REVISTA "INGENIERÍA QUÍMICA Y DESARROLLO"
USO DE LAS CÁSCARAS DE LA PAPA PARA EL
DESARROLLO DE NUEVOS ALIMENTOS.
USING POTATO PEELS TO DEVELOP NEW FOODS.
Raúl Ricardo Fernández Concepción,
PhD. Universidad de Guayaquil,
Facultad de Ingeniería Química. Ave. Delta s/n y Ave.
Kennedy, Ciudadela Universitaria, Guayaquil – Ecuador.
Teléfono: 0985079557, E-Mail: fraulricardo@yahoo.com
Radium Avilés Chonillo
Universidad de Guayaquil,
Facultad de Ingeniería Química
Instituto de Investigaciones Tecnológicas
Christian Villavicencio Yanos.
Universidad de Guayaquil,
Facultad de Ingeniería Química.
Delia Noriega Verdugo.
Universidad de Guayaquil,
Facultad de Ingeniería Química.
José Alfonso Marcial Iza.
Universidad de Guayaquil,
Facultad de Ingeniería Química.
Karina del Pilar Moreira Carrión.
Universidad de Guayaquil,
Facultad de Ingeniería Química.
RESUMEN
Los residuos constituyen uno de los mayores problemas medioambientales que hoy enfrenta la
humanidad, problema que adquiere especial relevancia en el denominado mundo desarrollado.
Los efectos acumulativos de la intensa e irracional, explotación de los recursos naturales, son
tan evidentes que han despertado una generalizada sensibilidad hacia la contaminación del sue-
lo, las aguas, el aire, etc., originada por el espectacular crecimiento de los desechos conta-
minantes a que da lugar el despilfarro tanto de recursos naturales como manufacturados.
Para el desarrollo del experimento se utilizaron cáscaras de papa, teniendo en cuenta la abundancia y la
relativa facilidad en conseguir estos residuos, con el objetivo de desarrollar una gama de productos aptos
para el consumo humano. Se aplicaron las técnicas de producción y conservación de alimentos y fueron
usados los condimentos comúnmente utilizados en la industria alimentaria para este tipo de produccio-
nes. Se diseñó una formulación, la cual fue ajustándose paulatinamente a partir de los resultados de la
evaluación sensorial de los productos, hasta lograr que los mismos fueran nutricional, microbiológica
y sensorialmente aptos para el consumo humano. Como resultado final del experimento se produjeron
conservas, embutidos y hamburguesas utilizando las cáscaras de papa como materia prima principal.
Palabras claves: Análisis y evaluación de alimentos, Cáscaras de papa, Reciclado de residuos, Téc-
nicas de producción y conservación de alimentos.
ABSTRACTS
Waste is one of the biggest environmental problems facing humanity
today, a problem that is especially relevant in the so-called developed world.
The cumulative effects of intense and irrational exploitation of natural resources, are so obvious that
have aroused widespread sensitivity to contamination of soil, water, air, etc., caused by the dramatic
growth of polluting wastes that waste resulting from both natural resources and manufactured.
To develop the experiment potato skins were used, considering the abundance and relative ease
of getting this waste, in order to develop a range of products suitable for human consumption.
Production techniques and food preservation were applied and were used spices commonly used
in the food industry for this type of production. A formulation was designed, which was gradually
adjusted based on the results of sensory evaluation of products, to ensure that they be nutritional,
sensory and microbiologically unfit for human consumption. The end result of the
experiment preserves, sausages and burgers were produced using potato peels as main raw material.
Keywords: Analysis and evaluation of foods, potato peels, waste recycling, production techniques
and food preservation.
Recibido 24 Octubre/2014. - Aceptado 18 Diciembre/2014
Publicado como artículo científico. Revista Ingeniería Química y Desarrollo 2015 1(1)
No 1, Enero - Junio 2015 pp. 29 - 34
ISSN 1390 – 9428
REVISTA "INGENIERÍA QUÍMICA Y DESARROLLO"
INTRODUCCIÓN
En relación al manejo de residuos existen
tres grandes alternativas de gestión ambien-
tal para la industria, habiéndose demostra-
do en la práctica, que hay una clara jerar-
quización respecto del orden en que éstas
deben aplicarse, de acuerdo a sus ventajas y
desventajas. En orden de conveniencia, es
posible distinguir las siguientes alternativas:
1.- Reducción de residuos en el origen.
Que involucra cambios en los productos y
cambios en los procesos productivos (susti-
tución de materia prima e insumos, cambios
tecnológicos y la aplicación de buenas prácti-
cas productivas en la gestión de operaciones).
2.- Reutilización y/o recicla-
je. Reúso de materiales o residuos.
3.- Tecnología de control (Tratamiento).
Que se aplica al final del proceso («end of
pipe») y que comprende el tratamiento de los
residuos y su disposición final. (Ochoa, 2007).
La biodegradabilidad de estos materiales es
función del contenido relativo en biomolécu-
las fácilmente degradables (azúcares solu-
bles y de bajo peso molecular, hemicelulosa y
celulosa) y en componentes de lenta degra-
dación (ceras, ligninas y otros polifenoles).
(Wojtkowski, 2002; Robertson y Scott, 2005;
Ramírez, 2006; Salas y Quesada, 2006).
Para el caso de la presente investigación la
reutilización o reciclaje de los residuos fue la
alternativa a priorizar, y el tipo de residuos
que se utilizaron para los objetivos de desa-
rrollar nuevos alimentos fueron los residuos
agrícolas, específicamente las cáscaras de
papa, y el objetivo fundamental de esta, es
la producción a partir de estos residuos de
almidones, y otros productos comestibles.
Residuos de las industrias de
transformación agrícola.
Existen una gran cantidad de industrias de
transformación agrícola que generan resi-
duos derivados de su proceso productivo,
procedentes del producto inicial de transfor-
mación y que, en bastantes casos, incluye
productos utilizados en la transformación.
A continuación se relacionan algunos de es-
tos residuos indicando su posible uso y/o
tratamiento a realizar. (Robertson y Scott,
2005; Salas y Quesada, 2006; Ochoa, 2007)
1.- Arroceras
El residuo básico de esta industria es la
cascarilla de arroz, que puede ser utilizada
como combustible o como sustrato de cul-
tivo, sola o mezclada con otros sustratos.
2. Cerveceras
Los lodos procedentes de las industrias cer-
veceras son depositados en vertedero en
su mayor parte, aunque en algunos casos
se utilizan como abono orgánico y en la ali-
mentación animal. Los residuos de lúpu-
lo y malta pueden ser también composta-
dos con otros materiales orgánicos para ser
utilizados en la formulación de sustratos.
3. Frutos secos
Los restos de cáscaras rotas, trituradas o
tostadas se utilizan principalmente como
combustible. Estos materiales, previa re-
ducción de su tamaño si este es excesi-
vo, pueden ser compostados con otros
materiales orgánicos con mayor conte-
nido en nitrógeno y más degradables.
4. Harineras
Los residuos generados en estas industrias
son el salvado y polvo y paja de trigo y en
menor proporción grano. Estos productos se
destinan principalmente a la alimentación ani-
mal y lecho de ganadería. En algunos casos
pueden volver al suelo como componente de
abonos orgánicos e ingredientes de compost.
5. Industria del café
Los tostaderos de café generan cascarilla que
generalmente se incinera como combustible
en la propia planta. Una pequeña parte se lle-
va a vertedero o se incorpora al suelo de for-
ma directa o tras un proceso de compostaje.
Las empresas productoras de café soluble
generan un residuo tras la extracción de los
granos de café tostado y molido. Este produc-
to se utiliza como combustible, como compo-
nente de piensos para animales, para el culti-
vo de setas o como abono orgánico o también
como componente de sustrato de cultivo.
6. Oleícola
Del proceso de extracción del aceite de soja
y de girasol se obtiene un residuo consis-
tente en restos de semillas y harinas. Estos
productos se usan como abono en agricul-
tura y en la alimentación animal o bien son
depositados en vertedero. De la extracción
del aceite de oliva y según el procedimien-
to utilizado se genera el orujo, el alpechín, el
lodo de alpechín o el alperujo. El orujo
se ha utilizado tradicionalmente como com-
bustible o componente de pienso para la
alimentación animal. Tras su compostaje o
co-compostaje puede ser aplicado al suelo o
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utilizado para la formulación de sustratos de
cultivo, mezclado con materiales aireantes.
Los lodos de alpechín, obtenidos tras la
evaporación en balsas del alpechín, y el al-
perujo, producto resultante del nuevo sis-
tema de centrifugación en dos fases, tie-
nen diversas utilizaciones: cogeneración
de energía eléctrica, secado para obtener
el aceite de orujo, combustible en la propia
almazara tras su secado en balsas y elabo-
ración de abonos orgánicos mediante com-
postaje con otros productos que aumenten
la porosidad y la aireación, como residuos
de maíz, algodón, raspajo de uva, etc.
7. Textil
Los residuos textiles principales proceden
del algodón o del lino. El subproducto del
algodón consiste en fibras cortas, semillas
y restos de hoja. El residuo del lino gene-
ra el polvo de telar que se obtiene del ta-
llo en el proceso de fabricación de las fibras,
La mayor parte de estos residuos se desti-
nan a vertedero o son quemados en la pro-
pia industria para la obtención de energía.
Si se someten a un proceso de composta-
je, estos materiales pueden ser utilizados
en la formulación de sustratos de cultivo.
8. Transformación de hortalizas
Las industrias de conservas, congelación y
cuarta gama de hortalizas generan un con-
junto de residuos de alta degradabilidad y
ricos en nutrientes. Estos materiales tras su
compostaje pueden ser utilizados en la fa-
bricación de abonos orgánicos, de enmien-
das orgánicas y para formular sustratos.
En la actualidad, los nuevos avances en cien-
cia y tecnología pueden ayudar a implementar
y adoptar medidas que integren la producción
de alimentos en granjas con la instalación de
biorrefinerías en áreas rurales y así crear pro-
ductos agrícolas con valor agregado, redu-
ciendo entonces la necesidad de subsidios. La
agricultura goza de una posición única como
para poder satisfacer tanto las necesidades
alimenticias como el suministro de energía en
granjas, comunidades rurales, ciudades, sec-
tores del transporte e industrial. La agricultu-
ra moderna y las comunidades rurales pueden
adoptar tecnologías de punta para producir
alimentos y convertir la biomasa de residuos
en energía renovable limpia, biocombus-
tibles y bioproductos. La integración de los
procesos de producción de alimentos con la
instalación de biorrefinerías en comunidades
rurales, a diferentes escalas, ayudará a ase-
gurar la alta competitividad de la agricultura
y el acceso a bioproductos y subproductos
agrícolas en mercados regionales y globales.
DESARROLLO
Para desarrollar el proceso investigativo se
utilizaron métodos teóricos, empíricos, expe-
rimentales y estadísticos de forma tal que se
pudieran obtener los resultados esperados y
los mismos fueran analizados y comparados
para poder demostrar su factibilidad. Se utili-
zaron las técnicas de observación y el cuestio-
nario para determinar las potencialidades dis-
ponibles de materia prima para el desarrollo
de los objetivos de la presente investigación.
Se utilizaron las técnicas de producción y
conservación de alimentos diseñadas para
cada tipo de producto, utilizando el equipa-
miento disponible en el Instituto Investiga-
ciones de la Facultad de Ingeniería Química
de la Universidad de Guayaquil lo que per-
mitió desarrollar una variada gama de pro-
ductos (pastas en conservas, hamburguesas
de vegetales, y salchichas). Se utilizaron los
Laboratorios de dicho Instituto para deter-
minar la calidad nutricional, sensorial y mi-
crobiológica de los productos desarrollados.
Como materia prima principal para la produc-
ción de los surtidos programados se utilizaron
las cascaras de papa. Como condimentos fue-
ron utilizados los siguientes: ajo y cebolla en
polvo, pimienta molida, comino molido, laurel
molido, sal común, aceite, pasta de tomate,
y harina de trigo. La fórmula se completó
con la adición de agua resultante del escal-
dado de las cáscaras, debidamente filtrada.
Figura No.1: Recepción de la materia prima
(cáscara de papas) para ser llevada al proceso.
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RESULTADOS, ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
La cascara y otros desechos "sin valor" de
la industria de la papa tienen un abundan-
te contenido de almidón, que se puede licuar
para obtener etanol apto para la producción
de combustibles. Un estudio realizado en
New Brunswick, provincia de Canadá produc-
tora de papa, calculo que 44 000 toneladas
de desechos industriales de la papa podrían
producir de 4 a 5 millones de litros de eta-
nol. La cáscara de la papa contiene fibra y,
por eso, comer la cáscara ayuda a regular
problemas intestinales y de estreñimiento.
Las papas tienen poca grasa y abundan-
tes micronutrientes, sobre todo vitamina C:
una papa media, de 150 gramos, consumi-
da con su piel, aporta casi la mitad de las
necesidades diarias del adulto (100 mg).
La misma contiene una cantidad moderada
de hierro, pero el gran contenido de vitami-
na C fomenta la absorción de este mineral.
Además, este tubérculo tiene vitaminas B1,
B3 y B6, y otros minerales como potasio,
fósforo y magnesio, así como folato, ácido
pantoténico y riboflavina. También contiene
antioxidantes alimentarios, los cuales pue-
den contribuir a prevenir enfermedades re-
lacionadas con el envejecimiento, y tiene fi-
bra, cuyo consumo es bueno para la salud.
Se probaron diferentes formulaciones (5 en
total, todas con los mismos componentes,
solo variaron sus proporciones) y el pro-
ducto obtenido fue caracterizado física, quí-
mica, microbiológicamente así como censo-
rialmente. Para todas las formulaciones el
valor nutricional y la inocuidad alimentaria
fueron adecuados para este tipo de produc-
ciones, no así sensorialmente, donde a partir
del criterio de los catadores participantes en
las valoraciones sensoriales realizadas, per-
mitieron con sus valoraciones ir ajustando la
fórmula hasta arribar a la que se presenta
en la Tabla 1, mediante la cual se obtuvo un
producto inocuo, nutritivamente adecuado y
que presentaba un grado de aceptación con-
siderado alto por parte de los evaluadores.
Tabla No.1: Formulación con mayor nivel de
aceptación por parte de los evaluadores.
Fórmula # 5
%
Cáscara de papa
59,6
Agua
10
Harina
4
Cebolla en polvo
1,6
Comino molido
0,4
Laurel en hoja
0,5
Pimienta molida
0,1
Ajo en polvo
1,6
Pasta de tomate
9
Sal
1,2
Aceite
12
Fuente: Elaboración Propia
Balance de masa para el procesamiento
de 1 tonelada de cáscara de papa
1 tonelada de cáscara..................... 435
Kg de cáscara molida lista para procesar
435 Kg de masa según formulación permi-
te producir...... 730 kg de producto a envasar
Total de conservas a produ-
cir (185 ± 2 g)..................... 3945
Total de hamburguesas a produ-
cir (65 g ± 3 g)..................... 11230
Total de embutidos a produ-
cir (1.6 Kg)….................. 456
Con la formulación seleccionada a partir de
la cáscara de la papa se elaboraron conser-
vas, hamburguesas y embutidos ahumados,
presentando los tres productos un excelente
grado de aceptación a partir de las evalua-
ciones sensoriales realizadas, destacando el
producto hamburguesa por tener el mayor
grado de aceptación. Los resultados de la
caracterización física - química y microbio-
lógica de los productos desarrollados en el
proyecto se presentan a continuación:
Tabla No. 2: Caracterización microbiológica de los
productos desarrollados a partir de la cáscara de papa
Materia
Prima
Tipo de
producto
Características microbiológicas
Coliformes to-
tales
Ufc/g
Mohos y
Levaduras
Ufc/g
Cáscara
de papa
Conserva
0
0
Hambur-
guesa
0
0
Embutido
0
0
Fuente: Elaboración Propia
REVISTA "INGENIERÍA QUÍMICA Y DESARROLLO"
® Valor obtenido en la primera ré-
plica, antes de comenzar a reali-
zar el tratamiento de la materia pri-
ma con una solución de coloro a 50ppm
Microbiológicamente los productos son aptos
para el consumo humano, a partir de que
los índices de gérmenes aerobios que pre-
sentan las hamburguesas elaboradas a partir
de las cáscaras de papa una vez que se
comenzó a realizar el tratamiento con una
solución de cloro, siempre dieron “0” Ufc/g.
Tabla No. 3: Caracterización física y química de
los productos desarrollados
Materia
Prima
Tipo de
producto
Características física y química
Humedad
%
Proteína
%
Grasa
%
Ceniza
%
Fibra
%
Carbo-
Hidrato
%
Sólidos
soluble
(°Brix)
pH
Cáscara
de papa
Conserva
62.4
3.16
9.33
2.96
1.15
26.35
--
--
Hamburguesa
57.5
3.16
9.33
2.96
1.15
26.35
--
--
Embutido
60.2
3.16
9.33
2.96
1.15
26.35
--
--
Fuente: Elaboración Propia
Las características físicas y químicas de los
productos desarrollados en el proyecto, son
similares a los de otros productos elaborados
a partir de vegetales reportados en la lite-
ratura, lo que permite concluir que desde el
punto de vista nutricional las hamburguesas,
conservas y embutidos elaborados utilizando
las cáscaras de papa, son aptos nutricional-
mente para el consumo humano. Para estos
productos, al comparar los valores obtenidos
para los indicadores validados, solo varía en-
tre las hamburguesas, los embutidos y las
conservas, el valor de la humedad, esto viene
dado a que el producto para cada caso se
elaboró a partir de una formulación única y
lo único que varió fue la forma de envasado
y conservación de ahí la variabilidad del con-
tenido de humedad entre los tres productos.
Evaluación sensorial de los productos
desarrollados
Se trabajo en total con cinco formulaciones.
Cada vez que se utilizó una formulación,
los productos obtenidos fueron evaluados
sensorialmente por panelistas entrenados.
Estas evaluaciones sirvieron para ir ajustan-
do los parámetros de proceso y los porcien-
tos de cada componente en la fórmula. Este
proceso permitió determinar que la fórmula
#5; presentada en la Tabla No. 1; fue la de
mayor aceptación por parte de los evaluado-
res, por lo que la misma resulta la fórmula
seleccionada como "propuesta tecnológica"
por los autores de la investigación para la ela-
boración de los productos diseñados a partir
de la cáscara de papa como materia prima.
Al analizar los resultados de la evaluación
sensorial de los productos elaborados a par-
tir de las cáscaras de papa, se tiene que de
forma general el producto de mayor acep-
tación lo fue las Hamburguesas, y que para
todos los productos más del 80 por ciento de
los evaluadores manifestaron su confor-
midad en comprarlo si los mismos estuvie-
ran a la venta a partir de las características
organolépticas que estos productos poseen.
Más del 85% por ciento de las evaluaciones
fueron positivas para todos con respecto a
las características fundamentales de as-
pecto general, color, olor, textura, y sabor.
Figura No. 2: Hamburguesas y pastas desarrolladas a
partir de la cáscara de la papa como materia prima
REVISTA "INGENIERÍA QUÍMICA Y DESARROLLO"
CONCLUSIONES
Como conclusiones de las la investi-
gación se tienen las siguientes:
• El potencial de cáscaras de papa
de que se puede disponer en la ciudad de
Guayaquil resulta adecuado para garanti-
zar una producción estable de los surtidos
desarrollados en el proyecto a través de
la implementación de una microempresa.
• A partir de la cáscara de la
papa utilizando la formulación #5,
se produjeron pastas en conserva,
hamburguesas y embutidos con un valor nu-
tricional, una calidad microbiológica y unas
características organolépticas que los hacen
aptos para el consumo humano, los cuales
contaron con un alto grado de aceptación por
los evaluadores, destacándose por su ma-
yor aceptación el producto "Hamburguesas”.
• El uso de las cáscaras de la papa
para producir productos alimenticios, a la
vez que mitigan el impacto ambiental que
la disposición de estas al medio generan,
aportan valor agregado a la industria ali-
mentaria y permiten la implementación de
una microempresa destinada a estos fines.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
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Universidad de Cienfuegos. Cienfuegos, Cuba. 2007
• Ramírez, C. (2006). Utilización de Residuos Forestales. [Noviembre, 2008]. Disponible
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• Robertson, P.; and Scott M. S. (2005): "Reconciling agricultural productivity and envi-
ronmental integrity: a grand challenge for agriculture". Frontiers in Ecology and the Environ-
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Disponible en:
http://www.tec.cr/sitios/Vicerrectoria/vie/editorial_tecnologica/Revista_Tecnologia_Marcha/
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• Wojtkowski, P. A. (2002): "Agroecological perspectives in agronomy, forestry and agro-
forestry". Science Publishers Inc., Enfield, NH.