“DETERMINACIÓN DE LA MÁXIMA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO (Physalis peruviana) EN ALMÍBAR APLICANDO LOS MÉTODOS TAGUCHI Y SUPERFICIE DE RESPUESTA” Christian Rene Encina Zelada1 Milber Ureña Peralta2. Universidad Nacional Agraria La Molina. Av. La Molina s/n. Lima 12. Perú. Fax: 51-1- 3495764. RESUMEN Se caracterizó la materia prima físico-químicamente antes de ser envasada y se encontró que contenía carbohidratos (14,9%), proteína (1,2%), grasa (0,2%), cenizas (1,12%), y fibra bruta (1,78%), humedad (80,8%), así mismo, ácido ascórbico (28,55 mg/100 g). En la Etapa I se realizó la evaluación del tratamiento térmico. Se determinaron las características de penetración de calor en el punto de más lento calentamiento ( a 4,8 cm de la base) encontrándose los siguientes resultados: fh = 8,14 minutos, jh = 1,59; Tpsih = 26,36°C, fc = 6,54 minutos, jc = 1,57 y Tpsic = 145,52°C. Se calculó el tiempo de procesamiento, mediante el método de Stumbo, a las temperaturas de 85, 90, 93, 95 y 100°C, encontrándose los tiempos de 29,69; 20,90; 13,98; 11,52 y 8,07 minutos, respectivamente para obtener en todos los casos un mismo valor de Fo = 5,00 minutos. En la Etapa II se determinaron los factores y sus niveles que influyeron significativamente (p<0,05) en la retención del ácido ascórbico en el proceso de elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar. Los niveles con los que se retuvo mayor cantidad de ácido ascórbico fueron: tiempo de descerado (90 s), temperatura del descerado (80°C), pH del Almíbar (2,5), grados Brix del Almíbar (30), concentración del NaOH en el deserrado (0,05%),Temperatura (95°C) y Tiempo (11,52 min) del tratamiento térmico. La Etapa III se realizó la optimización del tratamiento térmico en la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar mediante la metodología de Superficie de Respuesta. Se maximizó la retención de ácido ascórbico con una temperatura de tratamiento térmico y un pH del almíbar de 93°C y 3 respectivamente; con un tiempo de proceso de 13,98 minutos. En la Etapa IV se caracterizó fisicoquímicamente y microbiológicamente correspondiente al proceso de elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar realizado con los parámetros que maximizaron la retención del ácido ascórbico (50,54%). ABSTRACT The physical-chemical raw material was characterized before being packaged and it was that it contained carbohydrates (14,9%), protein (1,2%), fat (0,2%), ashes (1,12%), and gross fiber (1,78%), humidity (80,8%), also, ascorbic acid (28.55 mg/100 g). In Stage I the evaluation of the heat treatment was made. The characteristics of heat penetration were determined in the point of slower heating (to 4.8 cm of the base) being the following results: fh = 8.14 minutes, jh = 1,59; Tpsih = 26,36°C, fc = 6.54 minutes, jc = 1.57 and Tpsic = 145,52°C. The time of processing calculated, by means of the Stumbo’s method, to the temperatures of 85, 90, 93, 95 and 100°C, being the times of 29,69; 20,90; 13,98; 11,52 and 8.07 minutes, respectively to obtain in all the cases a same value of Fo = 5.00 minutes. In Stage II the factors and their levels were determined that influenced significantly (p<0,05) of the retention of ascorbic acid in the process of elaboration of the conserve of aguaymanto in syrup. The levels with which greater amount of ascorbic acid was retained were: to remove wax time of (90 s), temperature of the remove wax (80°C), pH of the Syrup (2,5), Brix degrees of the Syrup (30), concentration of the NaOH in descerado (the 0,05%),temperature (95°C) and Time (11,52 min) of the heat treatment. Stage III was made the optimization of the heat treatment in the elaboration of the conserve of aguaymanto in syrup by means of the methodology of Surface Response. The ascorbic acid retention was maximized respectively with a temperature of heat treatment and pH of the syrup of 93°C and 3; with a time of process of 13,98 minutes.
In Stage IV it was characterized physical-chemical and microbiologically corresponding to the process of elaboration of the conserve of aguaymanto in syrup made with the parameters that maximized the retention of ascorbic acid (50,54%). II. INTRODUCCIÓN El aguyamanto (Physalis peruviana), uchuva, uvilla o también conocida como golden berry, que está siendo introducido paulatinamente en el mercado internacional, principalmente por su sabor y características medicinales que la hacen muy atractivo para su mercadeo y comercialización. En el Perú, se cultiva principalmente en los departamentos de Cajamarca, Junín y Cusco. En otras zonas, como en el valle del Mantaro, se les conoce como capulí (y su posible confusión con el Capuli prunus o guinda). Por los motivos ya expuestos, en el presente trabajo, se hace un estudio sobre el mayor contenido del ácido ascórbico, debido a la gran importancia que representa en los productos envasados (al ser una vitamina termolábil), no sólo por su valor nutricional, sino también por constituir un índice de apreciación de las pérdidas de otras vitaminas y servir como criterio valido de la conservación de componentes organolépticos o nutritivos. El presente estudio tuvo como objetivo principal: Determinar los parámetros de las operaciones de descerado y tratamiento térmico, así como la composición del almíbar en la conserva de aguaymanto en almíbar, que maximizan la retención de ácido ascórbico aplicando, los métodos Taguchi y Superficie de Respuesta. Los objetivos específicos fueron: • Caracterizar físico-químicamente el aguaymanto como materia prima. • Determinar el punto más frío del autoclave y producto envasado. • Calcular el tiempo de proceso de tratamiento térmico por el método de Stumbo (1973) de la conserva de aguaymanto en almíbar. • Determinar la temperatura, concentración de hidróxido de sodio y tiempo de descerado de aguaymanto que hace máxima la retención de ácido ascórbico después del tratamiento térmico.
• Determinar la composición del almíbar que hace máxima la retención de ácido ascórbico después del tratamiento térmico.
III. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. LUGAR DE EJECUCIÓN El presente trabajo de investigación se realizó en los laboratorios de Físico-Químico, Instrumentación y Biotecnología, Microbiología y Planta Piloto de Alimentos, instalaciones pertenecientes a la facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina. 3.2. MATERIALES Y EQUIPOS 3.2.1. Materia Prima Aguaymanto (Physalis peruviana) procedente del Valle del Mantaro. 3.2.2. Insumos y Envases ¾ Azúcar blanca refinada. ¾ Envases de vidrio de 393 ml de capacidad (C246) con tapas metálicas F.P. de 63 mm. ¾ Ácido cítrico grado alimentario con 99,5% de pureza. 3.2.3. Equipos de laboratorio ¾ Autoclave Vertical (Modelo 12AA10, Serie 67013), Peruano. ¾ Sistema DATATRACE TEMP SYSTEM®, el cual está comprendido por: - Un dispositivo que registra la temperatura y el tiempo, llamado TRACER MICROPACK®. - Un módulo PC Interface utilizado para programar y leer los tracers. - Software Datatrace para Windows 95®. 3.2.4. Reactivos ¾ Fenolftaleína. ¾ 2,6 Diclorofenol-indofenol. ¾ Ácido ascórbico estándar. 3.3. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Para lograr los objetivos planteados se siguieron las etapas que se presentan a continuación (Figura 1).
Los resultados de la composición físico-química del aguaymanto (Physalis peruviana) se presentan en el Cuadro 1.
IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES 4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 4.1.1.
Análisis proximal
CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Análisis físico-químico y microbiológico. Determinación de la cantidad de ácido ascórbico. – Caracterización física, según la norma NTC 4580 e ITINTEC (1993). – –
FIGURA 1. ETAPAS DE LA INVESTIGACIÓN. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE PENETRACIÓN DEL CALOR Y EVALUACIÓN DEL TRATAMIENTO TÉRMICO – Determinación del punto más frío. – Determinación del FO (UP) requerido. – Determinación de los parámetros del proceso.
OPTIMIZACIÓN DE LA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO DURANTE LA ELABORACIÓN DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR – Determinación de la combinación de las variables del proceso tecnológico que hace mínima la pérdida de ácido ascórbico en la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar.
DETERMINACIÓN DE LOS FACTORES (p<0,05) QUE INFLUYEN EN LA RETENCION DEL ÁCIDO ASCÓRBICO DURANTE EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR – En el Descerado, concentración de NaOH, Tiempo y Temperatura. – En el Líquido de Gobierno, Grados Brix y pH. – En el Tratamiento Térmico, la Temperatura. CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FINAL – Análisis físico-químico, según la AOAC (1995). – Determinación de ácido ascórbico. – Análisis físico, según la norma NTP 203.013 (1981). – Análisis de esterilidad en conservas, según ICMSF (2000).
CUADRO 1: COMPOSICIÓN FÍSICO-QUÍMICA DEL AGUAYMANTO (Physalis peruviana) POR 100g DE PARTE COMESTIBLE.
Componentes Humedad (%) Proteína (g) Grasa (g) Carbohidratos totales (g) Fibra (g) Ceniza (g) Acidez total (g ácido cítrico/100 ml fruto) pH Sólidos Solubles (grados Brix) Azúcares Reductores (g) Índice de madurez (Sólidos solubles/Acidez total) Ácido Ascórbico (mg / 100 g de fruto)
Contenido en base húmeda 80,8 ± 0,02 1,2 ± 0,01 0,2 ± 0,01 14,9 ± 0,01 1,78 ± 0,02 1,12 ± 0,01 2,28 ± 0,03 4,08 ± 0,01 12,5 ± 0,05 2,52 ± 0,04
5,48 ± 0,02
28,55 ± 0,10
Análisis realizados por Triplicado.
4.2. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE PENETRACIÓN DE CALOR Y EVALUACIÓN DEL TRATAMIENTO TÉRMICO 4.2.1.
B, En la Conserva del Aguaymanto en almíbar
Determinación del punto más frío
A. En el autoclave
En la Figura 3 y Cuadro 4 se presentan los resultados de la determinación del punto más frío del aguaymanto en almíbar en los envases de vidrio (C-246) de 393 ml de capacidad, mediante el valor fh de la curva de calentamiento de los puntos analizados.
En la Figura 2 y Cuadro 3 se presentan los resultados de la determinación del punto más frío del autoclave. Como se aprecia, la curva correspondiente al punto ubicado en la parte superior del autoclave es la que presenta un calentamiento más lento. FIGURA 2: DETERMINACIÓN DEL PUNTO MÁS FRÍO EN EL AUTOCLAVE MEDIANTE EL VALOR DE fh.
FIGURA 3: DETERMINACIÓN DEL PUNTO MÁS FRÍO EN LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR MEDIANTE EL VALOR DE fh.
1.7
1.75
1.45
Punto Superior del Autoclave Punto Medio del Autoclave Punto Inferior del Autoclave
En el pto equidistante A 1/3 de la base En el centro geométrico
1.5
1.25
0.95
Log (Tr - Ti)
Log(Tr-Ti)
1.2
y = -0.0764x + 1.2278 2
R = 0.7741 0.7
1
y = -0.0774x + 1.2151
y = -0.0923x + 1.6291
y = -0.1028x + 1.6012
R2 = 0.9327
R2 = 0.9216
0.75
2
R = 0.7763 0.5
0.45
y = -0.0892x + 1.2559
0.25
2
y = -0.1176x + 1.6011
R = 0.8063
0.2 0
2
4
6
8
10
12
R2 = 0.946
14 0
Tiempo (minutos)
0
CUADRO 3: VALORES DE fh, DE LOS PUNTOS ANALIZADOS A DIFERENTES ALTURAS DEL AUTOCLAVE Ubicación del punto en el Autoclave
fh (min)
Punto superior
13,09
2
4
6
TIEMPO (minutos) 8
Punto medio Punto inferior
10
12
14
12,92 11,21
CUADRO 4: VALORES DE fh OBTENIDOS PARA LA SELECCIÓN DEL PUNTO MÁS FRÍO EN LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR.
4.2.2. Determinación de los parámetros de Ubicación del punto Punto equidistante (a 4,8 cm de la base) A 1/3 de la base (a 3,8 cm) En el centro geométrico (a 5,8 cm) penetración de calor
fh (min) 10,83 9,72 8,50
Las curvas de calentamiento y enfriamiento utilizadas para determinar los parámetros de
FIGURA 5: CURVA DE ENFRIAMIENTO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR.
penetración de calor se presentan en las Figuras 4 y 5.
2.0
Log (Ti-Tw)
Como se puede apreciar el comportamiento lineal de estas curvas es bastante significativo, puesto que presentan valores de correlación lineal de 0,9959 y 0,9939 para el calentamiento y enfriamiento respectivamente.
2.5
1.5
y = -0.1528x + 2.0987 2
R = 0.9939 1.0
No obstante se puede observar que presentan en la parte inicial un ligero retrazo; esto es de mayor importancia en el caso del calentamiento, lo que llevaría a la formación de una curva quebrada; sin embargo, se considera como una curva simple por su significativa correlación lineal. En el Cuadro 19 se presentan los parámetros de penetración de calor encontrados para la conserva de aguaymanto en almíbar.
Parámetros de calentamiento fh = 8,14 minutos Tpsih = 26,36°C jh = 1,59 To = 53,6°C
4.2.3. Determinación procesamiento
Parámetros de enfriamiento fc = 6,54 minutos Tpsic = 145,52°C jc = 1,57 Tg = 99,1°C
del
=
UP
2
3
4
5
6
7
8
9
Tiempo (minutos) FIGURA 4: CURVA DE CALENTAMIENTO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR.
1.6
1.2
y = -0.1229x + 1.8671 R2 = 0.9959 0.8
0.4
0
2
4
6
8
10
12
14
Tiempo (minutos)
de
Se determinó en primer lugar el valor del F requerido (UP) para el proceso, considerando una carga inicial de 1 020 ufc/g para reducirlo a una 8,9°C 93,3°C
1
0.0
tiempo
probabilidad de 0,01 ufc/g, obteniéndose un
0
Log (Tr - Ti)
CUADRO 5: PARÁMETROS DE LAS CURVAS DE CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR.
0.5
8,9°C 93,3°C
F
= 5,00 minutos. Este valor está de
acuerdo con Ranganna (1977), quien indica un nivel de reducción de 3 a 5 ciclos logarítmicos para conservas de pH menor a 4,5; según el nivel de contaminación en el que llegue la materia prima. En la Figura 6 de muestra como vario la temperatura en el punto más frío de la conserva de aguaymanto en almíbar respecto al tiempo.
CUADRO 6: TIEMPOS DE TRATAMIENTO TÉRMICO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR A DIFERENTES TEMPERATURAS, OBTENIDAS POR EL MÉTODO DE STUMBO (1973)
Temperatura de proceso (°C) 85 90 93 95 100
Tiempo de proceso (minutos) 29,69 20,90 13,98 11,52 8,07
4.3. DETERMINACIÓN DE LOS FACTORES (p<0,05) QUE INFLUYEN EN LA RETENCIÓN DEL ÁCIDO ASCÓRBICO DURANTE EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA
10
CONSERVA DE AGUAYMANTO ALMÍBAR SEGÚN TAGUCHI.
CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR Realizada la evaluación del tratamiento térmico, se procedió a la aplicación del diseño experimental para poder determinar cuáles son los factores (variables del proceso) que influyen significativamente en la retención del ácido ascórbico. La selección de la formulación óptima de la conserva de aguaymanto en almíbar se basó en el criterio “mayor es mejor” (a mayor cantidad de ácido ascórbico, el producto final es mejor) del método Taguchi. El análisis de los resultados obtenidos de la aplicación de dicho método pueden ser interpretados a partir de la Figura 7 y Cuadro 7 de la siguiente manera: El factor pH del almíbar tuvo una de los dos más altos valores de ETA significativos, correspondiendo el menor valor de ETA al nivel menor (2,5), por lo que se eligió este nivel como variable para la optimización posterior. El factor Temperatura del Tratamiento Térmico tuvo el mayor valor de ETA significativo, correspondiéndole al nivel mayor (95°C), siendo por ello elegido como variable en la optimización posterior. La interacción pH del almíbar-tratamiento térmico fue significativa. A un mayor nivel de interacción de tales factores se obtuvo un ETA mayor. FIGURA 7: VALORES SEÑAL/RUIDO (ETA) DE CADA FACTOR EVALUADA PARA MAXIMIZAR LA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO, APLICANDO TAGUCHI L8(27). Mean=23.4059 Sigma=1.69922 MS Error=.019291 df=8 (Dashed line indicates ±2*Standard Error) 25.0
ETA = -10*log10(1/N*Sum(1/y²))
24.5 24.0 23.5 23.0 22.5 22.0 21.5 1
2
1
2
(2)F_2
1
2
1
2
1
2
F_1 F_2 F_3 F_4 F_5 F_6 F_7 (3)F_3 (4)F_4 (5)F_5
1
Concentración del NaOH en el Descerado (%) Temperatura del Descerado (°C) Tiempo del Descerado (s) Grado Brix del Almíbar pH del Almíbar Temperatura del Tratamiento Térmico (°C) Tiempo del Tratamiento Térmico (min)
PARÁME TRO
NIVEL SELECCIONA DO
0,05
1
80
1
90
2
30
2
2,5
1
95
2
11,52
--
4.4. OPTIMIZACIÓN DE LA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO DURANTE LA ELABORACIÓN DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR Como la Temperatura del Tratamiento Térmico y el pH del almíbar fueron seleccionados para esta etapa de optimización mediante el método de Superficie de Respuesta (p<0,05), se consideró los niveles con mayor valor de ETA para ser los valores intermedios del factorial 32 a ser aplicado para maximizar la retención de ácido ascórbico, tal como se observa en el Cuadro 9, las respuestas de la cantidad de ácido ascórbico que se obtuvo con estos tratamientos se observa en el Cuadro 10. En las Figuras 8 y 9 observamos las superficies generadas por los tratamientos ensayados que se muestran en el Cuadro 9.
Average Eta by Factor Levels
(1)F_1
FACTORES
EN
2
(6)F_6
1
(7)F_7
CUADRO 8: TRATAMIENTO ÓPTIMO APLICADO PARA LA ELABORACIÓN DE LA
2
CUADRO 7: TRATAMIENTOS SEGÚN DISEÑO EXPERIMENTAL TAGUCHI L8(27) Y SUS RESULTADOS DE CONCENTRACIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO FACTORES DE CONTROL Concent Temper Grado Interacci Temper ración Trat pH Tiempo atura s Brix ón pHdel del ami- del de Tratami del NaOH Tratamie Descer ento Almí Descera ento Almíb nto ado en el s bar do (seg) Térmico ar (°C) Térmico Descera (°C) do (%) 2,5 60 80 15 0,05 85 -1 2,5 60 80 30 0,2 95 -2 2,5 90 100 15 0,05 95 -3 2,5 90 100 30 0,2 85 -4 3,5 60 100 15 0,2 85 -5 3,5 60 100 30 0,05 95 -6 3,5 90 80 15 0,2 95 -7 3,5 90 80 30 0,05 85 -8
ÁCIDO ASCÓRBICO (mg/100g)
N1
N2
13,43 19,58 19,35 13,31 11,21 15,23 15,11 12,32
13,51 19,73 19,67 13,48 11,33 15,54 15,96 12,41
CUADRO 9: TRATAMIENTOS APLICADOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO. Concentraci Temp Tiempo del Grado pH del Tratamie ón del del Descerado Brix del Almíbar Rep Trata nto etici mien NaOH en el Descera (segundos) Almíbar Térmico Descerado do (°C) (°C) ón to (%) 0,05 80 90 30 1 1 2 100 0,05 80 90 30 1 2 2,5 90 0,05 80 90 30 1 3 2 90 0,05 80 90 30 1 4 2,5 95 0,05 80 90 30 1 5 2,5 100 0,05 80 90 30 1 6 2 95 0,05 80 90 30 1 7 3 95 0,05 80 90 30 1 8 3 100 0,05 80 90 30 1 9 3 90 0,05 80 90 30 2 1 2 100 0,05 80 90 30 2 2 2,5 90 0,05 80 90 30 2 3 2 90 0,05 80 90 30 2 4 2,5 95 0,05 80 90 30 2 5 2,5 100 0,05 80 90 30 2 6 2 95 0,05 80 90 30 2 7 3 95 0,05 80 90 30 2 8 3 100 0,05 80 90 30 2 9 3 90
Tratam. Térmico (minutos)
8,07 20,90 20,90 11,52 8,07 11,52 11,52 8,07 20,90 8,07 20,90 20,90 11,52 8,07 11,52 11,52 8,07 20,90
CUADRO 10: RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE CUANTIFICACIÓN DEL ÁCIDO ASCÓRBICO DE LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS ENSAYADOS.
Tratamientos 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ÁCIDO ASCÓRBICO (mg/100g) 19,92 ± 0,02 15,27 ± 0,04 18,98 ± 0,03 17,24 ± 0,05 18,30 ± 0,03 19,73 ± 0,06 14,19 ± 0,04 14,99 ± 0,04 13,20 ± 0,03
FIGURA 8: SUPERFICIE DE RESPUESTA – MAYOR RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO.
Ác. Ascórbico C
Estimated Response Surface 21 19 17 15 13 2
2.2
2.4
2.6
2.8
3
100 9698 94 Temp 92 90
pH Ácido Ascórbico (mg/100g) = – 762,73 – 19,81pH + 17,34*Temp. + 4,09*pH2 – 0,01*pH*Temp. –0,09*Temp.2
FIGURA 9: CURVAS DE NIVEL DE LA SUPERFICIE DE RESPUESTA – MAYOR RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO.
Contours of Estimated Response Surface Ácido Ascórbico C (mg/100g)
100
13.0 13.8 14.6 15.4 16.2 17.0 17.8 18.6 19.4
Temp
98 96 94 92 90 2
2.2
2.4
2.6
pH
2.8
3
CUADRO 11: NIVELES ÓPTIMOS OBTENIDOS MEDIANTE SUPERFICIE DE RESPUESTA. FACTOR
ÁCIDO ASCÓRBICO (mg/100 g)
Temperatura del Tratamiento Térmico (°C)
93
pH del Almíbar
3,0
CUADRO 13: ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO DE LA CONSERVA AGUAYMANTO EN ALMÍBAR. Componentes
Contenido (%)
Humedad
83,2 ± 0,03
Proteína (g)
1,1 ± 0,02
Grasa (g)
0,1 ± 0,01
Carbohidratos totales (g) 12,95 ± 0,01 CUADRO 12: TRATAMIENTOS QUE MAXIMIZAN LA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO EN LA Fibra (g) 1,55 ± 0,01 ELABORACIÓN DE CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR APLICANDO SUPERFICIE DE Ceniza (g) 1,1 ± 0,02 RESPUESTA. Acidez total 2,20 ± 0,02 (g ácido cítrico/100 ml fruto) FACTORES PARÁMETRO pH Fruta 3,70 ± 0,03 Concentración del NaOH en 0,05 el Descerado (%) Sólidos Solubles (grados 18,0 ± 0,5 Temperatura del Descerado Brix) en el aguaymanto 80 (°C) Sólidos Solubles (grados 20,0 ± 0,5 Tiempo del Descerado Brix) en el almíbar 90 (segundos) Azúcares Reductores (g) 2,85 ± 0,04 Grado Brix 30 del Almíbar Índice de madurez pH del (%Sólidos solubles/Acidez 8,18 ± 0,02 3,0 Almíbar total) Temperatura del Ácido Ascórbico * 93 14,12 ± 0,02 Tratamiento Térmico (°C) (mg / 100 g de fruta) Tiempo del Tratamiento 13,98 Térmico (minutos) * Análisis realizado el mismo día de obtener la conserva de aguyamanto en almíbar. 4.5. CARACTERIZACIÓN FINAL 4.5.1.
DEL
PRODUCTO
Análisis físico-químico
El Cuadro 34 se muestra el análisis físico-químico realizado en un tiempo promedio de 15 días, periodo en el que la solución de cubierta y la fruta llegan a un equilibrio (Obregón, 2002) y que después de este tiempo no existe variación alguna en el porcentaje de los sólidos solubles y pH de éstos.
4.5.2. Análisis Físicos y Microbiológicos En el Cuadro 37 se muestran los resultados de la caracterización física realizada a la conserva de aguaymanto en almíbar procesada bajo los parámetros que maximizan la retención de ácido ascórbico en ella. Según ICMSF (2000) así como Mossel y Moreno (1982), quienes indican que una conserva debe tener menos de 10 ufc/g de producto.
CUADRO 14: ANÁLISIS FÍSICO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR PROCESADAS CON LOS PARÁMETROS QUE MAXIMIZAN LA RETENCIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO.
Característica
Valor promedio
Peso bruto (g) Peso neto (g) Peso drenado (g) Peso del envase (g) Volumen del almíbar (ml) Presión de vacío (in Hg) Espacio de cabeza (mm)
612 ± 1,5 384 ± 1,8 215 ± 1,5 228 ± 2,2 205 ± 1,0 13 ± 0,5 9 ± 0,5
V. CONCLUSIONES
VII. BIBLIOGRAFÍA
1. La composición físico-química del aguaymanto fue 80,8 g de agua/100 g de fruto; 1,2 g de proteína/100 g de fruto; 0,2 g de grasa//100 g de fruto; 14,9 g de carbohidratos/100 g de fruto; 1,78 g de fibra/100 g de fruto; 1,12 g de cenizas/100 g de fruto; 28,55 mg de ácido ascórbico/100 g de fruto; 2,28 g de ácido cítrico/100 g de fruto; 12,5 grados Brix; 2,52 g de azúcares reductores y un pH de 4,08.
1. ALARCÓN, J. 2002. Caracterización Citogenética y Respuesta al Cultivo in Vitro de Tres Accesiones de Physalis peruviana L. Tesis UNALM. 2. A.O.A.C., 1995 Official Methods of Analysis, 16TH edition. Association of Official Analytical Chemists. Washington DC. 3. ARTHEY, D. Y DENNYS, C. 1992. Procesado de Hortalizas. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 4. BADUI, D. 1984. Química de los Alimentos. Segunda edición. Editorial Alhambra Mexicana S.A. México. 5. BALL, C. Y OLSON, F. 1957. Sterilization in Food Technology. McGraw-Hill. New York. 6. BELITZ, M. Y GROSCH, W. 1999. Química de los Alimentos. Editorial Acribia S.A., Zaragoza (España). 7. BERNAL, J. 1986 Ciencia y Agricultura: "Generalidades sobre el cultivo de la Uchuva". Facultad de Ciencias Agropecuarias UPTC - TUNJA. Editorial Rana y el Águila. Colombia. 8. CASP, A.; Y ABRIL, R. 1999. Procesos de Conservación de Alimentos. Ediciones Mundi Prensa. Madrid, España. 9. CALZADA, J. 1980 143 Frutas Nativas. Editorial El Estudiante. UNALM-Perú. 10. CONDORI QUISPE, M. 2002. Evaluación y optimización del Tratamiento Térmico del Enlatado de Habas Verdes (Vicica faba L.) Tesis para optar al título de Ingeniero de Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. 11. COMUNIDAD ANDINA, Frutas y Hortalizas Andinas para el Mundo. Disponible en: www.comunidadandina.org Consultada el 14 de marzo del 2004. 12. CORTES D. O. 1988. Aguaymantu, Datos básicos de su Estudio Agronómico. Tesis Ing. Agr. Káyra. UNSAAC, Cusco, Perú. 13. DAVIES, F. Y ALBRIGO, G. 1994. Cítricos. Editorial Acribia. Zaragoza. España. 14. DAVID, W y MARTIN, J. 1986 Bioquímica de Harper. Editorial El Naval Moderno S.A. México. 15. DOPF, L. (2002). Disponible en: www.peruspiegel.de/de/ReisenPeru/index.htm. Consultada el 24 de marzo del 2004. 16. FIGUEROA, G. 2003. Optimización de una superficie de respuesta utilizando JMP IN. Universidad de Sonora. 17. ICMSF. 2000. Microorganismos de los Alimentos, su significado y métodos de numeración. Segunda edición. Tomo II. Editorial Acribia. Zaragoza. España.
2. El punto de más lento calentamiento en la conserva de aguaymanto en almíbar se encontró a 4,8 cm de la base del envase de vidrio de 393 ml (C-246). 3. Los parámetros de penetración de calor que caracterizan el tratamiento térmico de la conserva de aguaymanto en almíbar fueron: fh = 8,14 minutos, fc = 6,54 minutos, jh = 1,59; jc = 1,57; Tpsih = 26,36°C, Tpsic = 145,52°C, To = 53,60°C y Tg = 99,10°C. 4. Los tiempos de procesamiento equivalente para F938,,93°°CC = UP938,,93°°CC de 5,00 minutos, determinado a las temperaturas de 85, 90, 93, 95 y 100°C fueron: 29,69; 20,90; 13,98; 11,52 y 8,07 minutos, respectivamente. 5. Para la máxima retención de ácido ascórbico, empleando el Método Taguchi, se hallaron los siguientes parámetros: pH del Almíbar (2,5); Tiempo de Descerado (90 s); Temperatura del Descerado (80°C); Grados Brix del Almíbar (30); Concentración del NaOH en el Descerado 0,05%) y Temperatura (95°C) y Tiempo del Tratamiento Térmico (11,52 min). 6. La máxima retención de ácido ascórbico (50,54%), empleando Superficie de Respuesta, se logró a 3 de pH del almíbar y 93°C de temperatura del tratamiento térmico con un tiempo de 13,98 minutos. 7. La composición físico-química de la conserva de aguaymanto en almíbar fue 83,2 g de agua/100 g de fruto; 1,1 g de proteína/100 g de fruto; 0,1 g de grasa/100 g de fruto; 12,95 g de carbohidratos/100 g de fruto; 1,55 g de fibra/100 g de fruto; 1,1 g de cenizas/100 g de fruto; 14,43 mg de ácido ascórbico/100 g de fruto; 2,20 g de ácido cítrico/100 g de fruto; 18 grados Brix; 2,85 g de azúcares reductores/100 g de fruto y un pH de 3,70.
18. ICONTEC 1999, Norma Técnica NTC 4580. Uchuva ( Physalis peruviana), para el consumo fresco o destinadas al procesamiento industrial. Colombia. 19. ITDG-Perú, 1999. Frutas en Almíbar. Asociación Gráfica Educativa, Lima, Perú. 20. MARFIL, R. 1991. Una herramienta para el mejoramiento de la calidad. Tecnología de Alimentos. Vol. 25, N°5. México. 21. MOSSEL, D. Y MORENO, G. 1982. Microbiología de Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza. España. 22. NATIONAL RESEARCH COUNCIL. 1989. Lost Crops of the Incas: Little-known plants of the Andes with promise for worldwide cultivation. National Academy Press, Washington, D.C. 23. OSBORNE, D. Y VOOGT, P. 1986 Análisis de los Nutrientes de los Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 24. PALACIOS, J. 1993 “Plantas Medicinales Nativas del Perú” CONCYTEC - Perú. 25. RANGANNA, S. 1977. Manual of Análisis of Fruti and Vegetable Products. McGraw-Hill Publishing Company. 26. REES, J. y BETTINSON, J. 1994 Procesado Térmico y envasado de los Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 27. STUMBO, C Y LONGLEY, R. 1966 New Parameters for Processes Calculations. Academic Press INC. USA. 28. STUMBO, C.R. 1973 Thermobacterioíogy in Food Processing. Academic Press INC. USA. 29. TAPIA, M. E. 2000. Cultivos andinos subexplotados y su aporte a la alimentación. Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile. 30. TOLEDO, T. 1999. Fundamentals of Food Process Engineering. Aspen Publishers, Inc. Gaithesburg. Maryland, USA. 31. YACUZZI, E.; MARTÍN, F.; QUIÑÓNEZ, H.; POPOVSKY, M. 2005. El diseño experimental y los Métodos de Taguchi: Conceptos y aplicaciones en la Industria Farmacéutica.
