CARACTERISTICAS FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DEL TOCOSH

1. Prospectiva Universitaria
Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2006-4116
p- ISSN: 1990-2409 / e - ISSN 1990- 7044
2017
Resumen
Se evaluaron las características fisicoquímicas
y el crecimiento microbiano predominante del
tocosh durante su proceso de fermentación. El
tocosh es producto de un proceso de fermentación-
putrefacción, durante el cual ocurren cambios
fisicoquímicos, la humedad se incrementó en un
22.16%, el pH varió de 5.5 a 3.6 y la acidez aumentó
de 0.088 a 0.485% de ácido láctico, estas condiciones
facilitaron el desarrollo de una flora microbiana sui
géneris del tocosh. Los microorganismos aerobios
mesófilos viables aumentaron de 18 x 103 a 36 x 106
ufc g-1
, los hongos y levaduras de 24 x 10 a 44 x 103
ufc g-1
disminuyendo en la etapa final a 50 x 10 ufc g-1
.
El recuento de bacterias ácido lácticas, van desde 15
x 103
hasta 66 x 108
dentro de ellas los Lactobacillus
brevis-Lactobacillus acidophilus se incrementaron
de 102
a 36 x 104
ufc g-1
. La fermentación del tocosh
debesermejoradatantoensuprocesoycomoen las
condiciones higiénicas de manejo y comercialización
Palabras clave: alimentos andinos, fermentación-
putrefacción, Lactobacillus
Abstract
Physicochemical characteristics and predominant
microbial growth were evaluated during
fermentation of tocosh during its fermentation
process. Tocosh is the product of a fermentation-
putrefaction process, during which physicochemical
changes occur, the moisture increased by 22.16%,
pH varied from 5.5 to 3.6 and acidity increased from
0.088 to 0.485% of lactic acid, these conditions
allowed the development of a sui generis microbial
flora of tocosh. Viable aerobic mesophilic bacteria
increased from 18 x 103
to 36 x 106
cfu g-1
, the fungi
and yeasts increased from 24 x 10 to 44 x 103 cfu g-1
but decreased at the end of the stage to 50 x 10 cfu
g-1
. The count of lactic acid bacteria, ranging from
15 x 103
to 66 x 108
within them the Lactobacillus
brevis-Lactobacillus acidophilus were increased
from 102
to 36 x 104
cfu g-1
. Tocosh fermentation
must be improved in its process and in its hygienic
handling and marketing conditions.
Keywords: Andean foods, fermentation-
putrefaction, Lactobacillus
Caracterización fisicoquímica y microbiológica del tocosh de
papa (solanum tuberosum) durante su elaboración
Emilio F. Yábar V.(1)
y Vilma J. Reyes D.(1)
(1)
Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Universidad Nacional del Centro del Perú.
Email: eyabar@uncp.edu.pe / vreyes@uncp.edu.pe
Physicochemical and microbiological characterization of potato
tocosh (solanum tuberosum) during its elaboration

2. 32
Prospectiva Universitaria
Introducción
El tocosh, alimento tradicional andino, causa
beneficios en la salud. Una de las dificultades
para ampliar su consumo es su peculiar fuerte
olor, además el estudio de sus características
fisicoquímicas y microbiológicas en el proceso son
escasas. El proceso de fermentación- putrefacción
sigue siendo un problema, los posibles cultivares de
papa factibles de ser utilizados, cuándo termina el
proceso?, los puntos críticos de proceso, su calidad
higiénica y cómo valorar su inocuidad. Los objetivos
del trabajo fueron determinar las características
fisicoquímicas y evaluar el crecimiento microbiano
predominante del tocosh durante su proceso de
fermentación.
Materiales y métodos
2.1. Lugar de ejecución
El estudio se ejecutó en el laboratorio de
microbiología de alimentos de la Facultad de
Ingeniería en Industrias Alimentarias de la
UNCP-Huancayo.
2.2. Materia prima
Papas de tercera calidad de las variedades
Yungay y Peruanita.
2.3. Métodos de análisis
a. Análisis fisicoquímico de la materia prima
• Humedad y materia seca. Método
propuesto por la AOAC (2000).
• Acidez total. Método propuesto por AOAC
(2000).
• pH. Método potenciométrico.
b. Análisis microbiológico
• Numeración de aerobios mesófilos viables.
Método propuesto por ICSMF (2000).
• Numeración de mohos y levaduras.
Método propuesto por ICSMF (2000).
• Numeración de bacterias acido lácticas.
Método propuesto por De MAN J.C.
ROGOSA M. ELISABETH SHARPE M. (1960).
• Numeración de Lactobacillus acidophilus-
L. Brevis Método propuesto por Jvo
Siegrist (2009).
2.4. Diseño experimental
La figura 1, representa el diseño experimental
T0= Tiempo de inicio, T1= Tiempo de fermentación 15
días T2= Tiempo de fermentación 30 días, T3= Tiempo
de fermentación 45 días, T4= Tiempo de fermentación
60 días (Tocosh fresco)
Figura 1. Diagrama del diseño experimental
2.5. Análisis estadístico
Se realizó tres repeticiones en todos los
análisis. Los resultados se procesaron mediante
el modelo lineal general multivariante. Se utilizó
la prueba de Duncan y Tuckey para evaluar
la diferencia de medias entre los diferentes
tratamientos. Las diferencias a un p <0.05
fueron considerados como significativos. Se
utilizó el software SPSS 14.0 para Windows
(SPSS, Chicago, IL) para llevar a cabo todos los
análisis estadísticos.
Emilio F. Yábar V.y Vilma J. Reyes D.

3. 33
Prospectiva Universitaria
Resultados
Tabla Nº 01. Contenido de humedad, materia seca
y características fisicoquímicas de las papas
variedad Yungay y Peruanita
Determinación
Variedad de papa
Yungay Peruanita
Peso unitario (n=20) 39.51 ± 3.58b
27.46 ± 5.50a
% Humedad 72.77 ± 1.22b
65.46 ± 3.30a
% Materia seca 27.23 ± 122a
34.54 ± 330b
pH 5.5a
5.8b
Acidez (% ácido láctico) 0.101 ± 0.014b
0.088 ± 0.010a
Tabla Nº 02. Análisis microbiológico de las papas
variedad Yungay y Peruanita
Determinación
Variedad de papa
Yungay Peruanita
Numeración de microorganismos
aerobios mesófilos viables (ufc g-1
) 18 x 103
12 x 104
Numeración de hongos y levaduras
(ufc g-1
) 28 x 10 24 x 10
Numeración de bacterias acido
lácticas (ufc g-1
) 15 x 103
20 x 103
Numeración de Lactobacillus brevis-
Lactobacillus acidophilus (ufc g-1
) 102 27 x 10
Tabla Nº 03. Variación de la humedad de las papas
variedad Yungay y Peruanita durante la
fermentación-putrefacción
Tiempo de fermentación
(días)
Variedad de papa
Yungay Peruanita
0 72.77 ± 1.22 65.46 ± 3.30
15 74.77 ± 1.63 68.95 ± 2.96
30 79.04 ± 2.49 71.94 ± 1.92
45 87.45 ± 0.95 83.41 ± 1.10
60 87.62 ± 0.82 83.68 ± 0.31
Tabla Nº 04. Variación del pH y % de acidez durante
la fermentación-putrefacción
Tiempo de
fermentación
(días)
Variedad de papa
Yungay Peruanita
pH % acidez pH % acidez
0 5.5 0.101 ± 0.014 5.8 0.088 ± 0.010
15 5.1 0.185 ± 0.010 5.2 0.186 ± 0.013
30 4.3 0.273 ± 0.025 4.6 0.260 ± 0.060
45 4.1 0.384 ± 0.020 4.3 0.377 ± 0.006
60 3.8 0.438 ± 0.016 3.6 0.485 ± 0.20
Tabla Nº 05. Variación del recuento de
microorganismos aerobios mesófilos viables (ufc
g-1
) durante la fermentación-putrefacción
Tiempo de fermentación
(días)
Variedad de papa
Yungay Peruanita
0 18 x 103
12 x 104
15 34 x 104
72 x 104
30 88 x 104
97 x 104
45 56 x 105
10 x 106
60 18 x 105
36 x 106
Tabla Nº 06. Variación del recuento de hongos
y levaduras (ufc g-1
) durante la fermentación-
putrefacción
Tiempo de fermentación
(días)
Variedad de papa
Yungay Peruanita
0 28 x 10 24 x 10
15 25 x 102
14 x 102
30 20 x 103
41 x 103
45 33 x 103
44 x 103
60 50 x 10 90 x 10
Emilio F. Yábar V.y Vilma J. Reyes D.

4. 34
Prospectiva Universitaria
Tabla Nº 07. Variación del recuento de bacterias
acido lácticas (ufc g-1
) durante la fermentación-
putrefacción
Tiempo de fermentación
(días)
Variedad de papa
Yungay Peruanita
0 15 x 103
20 x 103
15 12 x 104
22 x 104
30 54 x 105
36 x 105
45 44 x 106
97 x 106
60 18 x 107
66 x 108
Tabla Nº 08.Variación del recuento de Lactobacillus
brevis-Lactobacillus acidophilus (ufc g-1
) durante la
fermentación-putrefacción
Tiempo de fermentación
(días)
Variedad de papa
Yungay Peruanita
0 102 27 x10
15 29 x 10 21 x 10
30 70 x 102
58 x 102
45 84 x 103
17 x 103
60 56 x 103
36 x 104
Discusión
4.1. Caracterización de las materias primas
Las materias primas utilizadas fueron papas
de tercera de las variedades Yungay y Peruanita.
Se observó mayor uniformidad en los pesos
de la variedad blanca y mayor variabilidad en
las papas nativas, la humedad en la variedad
mejorada es mayor que la variedad nativa con
un pH y acidez moderadamente ácidos (Tabla
01). Estas características iniciales condicionan el
progreso de un cambio bioquímico como es el
caso de una fermentación láctica.
Luego de un lavado moderado queda un
residuo de impregnaciones de naturaleza
orgánica e inorgánica procedente del terreno
de cosecha, además de la carga microbiana
pre-cosecha y post-cosecha. Los resultados
presentados en la Tabla 2, son aproximados a los
reportados por Jiménez et al. (2018) en papas
nativas utilizadas como materia prima para
producir tocosh (Comunidad de Tambogan-
Huanuco).
4.2. Caracterización de las materias primas
La Tabla 3 muestra la evolución de la
humedad durante el proceso de fermentación-
putrefacción del tocosh, se observa un
incremento en ambas variedades de papa,
similar a lo que ocurre en una fermentación del
almidón de yuca durante los primeros 30 días y
por razones de proceso luego disminuye hasta
7.7% a los 60 días para mantener su estabilidad
(Gonzáles y Arévalo, 2001). Naupari (1992)
reportólahumedaddelapapavariedadHualash
77.92% y tocosh 79.66%, valores distintos por
la variedad utilizada y la naturaleza del tocosh
analizado. No hay diferencia significativa en
la humedad de las papas de 0 a 15 días de
fermentación, sin embargo de 0 a 60 días existe
gran diferencia significativa. También se debe
mencionar que a partir de 60 días el tocosh se
empieza a deshacer eliminando gran cantidad
de líquido. Según la tabla 03, la papa Yungay
tiene ligeramente más humedad que la papa
peruanita.
4.3. Variación del pH y % de acidez durante la
fermentación-putrefacción
Las bacterias ácido lácticas son un grupo
diverso de Gram-positivos, desarrollan en el
rango de pH de 3.5-10.0 y una temperatura
de 5-45 °C (Abdel-Rahman et al., 2013). El
pH asociado a la acidez varía de acuerdo al
desarrollo de la fermentación-putrefacción
durante la producción del tocosh, la papa
Hualash en su estado fresco presentó un pH de
5.5, al mes y a los ocho meses el tocosh reportó
un pH de 3.8 y 4.2 respectivamente (Jiménez et.
al, 2018), valores relativamente aproximados a
los encontrados en el trabajo de investigación
(Tabla 04), los valores varían de 5,5 hasta 3,6
y no son significativamente diferentes a nivel
0,05, El pH cae drásticamente de 0 a 15 días
y luego disminuye ligeramente hasta los 60
días, mientras que la acidez se eleva en forma
homogénea durante los 60 días, en ambas
variedades
4.4. Variación del recuento de microorganismos
aerobios mesófilos viables durante la
fermentación-putrefacción
Son microorganismos, capaces de desarrollar
en presencia de oxígeno, temperaturas entre
Emilio F. Yábar V.y Vilma J. Reyes D.

5. 35
Prospectiva Universitaria
20°C y 45°C estima la carga microbiana total,
implica condiciones de manipulación durante
el procesamiento (Tabla 05). Por tratarse
del tocosh, su interpretación está ligada a la
capacidad fermentativa de la carga microbiana,
que implica una mayor fermentación-
putrefacción a un mayor número de este grupo
de microorganismos. Jiménez et al. (2018)
reportó en la papa fresca 4.3 x 106
y en tocosh
al mes 5.8 x 107
y a los 8 meses 1.2.x 102
ufc
g-1
, valores de tendencia ascendente como
los encontrados en el trabajo que varía desde
18 x 103
hasta 36 x 106
que según el análisis
estadístico no hay diferencia significativa.
4.5. Variación del recuento de mohos y levaduras
durante la fermentación- putrefacción
La presencia de mohos y levaduras en
los alimentos representa la capacidad de
producir diferentes grados de deterioro,
además producen diversos metabolitos que
es necesario determinarlos. Los resultados
de la Tabla 6 muestran que inicialmente su
número es limitado, se incrementa durante
el proceso pero al final del mismo disminuye
significativamente, resultado que no concuerda
con los valores encontrados por Jiménez et al.
(2018); sin embargo, las bacterias ácido lácticas
demostraron ser eficaz en la inhibición de varios
hongos toxigénicos y no toxigénicos como
Aspergillus, Penicillium y Fusarium, razón por la
cual disminuyen al final del proceso (Yépez, Luz,
Meca, Vignolo, Mañes y Aznar, 2017). También
se puede observar en la figura 6 que los hongos
(mohos y levaduras) crecen ligeramente hasta
los 15 días, luego crecen en forma logarítmica
hasta los 30 días, se estabiliza ligeramente hasta
los 45 días para caer finalmente a los 60 días
hasta 50 x 10 ufc/g
4.6. Variación del recuento de bacterias acido
lácticas (BAL) y Lactobacillus brevis-
Lactobacillus acidophilus durante la
fermentación-putrefacción
Los resultados mostrados en las Tablas 07
y 08 se reporta los recuentos de las bacterias
ácido lácticas encontrados durante el proceso
de elaboración del tocosh que va desde 15 x 103
hasta 66 x 108
, que según el análisis estadístico
no hay diferencia significativa, sin embargo se
puede notar que el crecimiento de las bacterias
se han mantenido casi estables de 0 a 45 días,
acelerandosucrecimientoenlaetapafinal,hasta
los 60 días. En lo concerniente a Lactobacillus
brevis o Lactobacillus acidophilus, considerado
dentro de las bacterias acido lácticas, se ha
notado también crecimiento desde 102
hasta
36 x 104 que según el análisis estadístico no
hay diferencia significativa, pero se sugiere
una tipificación molecular para identificarlas
plenamente. El número de bacterias crece muy
ligeramente hasta los 45 días y en la etapa final,
hasta los 60 días se observa un crecimiento
bacteriano muy alto.
Los resultados al inicio y durante el proceso
de fermentación-putrefacción muestran
un incremento significativo en este grupo
de microorganismos característicos de una
fermentación acido láctica, similares a los
reportados por Jiménez et al. (2018).
Conclusiones
1. El tocosh es producto de un proceso de
fermentación-putrefacción, durante el cual
ocurren cambios fisicoquímicos, la humedad varió
de 65.46 a 87.62%, el pH de 5.5 a 3.6 y la acidez
de 0.088 a 0.485% de ácido láctico, condiciones
que permiten el desarrollo de bacterias ácidos
lácticos.
2. El recuento de microorganismos aerobios
mesófilos viables se incrementó de 18 x 103
a 36
x 106
ufc g-1
y el de mohos y levaduras de 24 x 10
a 44 x 103
ufc g-1
, para disminuir en la etapa final
hasta 50 x 10 ufc g-1
.
3. El recuento de bacterias ácido lácticas (BAL) se
incrementó de 15 x 103
hasta 66 x 108
dentro
de ellas los Lactobacillus brevis-Lactobacillus
acidophilus se incrementaron de 102
a 36 x 104
ufc g-1
. En ambas variedades de papa el mayor
incremento se dio en la última etapa de 45 a 60
días de Fermentación-putrefacción
Referencias
Abdel-Rahman, M.A., Tashiro, Y. y Sonomoto, K.
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review paper. Biotechnology Advances, 31, 877–
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Emilio F. Yábar V.y Vilma J. Reyes D.

6. 36
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Susignificado y métodos de enumeración Vol. 1.
Parte II Métodos recomendados para el análisis
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Española. Editorial Acribia.
Jiménez, E., Yepez, A., Perez-Cataluña, A., Ramos, E.,
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Yépez, A., Luz, C., Meca, G., Vignolo, G., Mañes, J.
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Emilio F. Yábar V.y Vilma J. Reyes D.