ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES Y VIDA ÚTIL DE PATATAS CONGELADAS Y REFRIGERADAS SIN PREFRITURA. Fregapane G.*, Reina A.B. y Salvador M.D.

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1 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 giuseppe.fregapane@uclm.es 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 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.

2 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.

3 TIPO de PATATA Tabla 1. Composición y valor nutricional de los tipos de patata estudiados HUMEDAD GRASA PROTEINA CENIZA HC 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 TIPO de PATATA HUMEDAD GRASA* PROT CENIZA HC 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 Propiedades físicas *entre paréntesis se indica el valor en base al peso seco 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 Congelada prefrita comercial -10,23 31,41 64,68-8,05 26,34 56,31 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.

4 32 prefrita cruda frita fresca b* prefrita refrigerada sin cong sin cong sin fresca 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 Frita F max (N) 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.

5 60 50 Dureza prefrita fresca cong sin refrigerada sin cruda frita Fuerza max (N) fresca cong sin prefrita 20 refrigerada sin Cohesividad 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.

6 Tabla 5. Estado higiénico-sanitario y propiedades físicas en los métodos de conservación estudiados MET. CONSERVACIÓN Microbiología Textura Color Aerobios Enterobacterias Fuerza (N) Deformación (mm) L* a* b* Congelación (Referencia) 5x10 2 2,3x ,2 74,79-9,33 32,48 Refrigeración con vacio (bolsas) >3x10 5 >3x ,5 70,67-6,25 27,79 Refrigeración en atmosf mod (barquetas) <3x10 4 <3x ,5 68,78-6,27 21,59 Límites legales <5x10 4 <5x10 4 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).

7 Tabla 6. Prueba de ordenación en las patatas crudas ASPECTO VISUAL Mejor Ordenación Peor 1ª 2ª 3ª 4ª - sin secado secado 1h secado 2h 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 secado 1h secado 2h EN BOCA Mejor Ordenación Peor 1ª 2ª 3ª 4ª - sin secado secado 1h secado 2h 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.

8 Agradecimientos Contrato de asistencia técnica UCTR en el marco de la convocatoria CDTI 2009 con la empresa Biopastis SL (Quintanar de la Orden).