97097470 Informe Mermelada de Tuna

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO — SEDE HUAMACHUCO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – ESCUELA ESCUELA PROF. DE ING. AGROINDUSTRIAL

OPTIMIZACIÓN POR EL MÉTODO DE SUPERFICIE DE RESPUESTA DE LOS °BRIX Y % PECTINA EN LA ELABORACIÓN DE MERMELADA A PARTIR DE OPUNTIA TUNA (OPUNTIA

FI CUS-INDI CUS-INDI CA)

I.

(CASI M OROA OROA EDUL I S) Y CHALARINA (CASI

INTRODUCCIÓN

El consumo de grupos de alimentos como frutas y verduras se está colocando en el ojo del huracán de la alimentación saludable y, por extensión, de los esfuerzos para recomendar una adecuada proporción de nutrientes que puedan asegurar una mejor calidad de vida y una óptima seguridad de los alimentos que se consumen. Mientras las sociedades subdesarrolladas tienden a las dietas vegetales, conforme aumenta el nivel de vida también lo hace el consumo de alimentos de origen animal. Pero lo que parece claro es que todas las personas deberían consumir más fruta y hortalizas, especialmente en países en los que, como España, el desarrollo ha supuesto una modificación importante de los hábitos alimentarios. El consumo diario de productos vegetales, en cantidad suficiente y en una alimentación bien equilibrada, ayuda a evitar enfermedades graves, como las cardiopatías, los accidentes cardiovasculares, la diabetes y el cáncer, así como deficiencias de importantes micronutrientes y vitaminas. La Organización Mundial de la Salud (OMS) coloca el escaso consumo de fruta y hortalizas en sexto lugar entre los 20 factores de riesgo a los que atribuye la mortalidad humana, inmediatamente después de otros más conocidos, como el tabaco y el colesterol. El consumo mundial de fruta y hortalizas está muy por debajo de los 400 gramos diarios por persona. Esto se debe a que en los últimos 50 años ha disminuido el consumo de cereales y leguminosas, se ha incrementado el de los aceites vegetales, el azúcar y la carne, mientras que la fruta y las hortalizas apenas han aumentado. Se estima que en todo el mundo la gente sólo consume entre el 20% y el 50% del mínimo recomendado (Morris et al .,., 2006). En el Perú según la norma técnica nacional, la mermelada de frutas es un producto de consistencia pastosa o gelatinosa que se ha producido por la cocción y concentración de frutas sanas combinándolas con agua y azúcar, la elaboración de mermeladas es hasta ahora uno de los métodos más comunes para conservar las frutas y su producción casera es superior a la producción hecha masivamente. Las características más saltantes de la mermelada es su color brillante y atractivo, además debe parecer gelificada sin mucha rigidez de forma tal que pueda extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen consistencia afrutado, También debe conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco. (Colquichagua y Ortega, 2005).

Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO — SEDE HUAMACHUCO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – ESCUELA ESCUELA PROF. DE ING. AGROINDUSTRIAL

JUSTIFICACION La elaboración de mermelada, es una de las alternativas de procesamiento para prolongar la vida útil de los alimentos y aprovechar los múltiples beneficios que proporciona como rentabilidad y ayuda a la salud humana, entre los que cabe mencionar, regulación del sistema digestivo, aporte de proteínas y minerales que ayudan al metabolismo del cuerpo. Además de explotar productos andinos como la CHALARINA y TUNA y darle valor agregado por medio de la elaboración de mermeladas. Las tendencias en el mercado de la confitería, marca un cambio de preferencias del consumidor hacia los productos naturales, saludables, con aromas y sabores innovadores, favoreciendo ampliamente el desarrollo de jaleas y mermeladas a partir de frutos no comunes, en este caso, la tuna (Opuntia ficus-indica) y chalarina (Casimiroa edulis), como materias primas tanto en el mercado de los países desarrollados como en el de los países en vías de desarrollo. Se puede percibir una demanda creciente de sabores de frutos tropicales e innovadores que hacen que, en el mercado nacional haya variedad. La preocupación de las personas por consumir alimentos saludables ha llevado a un notable crecimiento en la demanda de carnes, frutas y hortalizas, mientras que se ha estancado el consumo de cereales y tubérculos, especialmente en los países desarrollados. Dado que el mercado de la confitería ha venido creciendo, se espera que continúe continúe esta tendencia, se se prevé buenas expectativas para para las exportaciones. Es por este motivo que se ha puesto en marcha el presente trabajo de investigación para poder encontrar los parámetros óptimos para la elaboración de la mermelada de chalarina y tuna. Así mismo reconocer que en el proceso de elaboración se aseguran las propiedades nutricionales nutrici onales que brindan los frutos al cuerpo humano, que dentro de la evidencia científica se han podido comprobar sus propiedades nutricionales. De tal manera, en esta investigación se presenta un estudio experimental a escala de laboratorio orientado a la Evaluación del efecto de los °Brix de la mezcla de las pulpas (proporción tuna/charalina de 0.7359) y porcentaje de pectina en la consistencia de la mermelada obtenida a partir de Tuna (Opuntia ficus-indica) y Chalarina (Casimiroa edulis). Lo cual nos llevó a plantear el siguiente problema: ¿Cuál será el efecto de los °Brix de la mezcla de las pulpas (proporción tuna/charalina de 0.7359) y porcentaje de pectina en la consistencia de la mermelada Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas

3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO — SEDE HUAMACHUCO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – ESCUELA PROF. DE ING. AGROINDUSTRIAL

obtenida a partir de Tuna ( Opuntia ficus-indica) y Chalarina (Casimiroa edulis) mediante el método de superficie de respuesta? Para ello se planteo el siguiente objetivo: Evaluar el efecto de los °Brix de la mezcla de las pulpas (proporción tuna/charalina de 0.7359) y porcentaje de pectina en la consistencia de la mermelada obtenida a partir de Tuna (Opuntia ficus-indica) y Chalarina (Casimiroa edulis) y determinar el intervalo optimo mediante el método de superficie de respuesta.

El procedimiento experimental se desarrolló en el Laboratorio Multifuncional de la UNT - Sede Huamachuco; Laboratorio de Tecnología de los Productos Agroindustriales y el Laboratorio Multifuncional de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Nacional de Trujillo.

II.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.

2.1.Mermelada La mermelada es la mezcla llevada a la consistencia gelificada apropiada de azúcar y de uno o más de los siguientes productos obtenidos de frutos: pulpa, puré, jugo, extractos acuosos o cortezas. Este es un gel de pectina, con un alto contenido de azúcar. Es un producto que puede ser preparado por cocción de frutas u hortalizas enteras, troceadas, trituradas, tamizadas o no, a las que se les han incorporado azucares hasta conseguir un gel con características semifluidas o espesas con una graduación mínima final de 40ºBrix y máxima final de 65ºBrix, con una proporción mínima de fruta de 30% (García y Paredes, 2001). En la tabla 1 se muestra algunas frutas empleadas para la elaboración de mermeladas, la cantidad de pectina a agregar, el conservante y pH óptimo para obtener una mermelada aceptable de buena calidad. La mermelada consiste en una mezcla de fruta y azúcar que por concentración se ha vuelto semisólida. La mermelada es el producto elaborado con pulpa de fruta. La elaboración de esta clase de productos, consiste en una rápida concentración de la fruta mezclada con azúcar hasta llegar al contenido de azúcares de 65%, que corresponde a un contenido en sólidos solubles de 68°Brix (Camacho, 1983).



Elaborar una buena mermelada es un producto complejo, que requiere de un óptimo balance entre el nivel de azúcar, la cantidad de pectina y la acidez (Coronado e Hilario, 2001). Se define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenida por cocción y concentración de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con adición de edulcorantes, con o sin adición de agua. La fruta puede ir entera, en trozos, tiras o partículas finas y deben estar dispersas uniformemente en todo el producto. Una verdadera mermelada debe presentar un color brillante y atractivo, reflejando el color propio de la fruta. Además debe aparecer bien gelificada sin demasiada rigidez, de forma tal que pueda extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen sabor afrutado. También debe conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco. (Coronado y Hilario, 2001). Todos los que tienen experiencia en la elaboración de mermeladas saben que resulta difícil tener éxito en todos los puntos descritos, incluso cuando se emplea una receta bien comprobada debido a la variabilidad de los ingredientes en general, principalmente de la fruta. Las frutas difieren según sea su variedad y su grado de madurez, incluso el tamaño y la forma de las cacerolas empleadas para la cocción influyen sobre el resultado final al variar la rapidez con que se evapora el agua durante la cocción. (Coronado y Hilario, 2001). Tabla 1. Formulaciones para elaborar mermelada

FRUTA

PECTINA (%)

CONSERVANTE MAXIMO (%)

pH

Fresa

1

0.1

3.3

Níspero

-

0.1

3.6

Papaya

0.5

0.1

3.8

Mango

0.45

0.1

3.8

Piña

0.5

0.1

3.5

Naranja (Jugo)

1.2

0.1

3.1

Melocotón

0.5

0.1

3.7

Manzana

0-0.25

0.1

3.3

Membrillo

-

0.1

3.3

Tomate del árbol

-

0.1

3.3

Fuente: José Salhuana 2008. Tecnología de alimentos. Agraria la Molina.



2.2.Materias primas e insumos 2.2.1. Frutas Se obtiene a partir de frutas maduras, sanas y frescas, libres de podredumbre y convenientemente lavadas. Una de las ventajas de la elaboración de mermeladas en general, es la de permitir el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines ya sea por su forma o tamaño. Se necesita una fruta lo más fresca posible, una fruta que recién ha empezado su maduración ya que una fruta sobre madura la mermelada no gelifica muy bien (Coronado e Hilario, 2001). Las frutas tienen que ser procesada lo antes posible (entre 4 y 48 horas después de la cosecha) de manera de evitar el deterioro. Estas operaciones preliminares se requieren para procesar todas las frutas, deben ser lavadas antes de pasar a otras etapas. En la tecnología de los néctares para la obtención de un producto de buena calidad es importante la necesidad de procesar frutas en óptimas condiciones. La calidad es un conjunto de cualidades inherentes de cada constituyente que no pueden ser modificados. Los factores que determinan las variaciones de la calidad de una fruta son las diferentes condiciones de cultivo, cosecha y las manipulaciones posteriores (Camacho, 1983).

2.2.2. Azúcar El azúcar juega el papel más importante en el proceso de gelificación cuando se combina con la pectina. Otro punto importante es el hecho que la azúcar impide la fermentación y cristalización de la mermelada. Es importante saber equilibrar la cantidad de azúcar ya que si se le echa poca cantidad hay más probabilidad de que fermente y si se le echa mucha cantidad se puede cristalizar. Es preferible utilizar azúcar blanca, porque permite que se mantengan las características propias del color y la consistencia de la fruta. Cuando el azúcar es sometida a cocción en medio ácido, se produce un desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa), este proceso es esencial para la buena conservación del producto (Coronado e Hilario, 2001).

2.2.3. Ácido Cítrico El ácido cítrico es importante tanto para la gelificación de la mermelada como para darle brillo al color de la mermelada, mejorar el consistencia, ayudar a evitar la cristalización del azúcar y



prolongar su tiempo de vida útil. El ácido se añade antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta (Coronado e Hilario, 2001).

2.2.4. Pectina La fruta contiene en las membranas de sus células una sustancia natural gelificante llamada pectina, la cantidad depende de la maduración de la fruta. La primera fase de la preparación consiste en reblandecer la fruta para poder extraer la pectina. La fruta verde contiene la máxima cantidad de pectina y la fruta madura menos. Si se necesitan sustitutos para la pectina se utiliza la carragenina y el almidón modificado. La principal función que se le da a este producto en el mercado es su capacidad para formar geles (Bello, 1997). La materia prima para la obtención de pectina proviene principalmente de la industria de frutas cítricas; es un subproducto extraído de las cáscaras y cortezas de naranjas, pomelos, limones y toronjas. Se encuentra en el albedo (parte blanca y esponjosa de la cáscara); también se obtiene pectina a partir del bagazo de la manzana y el membrillo. El grado de la pectina indica la cantidad de azúcar que un kilo de esta pectina puede gelificar en condiciones óptimas, es decir a una concentración de azúcar de 65% y a un pH entre 3 – 3.5. Por ejemplo, si contamos con una pectina de grado 150; significa que 1 kilo de pectina podrá gelificar 150 kilos de azúcar a las condiciones anteriormente señaladas (Coronado e Hilario, 2001). La pectina es el agente gelificante (matriz de la estructura del gel), el cual durante la cocción es sometida a una transformación física que permite la unión físico – química del conjunto de los ingredientes que conforman la mermelada (fruta, agua, azúcar y acido). El azúcar y el ácido son los agentes que ocasionan esta transformación física, mientras que el agua es el solvente dónde son disueltos los ingredientes. Generalmente el contenido de pectina en la fruta, es insuficiente para formar un buen gel, por lo que es necesario incorporarla (Gracia y Paredes, 2001). Los productos de consistencia pastosa y untuosa, elaborados por cocción de frutas frescas separadas de huesos o semillas o bien de pulpas de frutas o concentrados de frutas a los que se le añade azúcar, pectinas de frutas (0,1 - 0,3 %) y ácidos orgánicos, tales como: cítrico, málico o láctico. Las mermeladas pueden ser elaboradas a partir de una sola fruta, de varias mezclas de mermeladas o frutas (Gracia y Paredes, 2001).



2.3.Defectos de mermeladas Los defectos más usuales que se presentan en las mermeladas son los siguientes:

2.3.1. Gelificación defectuosa La solubilización incompleta de la pectina es la causa mas frecuente. Las partículas de pectina en polvo son solubles en agua caliente, fría o en jugo de fruta, pero cuando estas pectinas forman grumos, no pueden disolverse. Esta tendencia se supera fácilmente mezclando pectina con sacarosa cristalina que actúa como agente dispersante. El control inexacto de los sólidos solubles y del pH del producto terminado es una causa también de gelificación defectuosa. Frecuentemente se olvida cuál es el efecto determinante que tiene el valor del pH sobre la formación del gel. Aunque el azúcar y la pectina sean bien dosificados, no se tendrá gelificación si el valor de pH no se ha llevado por debajo de 3,6 (o 3,8 para pectina de rápida gelificación), mientras en el campo de pH 3,3 a 3,5 una pequeña diferencia de 0,2 puede ser motivo de fracaso. Si el pH y la concentración de azúcar son correctos, si la solución de pectina ha sido correctamente preparada, la falta total o parcial de gelificación se puede atribuir a defectos de calidad o de dosificación de la pectina. La cocción excesivamente prolongada provoca hidrólisis de la pectina y el producto resulta de consistencia pastosa no gelificada. El excesivo enfriamiento antes del envasado provoca pregelificación y consiguiente rotura del gel, causando dificultades de funcionamiento de la dosificadora (Camacho, 1983). La acidez alta tiene efecto similar al anterior, rompe la estructura del gel y causa sinéresis. La acidez muy baja no le permite a la pectina desarrollar su acción e impide la formación del gel. Las sales tampones presentes en las frutas en forma de sales minerales retardan la gelificación. Si se presentan en cantidades excesivas pueden hasta impedirla. Para identificar cuál de las anteriores posibles causas es la causante de la no gelificación se deben controlar los ºBrix y pH del producto final y si es necesario el poder gelificante de la pectina y las características de la pulpa de fruta (Camacho, 1983).

2.3.2. Mermelada muy acida En el caso de tener que bajar el pH y usar ácido cítrico puede comunicar una consistencia demasiado ácido no característico de la fruta. Aquí se puede emplear en cambio ácido tartárico que baja más rápido el pH sin comunicar un consistencia muy ácido (Bergeret, 1995).



2.3.3. Se produce cristalización Los grados de acidez extrema producen cristalización. Si es alta la inversión de la sacarosa tiende a ser completa. Si la acidez es baja se pueden formar cristales de sacarosa. El correctivo es permitir que se logre una parcial inversión o agregar además de sacarosa un porcentaje de glucosa. Esto último se hace cuando se elabora la mermelada al vacío en cuyo caso la inversión durante el proceso es mínima (Bergeret, 1995).

2.3.4. Se produce sinéresis Por un pH demasiado bajo (debido a una alta acidez); deficiencia de sólidos solubles; deficiencia de pectina; envasado a temperatura inferior al punto de gelificación (y rompimiento del gel); y agitación de los envases con el producto terminado durante la fase de enfriamiento (que lleva también a la rotura del gel) (Bergeret, 1995).

2.3.5. El color final resulta alterado La exposición prolongada al calor durante la concentración lleva a la caramelización, es decir al oscurecimiento del producto. Igual inconveniente se presenta cuando hay enfriamiento lento de los envases, sobre todo si estos envases son de alta capacidad. En las pulpas conservadas con dióxido de azufre, aunque cada día son menos, el color resulta algunas veces cambiado, lográndose su recuperación después de la ebullición. El empleo de frutas pintonas aun con pigmentos clorofilados (verdes) produce un color pardo durante la cocción. De ahí la importancia de clasificar adecuadamente la fruta destinada a la elaboración de mermeladas (Bergeret, 1995).

2.3.6. Se produce fermentación y crecimiento de hongos Bajo nivel de °Brix finales. El producto no alcanza a los 65 - 68% de sólidos solubles. Muy alta humedad relativa en el sitio de almacenamiento, con lo que el producto absorbe humedad y su

disponibilidad de agua sube, permitiendo que microorganismos se desarrollen. Alta contaminación de los envases o tapas ; pueden llegar a desarrollarse microorganismos osmófilos

que resisten alta presión osmótica del medio. La determinación de las causas de la fermentación requieren del control de la humedad y temperatura de almacenamiento, recomendándose humedades inferiores al 80% y la temperatura, sin necesidad de ser de refrigeración, si se busca que sea la más baja posible. Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas


Finalmente se recomienda mantener los envases cerrados para evitar la absorción de agua y la contaminación ambiental del producto (Bergeret, 1995).

2.4.TUNA (Opuntia fi cus-in dica ) Y SU ELABORACIÓN EN MERMELADA. A nivel mundial, la popularidad de la tuna se ha incrementado notablemente, considerando conveniente diversificar los mercados y la presentación del producto, para hacerlo más atractivo a los consumidores. Dentro de las características tecnológicas importantes de la tuna para su procesamiento en mermelada son sus azúcares, pigmentos, acidez, aroma, y otros componentes que juegan un papel muy importante dentro de las características propias de los frutos. Diferentes autores han descrito la composición química y mineral de las tunas, considerándolas similares al valor nutritivo de otras frutas. El contenido de sólidos solubles en la pulpa alcanza valores mayores al 17 %, constituido principalmente por 53 % de glucosa y fructosa. Otros componentes en la pulpa de tunas, tales como proteínas (0.21 a 1.6) %, grasas (0.09 a 0.7) %, fibra (0.02 a 3.15) % y cenizas (0.4 a 1) %, son similares a otras frutas (Berger y Sáenz, 2006). Presentan un alto nivel de ácido ascórbico que puede llegar a valores de 40 mg /100 g; tal contenido es mayor que el encontrado en la manzana, la pera y la uva. Las tunas son ricas también en calcio y fósforo, 15.4 a 32.8 mg /100 g; 12.8 a 27.6 mg /100 g, respectivamente (Sáenz, 2006). El contenido de sodio y potasio de la tuna indica que es una buena fuente de este último (217 mg /100 g) y que presenta un bajo contenido de sodio (0.6 a 1.19 mg /100 g), lo que es una ventaja para ser consumido por personas con problemas renales o de hipertensión arterial. El contenido total de aminoácidos libres (257.24 mg /10 g) es mayor que el promedio de otros frutos; un valor muy cercano sólo se encuentra en los cítricos. Los pigmentos se encuentran en los frutos, cáscara y flores, y tanto las betalaínas como los carotenoides pueden estar presentes en la cáscara y en la pulpa de las diversas variedades. Este conjunto de características tecnológicas de las tunas, las hace una materia prima de excelente calidad para el procesamiento de mermeladas, con excepción de su baja acidez, lo cual no representa una limitante, dado que puede ser ajustada con la pulpa de la tuna de xoconostle (fruto de alta acidez) o con algún acidificante orgánico. Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas


Algunos autores han efectuado estudios sobre la elaboración de mermeladas de tuna, entre ellos los efectuados por Vignoni et al., (1997), quienes probaron dos formulaciones, una a la que se agregó 55 % de azúcar, jugo y cáscara de limón y otra sólo con 55 % de azúcar, no encontrándose diferencias sensoriales entre los dos tipos. Anteriormente, Aguirre et al., (1995), probaron distintas especies de nopales y diferentes formulaciones de mermeladas, utilizando la tuna entera con y sin cáscara, o sólo la pulpa, agregándole azúcar, ácido cítrico y pectina, envasadas en frascos de vidrio. Los resultados indicaron que la mejor calificada fue la mermelada elaborada utilizando tuna entera con cáscara, lo que es una ventaja para el proceso ya que evita la operación de pelado de la fruta que suele ser manual. En estudios más recientes, se ha empleado la pulpa de mezclas de variedades tunas adicionada de cáscara triturada en formulaciones de mermeladas, con muy buena aceptación sensorial (Arias y Herrera, 2008).

2.5.Chalarina (Casi moroa edul is ) Dentro de su área de distribución natural, la chalarina se consume con frecuencia de manera directa. La pulpa de los frutos maduros se pueden agregar a cocteles de frutas y ensaladas o como postre servido solo, pero lo mejor es cortado en secciones y servido con crema y azúcar. A veces se añade a las mezclas para helados o batidos con leche, o se hace en mermelada. (Chrispeels y Sadava, 1977) En la tabla 2 se presenta la composición nutricional por cada 100 g de pulpa fresca, demostrando que posee gran cantidad de ácido ascórbico, caroteno, niacina, tiamina y rivoflavina, los cuales son esenciales para el metabolismo bioquímico en los humanos. En la semilla se han identificado principalmente alcaloides, edulina, histamina, los derivados metil y dimetilados, palmitamida y zapotidina; alcaloides quinolínicos, casimiroidina, casimiroina y edulitina, y el alcaloide isoquinolínico N-benzoiltiramina; cumarinas, 9- hidroxi-4-metoxi-furano-benzopiranona, felopterín, el 5 y el 8 geranioloxi-psoralén, además del derivado metoxilado; flavonoides, zapotin y zapotinin; triterpenos, obacunona y zapoterin, y los esteroles, daucosterol y beta-sitosterol. De la semilla se extrajo un aceite en el que se identificaron los ácidos grasos, esteárico, linoleico, linolénico y oleico, el alcano ipuranol, la obawnona, la casimiroidina y casimiroina, el beta sitosterol y el flavonoide Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas


camferido. En las cortezas del tronco y la raíz se han detectado los alcaloides casimiroina, eduleina, edulinina edulitina, gama-fagarina, y casimiroinol, dictamnina y skimianina sólo en la corteza del tronco; este último alcaloide, casimiroina, edulén y metil-fenilquinolona se han localizado en las ramas, además de la cumarina escopoletín- -metil-éter. La corteza del tronco y raíz contienen los flavonoides 5-6-dimetoxi-flavona y zapotin, y sólo en raíz, el zapotin; y las cumarinas bergapten e iso-pimpinelín en raíz, y escopoletín en tallo. En las hojas se ha identificado la metil y dmetil-histamina y el flavonoide rutín. (Badui, 1999) Tabla 2: Composición química de la chalarina fresca (100 g parte comestible)



III.

MATERIALES Y METODOS

3.1.MATERIALES: a) Materia Prima 

Tuna (Opuntia ficus-indica) variedad morada y chalarina ( Casimiroa edulis)

b) Insumos de experimentación 

Agua, Azúcar, Pectina, ácido cítrico y Conservante.

c) Materiales de laboratorio 

Material de cocina: Ollas de acero inoxidable, cilindros plásticos, tinas de plástico, jarras, coladores, tabla de picar, cuchillos, cucharas de medida, tamiz, cucharon de madera, paletas, mesa de trabajo, botellas, tapas.



Material de vidrio: Probetas, vasos de precipitación, pipetas y envases de vidrio

d) Equipos e instrumentos 

Licuadora



Balanza semi analítica



Cocina a gas



Refractómetro



Balanza Analítica



Termómetro Marca

3.2.METODOLOGÍA

3.2.1. Proceso de obtención de la mermelada de Tuna ( Opuntia

) fi cus-indi ca

y

Chalarina (Casimiroa edulis) Las frutas fueron sometidas a un procedimiento experimental se desarrolló en el Laboratorio Multifuncional de la UNT - Sede Huamachuco; Laboratorio de Tecnología de los Productos Agroindustriales y el Laboratorio Multifuncional de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Nacional de Trujillo siguiendo los tratamientos que se detallan a continuación y en la Figura 1.



FLUJO DE PROCESAMIENTO

Proporción: Tuna/charalina = 0.7359 °Brix iniciales Pectina (0.16, 0.4, 0.35) % Sorbato de potasio: 0.05%

TUNA

CHALARINA

SELECCIÓN

SELECCIÓN

PESADO

PESADO

LAVADO

LAVADO

PELADO

PELADO

LICUADO

DESPIPETADO

ESTANDARIZACIÓN COCCIÓN ENVASADO

Pepas

pH = 3

º Brix = (50, 60, 65, 70, 75) No menos de 85°C

ENFRIADO ETIQUETADO ALMACENADO MERMELADA Figura 1. Diagrama de flujo para la obtención de mermelada de Tuna (Opuntia ficus-indica) y chalarina (Casimiroa edulis). ( Fuente: Elaboración propia_2011)





Selección

Las frutas fueron traídas del mercado de Huamachuco, en donde fueron seleccionadas las que se encuentran en mejor estado de madurez, eliminando aquellos en estado de podredumbre. 

Pesado

Es importante para determinar rendimientos y calcular la cantidad de los otros ingredientes que se añadirán posteriormente. 

Lavado

Se procedió a lavar con cuidado la tuna y chalarina para retirar algún material extraño presente en los productos que puedan contaminar la mermelada durante su elaboración. 

Pelado

En el caso de la tuna, empleando cuchillos se eliminó las espinas presentes, eliminando la cáscara. En cuanto a la chalarina, empleando cuchillos se retiró la cascara. 

Licuado/Despipetado

En el caso de la Tuna se procedió licuar por un tiempo muy corto, con la finalidad de retirar las pepas sin que las cuchillas de la licuadora las corten. En el caso de la chalarina se procedió a extraer las pepas, partiendo por la mitad el fruto ya pelado. 

Pesado

La pulpa de charalina y el extracto de tuna, se pesaron de acuerdo a la proporción según el método experimental. 

Estandarización

En esta parte se agregó las proporciones de tuna y chalarina respectivas, el ácido cítrico hasta un pH (pH = 3), se midió los °Brix de la mezcla para hacer el cálculo del azúcar a agregar. 

Cocción

Una vez lista las frutas, se realizó la cocción agregando una tercera parte de azúcar a una temperatura de 86ºC por 3 minutos por muestra luego los dos tercios azúcar y casi al final de la Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas


cocción se le agrega la pectina con la última parte de azúcar, alcanzando los Grados Brix deseados (dependiendo de cada tratamiento). El tiempo de cocción depende de la variedad y textura de la materia prima. Al respecto un tiempo de cocción corto es de gran importancia para conservar el color y consistencia natural de la fruta y una excesiva cocción produce un oscurecimiento de la mermelada debido a la caramelización de los azúcares. (Coronado e Hilario, 2001). 

Envasado

Se realizó en caliente a una temperatura no menor a los 85°C. Esta temperatura mejora la fluidez del producto durante el llenado y a la vez permite la formación de un vacío adecuado dentro del envase por efecto de la contracción de la mermelada una vez que ha enfriado (Coronado e Hilario, 2001). 

Enfriado

El producto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su calidad y asegurar la formación del vacío dentro del envase. 

Etiquetado

Se procederá a colocar la etiqueta respectiva en donde se apreciara la calidad, marca, fecha de vencimiento y los ingredientes utilizados para producto. 

Almacenado

El producto se almaceno en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente ventilación a fin de garantizar la conservación del producto para luego hacer las pruebas respectivas al cabo de una semana.

3.2.2. Análisis sensorial En el laboratorio de agroindustria previamente acondicionado (área ventilada, de buena iluminación y libre de olores extraños). Se llevó a cabo el análisis sensorial con un panel de 15 evaluadores no entrenados. Se fijó un modelo de perfil común a todos los paneles en el mundo. En dicha hoja se analizó la aceptabilidad del panelista no entrenado sobre las 5 muestras de mermelada, cada una con diferente formulación. A los cuales se les suministró una hoja de evaluación (hoja de perfil). A



continuación se presenta la ficha empleada con la escala no estructurada de 10 cm para evaluar la consistencia según el consumidor (panelista) como se observa en la figura 2. FICHA DE EVALUACIÓN Por favor sírvase a degustar el producto ―Mermelada de tuna y charalina‖ y marque sobre la línea con una ―X‖ de acuerdo a su preferencia. Código

Consistencia

25016 No me agrada mucho

No me agrada ni desa rada

Me agrada mucho

No me agrada mucho


Me agrada mucho

No me agrada mucho


Me agrada mucho

No me agrada mucho


Me agrada mucho

No me agrada mucho


Me agrada mucho

36016

46540

57035

57535

Gracias por su colaboración

Figura 2. Ficha de evaluación y escala de consistencia ( Fuente: elaboración propia_2011 )



Para el resultado final se elaboró una plantilla tanto para la consistencia y aceptabilidad general con las 11 muestras y los 40 evaluadores como se observa en la tabla 1

3.2.3. Análisis estadístico: Empleando el software STATISTICA 7.0, y teniendo como variables independientes a los °Brix y porcentaje de pectina y dependiente a la consistencia, se procedió a analizar mediante el método de superficie de respuesta y con ello determinar los óptimos de °Brix y % de pectina para la elaboración de la mermelada.

IV.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Se obtuvo cinco tipos de mermeladas, a las cuales, después de aplicar la ficha de evaluación para determinar la consistencia más adecuada, se obtuvo, como es de esperar, diferentes resultados (Tabla 1), a cada cual se sacó un promedio a todos los evaluadores (n = 15). Tabla 1: datos no paramétricos obtenidos de la ficha de evaluación de consistencia de la mermelada de tuna y chalarina. ( Fuente: Elaboración propia_2011)

ensayo (panelista) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Promedio(Ẋ)

Código de la muestra 25016 6.5 4.9 5.1 7.8 4.2 2.9 1 7.7 6.2 3 5.5 5.3 3.1 3.1 3 4.62

36016 46540 57035 3.8 6 5.3 5.1 9.5 3.7 2.8 5.4 7.6 6.1 3.3 5.9 5.4 4.1 3.2 5.146667

5.4 5 5.9 8.1 8.1 6.6 6.2 6.9 8.2 7.1 2.7 6.1 7.5 7.6 8.5 6.66

8 8.2 6.4 9.2 6.1 8.7 7.2 8.2 6.7 8.8 7.6 6.9 6.8 7.1 8.1 7.6

57535 4.4 3.2 4.7 3.3 5.9 8 6.1 2.8 1.5 3.2 7.4 2.1 5.2 3.7 5.8 4.486667



Tabla 2: Codificación de las muestras para ser sometidas a la evaluación sensorial (Fuente: elaboración propia_2011)

Código

°Brix

% pectina

25016 26016 46540 57035 57535

50 60 65 70 75

0.16 0.16 0.4 0.35 0.35

Al comparar la tabla 1 con la 2, se deduce que la mermelada con mayor aceptación fue la codificada con 57035, es decir aquella que en su composición presenta 70 °Brix iniciales de la pulpa, con 0.35 % de pectina. Para corroborar este resultado se presenta la superficie de respuesta (Figura 1-a) obtenida con el programa estadístico STATISTICA 7.0. Los coeficientes de regresión para la consistencia (Y), los datos de la tabla 3 arrojada por el software permitieron elaborar un Modelo Matemático de segundo orden, donde fueron considerados todos los factores, excepto la interacción entre las dos variables.

Y = 4.7762+ 2.6867X 1 – 0.4658 X12 + 4.5042 X 2 - 11.8108 X22 Donde: Y X1 X2

= Consistencia = °Brix = Porcentaje de pectina Tabla 3. Coeficientes de regresión para la Consistencia.

Factor

Coeficiente Regresión

Mean/Interc.

4.7762

(1)°Brix(L)

2.6877

°Brix(Q)

-0.4658

(2)% Pectina(L)

4.5042

% Pectina(Q)

-11.8108

(L) =lineal; (Q)= cuadrática



Con esto es posible construir la superficie de respuesta y el grafico de contornos para la consistencia.

El análisis de la superficie de respuesta y curva de contorno permite definir las condiciones más adecuadas que maximizan la consistencia. Así, de la Figura 1 (a) y (b), se verifica que cuando los valores de °Brix oscilan entre (52.5 – 60.5) y pectina entre (0.27 - 0.32%), la consistencia alcanza valores mayores de 7.5. Es decir, no se necesita cantidades altas de sacarosa en cambio se necesita cantidades normales de pectina, sin embargo se puede emplear cantidades mínimas de pectina. Según Garcia y Paredes (2001), utilizaron concentraciones mínimas de pectina en la mermelada de guayaba para no afectar la buena consistencia a fruta.

Figura 2: Superficie de respuesta y grafico de contornos para la consistencia. ( Fuente: Elaboración propia_2011)

El grado de madurez de las frutas influye en las características fisicoquímicas y sensoriales del producto final. Es así como las frutas pintonas no han desarrollado completamente su color, aromas y consistencia es característicos. Es deseable conseguir frutas de variedades que posean características de color, aroma y consistencia fuertes. Además que su contenido en pectina y el rendimiento en pulpa sean altos.



V. 

CONCLUSIONES

A través de la metodología de superficie de respuesta se obtuvieron los niveles óptimos de la proporción °Brix desde 53 - 65 y pectina 0.27 – 0.32 %, con un consistencia final de 7.6 en la mermelada.



Se evaluó además el color y sabor de la más aceptable, siendo la más aceptable la de 70 °Brix con 0.35 % de pectina.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Aguirre T., Pimienta E. y Moreno H.; (1995). Elaboración de mermelada del fruto de nopal tunero (Opuntia spp.). In: VI Congreso Nacional y IV Congreso Internacional

sobre Conocimiento y Aprovechamiento del Nopal. Jalisco, México. pp. 147-150. 2. Arias M. y Herrera C.; (2008). Mejoras en el procesamiento de mermelada a partir de pulpa y cáscara de tunas. Tesis de Licenciatura. Ingeniería en Alimentos. Universidad

de Guanajuato. Pp. 36-39. 3. Badui, S. (1999). Química de alimentos. 3° edición, Editorial Pearson. México.

4. Bello J.; (1997). ―Principales ámbitos clínicos de aplicación de los alimentos funcionales o nutracéuticos‖ Alimentación Equipos y Tecnología.16: 43 -48.

5. Berger H. y Sáenz C.; (2006). Operaciones de campo para la utilización de nopales . R. Cadmo (Ed.), Utilización Agroindustrial del nopal. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Roma. (p. 14-22).

6. Bergeret G.; (1995). ―Conservas Vegetales. Frutas y Hortalizas‖. Sal vat. Editores Barcelona. España. 7. Camacho G.; (1983). "Cómo preparar mermeladas" ICTA, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá 8. Castañeda J., Arteaga H., Siche R. y Rodriguez G. (2010). Estudio comparativo de la pérdida de vitamina C en chalarina (Casimiroa edulis) por cuatro métodos de deshidratación. [Internet]. Scientia Agropecuaria 1(2010) 75 – 80. Febrero (02). URL disponible

en:

https://3903858684263978928-a-unitru-edu-pe-s-

sites.googlegroups.com/a/unitru.edu.pe/sciagropecu/publicacion/scagropv1n1/scagrop01_75-80/SCAGROPv1n1%2875Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas


80%29.pdf?attachauth=ANoY7cpHRjkGsjubdu2FJKBitvDkLLs_gnR2T9aK6wa7FXaVBK31YeLP8ybHXlqVfxHsCEI9gnuhdt_p_5us E1Vm_yEBI_BEy02M2RetXtFr6vrkOdtBRHswT034sEHsGHyMtBLq8FN3REOh WeM4VC45koC9QpcXBIMTHYj9lN3D0VET2aJQOZPbxIlaeE1cPFTJK1Shh6KW kVcFgZqfaTSpKS7gYAf9fQcXsi7PYZkmEtAU_v5NKu2wZRQI4imx50z3r81EtN ZeY1Iw7KK6N4gYiX4EnM0aQ%3D%3D&attredirects=0 9. Chrispeels M. y Sadava D. (1977). Plants, food and people. Freeman. San Francisco, California, USA. 10. Colquichagua D. y Ortega E.; (2005). Procesamiento de mermeladas de frutas nativas. Soluciones

Prácticas

-

ITDG.

Lima,

Perú.

Disponible

en

URL:

http://www.solucionespracticas.org.pe/fichastecnicas/pdf/FichaTecnica24Elaboracion%20de%20mermeladas.pdf. 11. Coronado M. y Hilario R.; (2001). Elaboración de mermeladas. Procesamiento de alimentos para pequeñas y microempresas agroindustriales. Editorial CIED. Lima Perú. Disponible en URL: http://infoagro.net/shared/docs/a5/Gtecnol12.pdf 12. Garcia D. y Paredes G.; (2001). Proceso tecnológico para la elaboración de mermelada de guayaba (Psidium guava). Universidad central de Venezuela facultad de agronomía departamento de química y tecnología cátedra de tecnología de frutas y hortalizas. Disponible en URL: http://ftpctic.agr.ucv.ve/intranet/quimica/frutas/etapa2/guayaba.doc. 13. Menchu, T.; Méndez, H. (2007). Tabla de composición de alimentos de Centroamérica. 2°edición, INCAP y OPS. Guatemala. Disponible en: http://new.paho.org/incap/ index2.php?option=com_docman&task=doc_view&gid=80&Itemid=282 14. Morris M., Evans D., Tangney C., Bienias J. y Wilson R.; (2006). Associations of vegetable and fruit consumption with age-related cognitive change. Neurology. 24;67(8):1370-6. 15. Sáenz C.; (2006). Los nopales como recurso natural. R. Cadmo (Ed.), Utilización Agroindustrial del Nopal . Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la

Alimentación, Roma. (p. 1-6). 16. Vignoni L., Bauzá M., Bautista P., y Germano C.; (1997). Elaboración de pulpa y mermelada de tuna (Opuntia ficus-indica) preferencia y aceptabilidad. #10-22. In: Resúmenes. X Seminario Latinoamericano y del Caribe de Ciencia y Tecnología de Alimentos. Buenos Aires.



VII.

ANEXOS

Anexo 1: operación de lavado.

Figura 2: etapa de pesado

Anexo3: pelado y trozado/licuado



Anexo 4: estandarizado de las pulpas

Anexo 6: formulación de los tratamientos



Anexo 7: etapa de cocción

Anexo 8: mermelada final

Anexo 9: Evaluador no calificando realizando el análisis de consistencia.



Investigadores: 

Marceliano Sánchez Lubberto



Peña Paredes Juan Samuel 2011


97097470 Informe Mermelada de Tuna

Recommend Documents