1. Introducción
Los temas nutricionales se encuentran en primera línea, tanto en el campo científico (líneas de investigación) como en medicina preventiva, clínica y terapéutica. En las últimas décadas, se han producido cambios significativos en los hábitos alimenticios de la población, debido a diversos factores como el ritmo de vida, la incorporación de la mujer al ámbito laboral y la influencia de los medios de comunicación y publicitarios. Dentro de los hábitos adquiridos a la hora de alimentarse, aparecen los agrupados en la denominada “comida rápida”, de gran aceptación por parte de los consumidores. Las de mayor consumo, entre los jóvenes, son las papas fritas, hamburguesas o hot dogs y que pueden a su vez, estar elaborados con grasas de elevados niveles de ácidos grasos saturados, o también con grasas vegetales parcialmente hidrogenadas (Barrado, Mayo, Tesedo, Romero, & De la Rosa, 2008).
El consumo excesivo de grasa, componente principal en los alimentos fritos, es un factor dietético clave en la incidencia de enfermedades coronarias y, probablemente, en algunos tipos de cáncer. A esto se añade que los consumidores están interesados en alimentos más saludables pero no están dispuestos a renunciar a la parte organoléptica (Dueik & Bouchon, 2011).
2. Fritura
La fritura es un ejemplo de deshidratación y una de las operaciones unitarias más utilizadas en la industria alimentaria (Ibarz & Barbosa-Cánovas, 2005) Además, es uno de los métodos más difundidos en el mundo, especialmente por la generación de propiedades muy particulares como la formación de corteza, aromas o el aspecto visual (Mallikarjunan, Ngadi, & Chinnan, 2010).
La aplicación industrial del proceso de fritura, presenta amplias ventajas ya que, al introducir el alimento en un medio constituido por una materia grasa (aceite) calentada a temperaturas entre 170 - 180 ºC , y por un tiempo relativamente corto, cambia rápidamente sus características físicas, químicas y sensoriales (Robert et al., 2001).
2.1. Fritura profunda
Durante la fritura por inmersión o también denominada profunda, el alimento se cocina debido a la transferencia de calor directa desde el aceite caliente hacia el alimento; cuando el alimento se introduce en el aceite caliente, la temperatura de este último baja, la humedad superficial del alimento se vaporiza súbitamente, mientras que el agua en el interior se difunde hacia la superficie, para finalmente pasar a la fase de vapor y viajar a través del aceite de fritura al ambiente externo, lo que se evidencia, a su vez, por la presencia de abundantes burbujas en el aceite. Simultáneamente, mientras avanza el proceso, el alimento comienza a desarrollar su color característico (Rojas & Narváez, 2011).
Los medios de fritura, por ejemplo aceites, poseen alta capacidad calorífica, esto permite transferir energía para superar el punto de ebullición del agua. Debido a la evaporación en la frontera (entre la corteza formada y el aceite), el agua difunde desde el interior hacia el medio de fritura, es decir, se genera una transferencia de masa. Apenas finaliza la transferencia de agua, se superan los 100 ºC de temperatura y se inicia la producción de aromas, sabores y color característicos. A partir de los 120 ºC, empiezan a producirse ciertas sustancias, como la acrilamida, compuesto potencialmente carcinógeno (Gertz & Matthäus, 2008).
La Figura 1 esquematiza el fenómeno de transferencia de masa y energía donde se aprecia el gradiente de temperatura entre el interior del alimento y el medio de fritura (aceite) con la corteza o costra en la zona de frontera.
En el proceso de fritura además ocurren transformaciones en la composición del alimento y en el medio de fritura (aceite) en niveles que dependen de las condiciones de proceso (temperatura, tiempo), de la naturaleza del producto a freír y de la calidad / cantidad de aceite. Además, en el periodo de enfriamiento, algunas investigaciones demostraron que el alimento absorbe la mayor cantidad de grasa en esta fase (Suaterna, 2008).
Fig. 1:
Transferencia de masa y calor en fritura profunda (P = 101.3 kPa).
Suaterna (), señala que todos los aceites, presentan cambios en el contenido de nutrientes y que pueden generar compuestos tóxicos, los que a su vez, pasan al alimento. Las transformaciones se presentan lenta o rápidamente, según las condiciones de proceso, donde las más críticas son: temperatura; tipo de alimento, relación aceite / alimento, materiales de fabricación de freidoras, reposición de aceite de fritura (por pérdida en proceso), limpieza y condiciones de almacenamiento del aceite.
2.2. Fritura al vacío
En esta técnica, el alimento es procesado bajo condiciones de presión reducida (subatmosférica) en un sistema cerrado. Esto permite disminuir el punto de ebullición del agua contenida en el alimento y conseguir así, temperaturas más bajas de fritura (Bravo, Sanjuán, Clemente, & Mulet, 2011).
En este tipo de proceso, la temperatura del aceite se encuentra en promedio a 110 ºC y 3,1 kPa (presión donde el agua hierve a 25 ºC) (Garayo & Moreira, 2002). El mecanismo de transferencia de calor, en la fritura al vacío, es similar a la fritura convencional (presión atmosférica) pero con la diferencia que la temperatura del aceite de fritura será menor (en condición subatmosférica) (Yamsaengsung & Rungsee, 2006).
Según Dueik & Bouchon (), esta tecnología es prometedora en cuanto a la producción de snacks más saludables, según la materia prima de origen y conservando además sus particulares características originales. Estos beneficios se deben a las bajas temperaturas de proceso y la menor exposición al oxígeno. Por esta razón, los nutrientes de vegetales y frutas, por ejemplo vitaminas, que son sensibles a las condiciones de proceso en la fritura convencional, hacen que la fritura al vacío sea una clara opción de procesamiento para este tipo de alimentos.
La Tabla 1, ilustra las diferencias fundamentales entre la fritura convencional y la de vacío. Aquí aparecen, por ejemplo, los compuestos polares, que son consecuencia del deterioro de los aceites de fritura, así como la acrilamida, un compuesto considerado potencial carcinógeno, y que se genera a partir de los 120 ºC (se ha demostrado que su formación depende especialmente de la temperatura) (Dueik & Bouchon, 2011).
Tabla 1
Comparación de fritura, en condiciones atmosféricas y bajo presión reducida (vacío)
En términos generales, los beneficios por aplicación de esta tecnología son consecuencia de las bajas temperaturas y la menor exposición al oxígeno atmosférico. Maadyrad et al (), reconocen los siguientes:
Reducción de los efectos adversos en la calidad del aceite de fritura.
Conservación de componentes naturales de color y flavor.
Reducción del contenido de acrilamida.
Mejor conservación de nutrientes.
2.3. Micronutrientes
Entre los antioxidantes naturales se encuentran: ácido ascórbico, carotenoides, antocianinas y betalaínas. Estos pueden funcionar como inhibidores de radicales libres, previniendo así, ciertas enfermedades de tipo crónico. Estos componentes benéficos, están presentes en gran variedad de materias primas, pero son muy sensibles a las condiciones de la fritura convencional (Dueik & Bouchon, 2011).
Se cree que la relativa estabilidad de las vitaminas hidrosolubles en productos derivados de la fritura, comparado con métodos tradicionales de cocción en agua, se debe a los tiempos cortos de proceso y a la formación de la corteza o costra que logra un efecto de retención de líquidos del alimento (Han, Kozukue, Young, Lee, & Friedman, 2004).
Villamizar et al (), al trabajar con snacks de mango (T= 110 ºC, t= 90 s) encontraron una pérdida de 43,2 % de vitamina C, comparado con un 93,8% en fritura convencional (T = 175 ºC, t = 30 s). Además, con panel de jueces semi entrenados, calificaron mejor a la fritura al vacío en cuanto a color y sabor, sin presentar diferencia significativa los atributos de aroma y textura.
En fritura de kiwi ( T= 80 ºC, t = 50 min, P = 2.3 kPa), Diamante et al () encontraron una pérdida de 51,7 % de vitamina C que se incrementa hasta 67,8% en condiciones de fritura a 100 ºC durante 25 minutos, pero en estas mismas condiciones, la pérdida es de 61% si se somete a pre tratamiento con solución de malto dextrina (concentración 33%) por una hora (efecto protector de vitamina C).
Da Silva & Moreira (), estudiaron la retención de carotenoides en algunos vegetales (ejotes, chips de mango y camote) al someter a condiciones de fritura convencional y al vacío. Encontraron en condiciones de vacío una retención de hasta 51% para camote y de 18 y 19% respectivamente para ejotes y mango en comparación con la fritura convencional.
Por otro lado, durante la fritura al vacío, se ha conseguido retener 90% de alfa caroteno y 86% de beta caroteno en rodajas de zanahoria (la fuente dietética más importante), comparado con un 36% en condiciones atmosféricas. Además, se ha presentado una importante correlación entre color y contenido de carotenos (Dueik, Robert, & Bouchon, 2010).
En papas nativas ecuatorianas, variedades yanashungo y pucashungo, se ha logrado reducir, mediante fritura al vacío (4.41 KPa, 115 - 125 °C) la pérdida de ácido ascórbico y antocianinas frente a la fritura convencional (Villacrés, Untuña, & Bravo, 2013).
Se ha reportado además, para antocianinas, una pérdida de 33,55% en yanashungo y 5% en pucashungo, a diferencia de los polifenoles totales (para ambas variedades) que se degradaron en promedio, en el orden del 99.35 % con la técnica de fritura al vacío y 98,52 % aplicando fritura convencional (Untuña, 2013).
2.4. Grasa
La absorción de aceite por parte del alimento, tiene un gran impacto nutricional. Productos como las papas fritas (chips o bastones), se consumen en grandes cantidades, y esto contribuye significativamente en la ingesta de lípidos, que se conoce tienen influencia en la prevalencia de sobrepeso (Cocio, 2006).
En fritura al vacío (10 kPa / 10 min) de papa, variedad Fripapa INIAP, Coronel () redujo el contenido de grasa en un 72% en hojuelas (chips) y en un 65% en bastones en comparación con la fritura convencional (Quito, 70 kPa / 10 min). En ambos casos (hojuelas y bastones), se aplicó post tratamiento de centrifugación (1800 rpm / 10 min) en las mismas condiciones sub atmosféricas (10 kPa).
Villacrés, et al., () aplicaron fritura al vacío durante 5 minutos en papas nativas ecuatorianas, variedades yanashungo (4.41 kPa, 125 °C) y pucashungo (4.41 kPa, 115 °C) y, obtuvieron en los chips u hojuelas, valores de 12,23% y 8,10% en contenido de grasa respectivamente. Se sabe que, las variedades mencionadas, presentan aptitud para el procesamiento de hojuelas fritas en condiciones atmosféricas y con resultados alentadores en el aspecto sensorial, comparado con la variedad Fripapa INIAP.
Serrano (), al desarrollar chips de Mashua, aplicó combinaciones de pretratamientos (deshidratación osmótica vs cocción) y obtuvo los menores niveles de grasa porcentual en chips obtenidos a partir de Mashua con deshidratación, pero sin cocción previa (8.23 ± 0.27).
Hay que mencionar que, tanto la calidad del aceite, como la del absorbido por el alimento después de la fritura, se ven influenciados por las variables de proceso en condiciones subatmosféricas.
Se ha conseguido snacks a base de Oca (Oxalis tuberosa) con pretratamientos (escaldado y deshidratación osmótica) que han permitido a su vez, llegar a productos con un promedio de grasa del 9% (A Suntaxi & Bravo, 2014) y una reducción simultánea de hasta 92% de acidez (ácido oxálico) comparado con el producto en fresco ().
En Snacks a base de Mashua (Tropaeolum tuberosum), se redujo el nivel de grasa desde 28% (fritura convencional) hasta 11% en condiciones subatmosféricas, lo que representa un 60% de disminución (Serrano, Vernaza, & Bravo, 2013).
Reyes (), comparó la calidad del aceite de fritura al vacío (en desarrollo de snacks de cebolla paiteña y piña) frente al utilizado en fritura convencional al trabajar en la recuperación de este, con tierra de blanqueo natural, encontró que el grado de deterioro es significativamente menor en el aceite del proceso con vacío (% de ácidos grasos libres e índice de peróxido IP) y Quintana (), en el aceite usado en el desarrollo del mismo tipo de productos pero con tierra de blanqueo artificial (Trysil), comparó también con fritura convencional y encontró la misma tendencia en %AGL y e IP.
La Tabla 2, permite apreciar la tendencia al desarrollo de productos autóctonos ecuatorianos con tecnologías actuales, la reducción del contenido de grasa, reducción de acidez y de niveles de índice de peróxido y ácidos grasos libres del aceite de fritura.
Tabla 2
Fritura al Vacío en Ecuador (< 5 años)
3. Conclusiones
La presión reducida, la temperatura del medio (aceite), los niveles de oxígeno conseguidos, entre otros aspectos, han logrado, para diferentes alimentos, perfiles de calidad nutricional significativos. Estos resultados permiten suponer el desarrollo de productos tipo aperitivo (Snacks) con menores niveles de grasa, mayor contenido en antioxidantes y vitaminas (usualmente escasas en los productos obtenidos a presión atmosférica), perfiles sensoriales mejorados o aceites de fritura menos alterados.
El reglamento de etiquetado en Ecuador, pretende facilitar el acceso a una información nutricional más clara y precisa, y que los consumidores, al momento de elegir sus alimentos, puedan hacerlo con mejores criterios. La fritura al vacío posee la capacidad de retener determinados nutrientes de interés para un consumidor cada vez más informado y para sistemas de salud pública más exigentes con la industria alimentaria.
Hace falta valorar la factibilidad del proceso en nuestro medio (Ecuador) para explotar su potencial. Los costos deberán ser consecuencia de los sistemas alimentarios involucrados, de la eficiencia energética conseguida, de los materiales y equipos elegidos, de la soberanía energética en marcha, en fin, de todos los recursos que pueden hacer posible alimentos más saludables y atractivos.
La aplicación en productos autóctonos se hace necesaria, sobre todo, por el perfil nutricional y el incentivo a la soberanía alimentaria. La recuperación de tubérculos andinos (oca, mashua), el interés por las frutas exóticas ecuatorianas o las nuevas fuentes para extraer aceites y grasas de consumo humano (por ejemplo, sacha inchi), abren un camino muy amplio a una tecnología relevante a la realidad local y global.
