias
Fuerza
(N)
Deformación
(mm)
L*
a*
b*
Congelación
(Referencia)
Refrigeración con vacio
(bolsas)
Refrigeración en atmosf
mod (barquetas)
5x102
2,3x102
24
10,2
74,79
-9,33
32,48
>3x105
>3x105
35
16,5
70,67
-6,25
27,79
<3x104
<3x104
38
13,5
68,78
-6,27
21,59
Límites legales
<5x104
<5x104
Evaluación sensorial
A los 10 y 21 días de conservación en refrigeración y realizadas previamente las
correspondientes pruebas microbiológicas – que confirman su adecuado estado higiénicosanitario – se ha realizado su evaluación sensorial mediante una prueba triangular (UNE-EN
ISO 4120:2008) para determinar si existen diferencias significativas entre la patata frita
refrigerada en las condiciones de conservación estudiadas frente a la congelada sin prefritura
(utilizada como referencia). El análisis de los resultados indica que existen diferencias
significativas (al 99%) entre las dos muestras evaluadas.
Entre las observaciones recogidas por los catadores se pone de manifiesto que la patata
refrigerada presentaba una buena textura, crujiente en su exterior aunque algo gomosa
internamente. Destacando la presencia de pequeñas manchas en los extremos de la patata
con el tiempo. Para el caso de la patata congelada sin prefritura (referencia), tenía buen
color y textura, con una favorable percepción general del producto, tanto visual como
gustativa.
Con el objetivo de ampliar los ensayos sensoriales del producto y al mismo tiempo mejorar la
estabilidad de la patata refrigerada sin prefritura tras la operación de fritura, se han
realizado nuevas pruebas de conservación empleado para ello ácido cítrico para ofrecer un
mejor margen de estabilidad en los lotes de producción.
A los 10 y 21 días de conservación en refrigeración y tras las correspondientes pruebas de
estado higiénico-sanitario, se ha realizado un ensayo sensorial por medio de la prueba de
ordenación o ranking (UNE-ISO 8587:2010) para establecer la clasificación de las muestras
de acuerdo a su ‘calidad organoléptica global’. Se han elegido como criterios sensoriales de
calidad, tanto para el producto crudo como listo para su consumo es decir tras la fritura, el
‘aspecto visual’ y la ‘calidad global en boca’.
Aunque las consideraciones de más interés corresponden a las características sensoriales que
presenta el producto después de la fritura, se ha considerado de interés evaluar el aspecto
de las patatas crudas al abrir el envase antes de su cocción y/o fritura ya que aspecto este
importante para la elección del producto, especialmente si el envase final es transparente.
En el caso de las patatas crudas solo se han evaluado las muestras por el criterio ‘aspecto
visual’ (tabla 6).
Tabla 6. Prueba de ordenación en las patatas crudas
ASPECTO VISUAL
Mejor
Ordenación
Peor
1ª
2ª
3ª
4ª
- sin secado
03
04
02
01
- secado 1h
14
12
11
13
- secado 2h
22
24
23
21
Codificación de las muestras:
•
01, 11 y 21 – sin aditivo
•
02, 12 y 22 - 0,5 g/kg de ácido cítrico en polvo
•
03, 13 y 23 - 2 g/kg de ácido cítrico en polvo
•
04, 14 y 24 - 11,3 g/l de ácido cítrico en disolución
Destacar que las muestras que no llevan incorporado ningún aditivo en su preparación
(códigos 01, 11 y 21) son las peor evaluadas por los catadores en función del criterio de
ordenación ‘aspecto visual’ del producto. En relación con el aspecto del producto crudo, las
series preparadas con 0,5 g/kg de ácido cítrico incorporado en polvo (códigos 02, 12 y 22) y
11,3 g/l de ácido cítrico en disolución añadido pulverizado (códigos 04, 14 y 24) han
resultado ser las que presentan un mejor aspecto visual de las patatas crudas.
En el caso de las patatas fritas (tabla 7) se ha realizado la evaluación sensorial de las
muestras a través de ambos criterios, ‘aspecto visual’ y ‘calidad en boca’
Tabla 7. Prueba de ordenación en las patatas fritas
ASPECTO VISUAL
Mejor
Ordenación
Peor
1ª
2ª
3ª
4ª
- sin secado
04
02
03
01
- secado 1h
14
12
13
11
- secado 2h
22
24
21
23
EN BOCA
Mejor
Ordenación
Peor
1ª
2ª
3ª
4ª
- sin secado
---
---
---
---
- secado 1h
14
12
13
11
- secado 2h
24
22
23
21
Como se puede observar en la tabla 7 en las pruebas de ordenación hay un elevado
consenso por parte de los catadores en que las muestras preparadas con 0,5 g/kg de ácido
cítrico incorporado en polvo (códigos 02, 12 y 22) y 11,3 g/l de ácido cítrico en disolución
añadido pulverizado (códigos 04, 14 y 24) son las que presentan una mejor calidad sensorial
evaluada tanto por su aspecto visual externo como por sus características en boca, quedando
en las dos primeras posiciones de las ordenaciones efectuadas en todas las series
presentadas. Estos dos tipos de muestras se diferencian claramente en cuanto a su calidad
sensorial de las preparadas sin adición de ácido cítrico (códigos 01, 11 y 21) o con una dosis
‘demasiado’ elevada de 2 g/kg que lo hacía claramente perceptible en el producto final.
Estas condiciones de conservación, con un secado de 1 o 2h, proporcionan muestras
significativamente diferenciadas y con una mayor calidad que las muestras conservadas sin
reducir su contenido en humedad, tal y como ya se había observado en pruebas anteriores.
Conviene destacar que las muestras de este tratamiento (sin secado) no se han evaluado
sensorialmente en boca a causa de su peor aspecto visual y también por sobrepasar los
límites establecidos en los controles microbiológicos.
Agradecimientos
Contrato de asistencia técnica UCTR100164 en el marco de la convocatoria CDTI 2009 con la
empresa Biopastis SL (Quintanar de la Orden).