ELABORACIÓN DE MERMELADA DE FRESA ( Fragaria Ananassa) EMPLEANDO DIFERENTES SUSTANCIAS GELIFICANTES ELABORACIÓN DE MERMELADA DE FRESA ( Fragaria Ananassa) EMPLEANDO DIFERENTES SUSTANCIAS GELIFICANTES Deici V. Reina Z. 1 ; Elizabeth Posso S. 2
RESUMEN
La mermelada es una pasta de fruta semisólida obtenida a partir de la cocción y concentración de frutas sanas, así como de la adición de edulcorantes, con o sin adición de azúcar. El presente estudio tiene como objetivo evaluar diferentes sustancias gelificantes empleadas en la elaboración de la mermelada de fresa ( Fragaria ananassa), para ello se compararon las diferentes muestras y se determinó la incidencia que tienen los geles en la calidad del producto final; para la elaboración de las muestras de mermeladas, se utilizaron 4 geles diferentes, para disminuir el PH de la pulpa de fresa ( Fragaria ananassa) se empleó el ácido cítrico. Además, se realizó una proporción 50% - 50% (de pulpa y azúcar) manejándose 600 g de pulpa y 556,8 g de azúcar blanca y se usaron 4 espesantes: pectina cítrica rápida, lenta, carboximetil celulosa y almidón nativo de maíz. Se determinó que las mejores características fisicoquímicas con valores de SST (ºBrix) las presentaron las muestras de CMC y almidón nativo de maíz, con valores de 63-65, no se encontraron diferencias en los valores del PH de las 4 muestras. Finalmente, en el análisis organoléptico se determinó que las mermeladas más aceptadas fueron las manejadas con gelificantes de CMC y almidón nativo de maíz.
Palabras clave: sustancias gelificantes, análisis fisicoquímico, análisis organoléptico, edulcorantes.
1
Estudiante de Ingeniería Agroindustrial de VII Semestre, Universidad del Tolima, Fruver, Ibagué (Colombia).
[email protected] 2 Estudiante de Ingeniería Agroindustrial de VII Semestre, Universidad del Tolima, Fruver, Ibagué
INTRODUCCIÓN La fresa (Fragaria ananasa) es un fruto en
baja concentración de esta, hace que la
forma
que
mermelada se pueda fermentar, lo cual
pertenece a la familia de las Rosáceas;
propicia el desarrollo de los hongos
debido
(Barragán, 2011).
acorazonada a
que
componentes
y
posee
cónica, una
diuréticos,
serie
es
de
de gran
utilidad para reducir los niveles de ácido úrico,
controlar
la
gota,
además,
es
recomendada para disminuir los altos niveles de colesterol, por su alto contenido de lecitina y pectina (Angulo, 2009).
En la pulpa, la piel y las semillas de las frutas, se puede encontrar la pectina, la cual posee la propiedad de gelificar en un medio ácido azucarado, en un medio poco ácido y en presencia de calcio; el contenido de pectina varía dependiendo de la fruta
La mermelada es una pasta de fruta
con la cual se va a elaborar la mermelada;
semisólida, la cual se obtiene a partir de
además, la pectina actúa como un un agente
frutas enteras, se emplea para untar en
conservador, debido a que contribuye a
algún alimento, en pulpa de fruta y en
mantener las propiedades de brillo, color y
jugos concentrados. Esta puede contener
sabor; así mismo, evita la cristalización,
trozos de pulpa o piel, los cuales son
contribuye a disminuir el pH y permite
sometidos a procesos de calentamiento y
conservar en condiciones óptimas los
evaporación, así como a la adición de
procesos de gelificación en la elaboración
pectina y azúcar/ edulcorantes calóricos
de las mermeladas (Nunes, 2007).
(Ministerio de Salud y Protección Social, 2013). En el proceso de elaboración de las mermeladas influyen una serie de variables relacionadas a la fruta que se está manejando, entre ellas: la variedad, las condiciones
sanitarias,
el
estado
de
maduración, la cantidad de materia prima empleada,
las
proporciones
de
los
ingredientes (azúcar, pectinas y ácidos) (Damaceno,
Maciñeira,
Fernández,
Rodríguez, & Oderiz, 2007 ).
Para determinar la calidad final de la mermelada, se deben tener en cuenta una serie de variables, entre ellas: el valor de STT (grados ºBrix), la acidez libre, el valor del PH, el porcentaje de inversión, el grado de gelatinización, el sabor y el color. Al controlar estas variables, se logra prevenir la
aparición
de
defectos
como:
la
obtención de mermeladas poco firmes, la cual se genera por una acidez demasiado alta o una cocción muy prolongada, por la
El azúcar es uno de los principales
carencia de pectina en la fruta o por un
componentes
de
excesivo enfriamiento; la sinéresis, la cual
elaboración de las mermeladas, ya que
es causada por exceso de agua, exceso de
esta al combinarse con la pectina, actúa
azúcar invertido, por una acidez elevada o
como agente de gelificación, lo cual
por deficiencia de pectina; cambios de
permite mantener las características de la
color, los cuales se presentan por una
textura final de la mermelada; la alta
cocción demasiado prolongada o por la
concentración de azúcar tiene por objetivo
contaminación con metales (Meneses,
impedir la fermentación y la cristalización
2012).
en
los
procesos
(Nunes, 2007). Es por ello, que el azúcar es de gran importancia en los procesos de elaboración de las mermeladas, ya que una
Las mermeladas se pueden elaborar con
de mermeladas, el cual está en un rango de
diversas sustancias gelificantes, como: los
3,0- 3,1) con la adicción de 7 ml de ácido
almidones, las pectinas cítricas (rápidas o
cítrico. Además, se utilizó una proporción
lentas) y la carboximetilcelulosa. La pectina
de pulpa de fresa ( Fragaria ananassa) y
cítrica rápida, es extraída de las cáscaras de
una de azúcar de 50%- 50%, se empleó una
los cítricos y es estandarizada mediante la
muestra de 150 gr de pulpa de fresa
acción
sus
(Fragaria ananassa) y 139,2 gr de azúcar
características se encuentran una velocidad
blanca, teniendo en cuenta que el azúcar
rápida (como su nombre lo indica) y las
de la fruta corresponde a un valor de 10,8
altas temperaturas de gelificación (Cimpa,
gr (estos valores se usaron para frascos de
S.A.S, 2013). El almidón de maíz, es una
vidrio de 250 ml).
de
la
sacarosa,
entre
mezcla de glucosa, maltosa y dextrinas, por lo que es usado para evitar la cristalización de la sacarosa, al poseer un menor efecto edulcorante contribuye
y a
una
mayor
mejorar
el
viscosidad, color
y
la
apariencia de las mermeladas (UNAD, 2013). El presente estudio tiene como objetivo evaluar 4 sustancias gelificantes, usadas en la elaboración de mermelada de
Caracterización fisicoquímica de la pulpa de fresa (Fragaria ananassa): Se efectuó la evaluación del pH y SST (Grados ºBrix) de la muestra de la pulpa de fresa ( Fragaria ananassa),
luego
se
realizó
la
estandarización del azúcar y se determinó la cantidad de sustancia gelificante a adicionar.
fresa (Fragaria ananassa) con el fin de
Sustancias gelificantes: Se adicionó 0,696 g
determinar su nivel de incidencia en
de
relación a las características físicas y
corresponden al 0,5% del peso del azúcar.
sustancias
gelificantes
que
organolépticas del producto final.
MATERIALES Y MÉTODOS La elaboración y evaluación fisicoquímica de la mermelada de fresa ( Fragaria ananassa) se desarrolló en el laboratorio
post-cosecha de la Universidad del Tolima.
Procedimiento de adición del azúca r: El azúcar se dividió en tres partes (10%, 45% y 45%) la primer parte corresponde a un 10% (13,2 gr de azúcar) la cual se adicionó, una vez se generó el primer burbujeo en la pulpa de fresa (Fragaria ananassa), luego se mezcló y se midieron los ºBrix, cuando el
Material vegetal : Para la elaboración de la
valor se encontraba entre 25-30 ºBrix, se
mermelada de fresa ( Fragaria ananassa)
adicionaron los primeros 45% (62,64 gr de
se empleó pulpa congelada con trozos de
azúcar); cuando el valor estaba entre 40-
fresa (Fragaria ananassa) comprada en el
45ºBrix, se adicionó la última parte del
hipermercado éxito; previo a la elaboración
azúcar correspondiente a 45% (62.64 gr
de esta se descongeló la pulpa, para la
azúcar).
realización del análisis fisicoquímico (pH, ºBrix).
Pectina cítrica rápida (PCR) :
Muestra:
Se realizó el procedimiento de adición del
El pH de la pulpa de fresa ( Fragaria
mezcló en seco previamente el 45% del
ananassa) presentó un valor promedio de
azúcar
3,6 el cual se disminuyó hasta llegar a un
(0,696gr) y se adicionó a la pulpa, cuando
pH de 3,17 (pH óptimo para la elaboración
esta mostraba un valor entre 25 30 ºBrix.
azúcar, mencionado anteriormente; se con
la
pectina
cítrica
rápida
Almidón nativo de maíz (AN), carboximetilcelulosa (CMC), Pectina cítrica lenta (PCL) Como se indicó previamente, se mezcló en seco el 45% del azúcar con la pectina cítrica
En la mayoría de países, la legislación establece que para las mermeladas, se debe presentar un contenido mínimo de sólidos solubles que varíe entre 60 a 68,5% (Universidad Nacional de Colombia).
lenta (0,696 gr) y se adicionó a la pulpa
PH: En la Tabla 3, se indican los niveles de
cuando esta mostraba un valor entre 40 –
pH que presentaron las muestras de
45 ºBrix. Para el AN del maíz, se diluyó el
mermelada, se observa que que el valor más
almidón nativo de maíz (0,696 gr) con la
bajo lo presentó la muestra de pectina
menor cantidad posible de agua destilada,
cítrica lenta con un valor de 3,21 mientras
y luego se adicionó cuando la pulpa
que la muestra de carboximetilcelulosa,
mostraba un valor de entre 40 – 45 ºBrix.
presentó el valor más elevado de pH con
(No se mezcla con el azúcar).
3,45. El pH óptimo en la elaboración de mermeladas oscila en un rango de 3,25-
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
3,75. (Coronado & Hilario, 2001).
Al realizar el análisis estadístico, a través del análisis de varianza (ANOVA) se demostró
que
existen
diferencias
estadísticamente significativas entre el PCL, el PCR y el almidón nativo (Maíz) con un nivel del 95,0% de confianza. Con respecto a los ºBrix, se identificaron dos grupos homogéneos, no se obtuvieron diferencias estadísticamente significativas entre el
Se
determina
que
las
muestras
de
mermelada están dentro de los rangos óptimos; según la clasificación de la acidez de los productos enlatados o envasados en recipientes de vidrio, la mermelada se clasifica como un alimento de acidez alta (pH por debajo de 4,6) (López, Mercado, Martínez & Magaña, 2011).
almidón nativo (maíz) y el CMC, con las
El PH de la solución, es un elemento
muestras de PCL y PCR, al igual que la
fundamental para mantener la gelificación
comparación del CMC con el PCL Y PCR,
en óptimas condiciones, ya que los geles de
con un nivel del 95% de confianza.
las pectinas suelen ser estables en un intervalo
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
entre
2,5
y
5,0
de
PH;
dependiendo de la naturaleza de la pectina, si se trabaja en la zona más alta
Análisis fisicoquímico
del intervalo, se puede hacer más rápida la
ºBrix: En la Tabla 2 se observa que las
gelificación, lo cual representa un ahorro
muestras de gelificantes de CMC y almidón
en la adición del azúcar (Sola & Pozo, 2011-
nativo de maíz presentaron los valores más
2012).
bajos
en
ºBrix
respectivamente;
con
62,9
mientras
y que
64,3 las
muestras de pectina cítrica lenta y rápida presentaron valores de 70,3 y 71,7. A una temperatura de 20ºC las mermeladas de frutas, deben presentar un valor que se encuentra en un rango ºBrix entre 6468ºBrix (Coronado & Hilario, 2001).
Pectina cítrica rápida La mermelada que se gelificó más rápido fue la elaborada con pectina cítrica rápida, en comparación con las otras muestras; la velocidad de gelificación disminuye en gran medida
dependiendo
del
grado
de
esterificación, las de gelificación lenta tienen un tiempo de gelificación de 180-
250 seg, mientras que la gelificación rápida
Teniendo en cuenta lo indicado, la textura
tiene un tiempo de gelificación de 20-70.
de la PCR tuvo una menor aceptación,
El envasado se realizó en caliente, a temperaturas inferiores a los 70ºC, por lo que se determinó que el envasado se debe realizar a temperaturas superiores a los 70ºC, ya que a esa temperatura se mejora la fluidez del producto durante el llenado, además, permite la formación de un vacío
debido a la presencia de cristales de azúcar en
la
mermelada;
la
cristalización
posiblemente se debe a una elevada cantidad de azúcar, demasiada o poca acidez, o a un exceso de cocción, lo cual genera una inversión excesiva
(López &
Miranda, 2013).
adecuado dentro del envase por efecto de
La
la concentración de la tapa, el cual es
proporcionada por sustancias gelificantes,
logrado
rápido.
como las pectinas, las cuales son capaces
(Barragán, 2011). En los productos usados
de ligar agua en forma de gel, las cuales no
para el estudio, no se observó la presencia
solo movilizan el agua del alimento sino
de hongos o mohos, lo que permite
que también le confieren una estructura
evidenciar que se realizó un adecuado
característica (Riveiro, 2011).
por
enfriamiento
sistema de sellado, aunque no se realizó el envasado a la temperatura recomendada por la literatura.
textura
de
la
mermelada
es
Los atributos obtenidos a partir de las muestras de mermelada de fresa, fueron adecuados, aunque el menos aceptado fue
Las condiciones estándar para la obtención
el PCR; en relación a lo evidenciado, se
de un gel, son de gran importancia, es por
encontró
ello que se tienen en cuenta los grados
sensoriales
SAG, los cuales representan los gramos de
mermeladas, el PCR, presentó un sabor
sacarosa, entre los cuales se encuentran:
desagradable para el consumidor; es por
65 ºBrix y un rango de pH pH de 3 – 3,5, con
ello, que se realizó una variación en la
una
cantidad del jugo de zapote negro, en el
consistencia
determinada
(UNAD,
que de
en
diversos
formulaciones
análisis de
las
agua, la pectina y el ácido cítrico, con el fin
2013).
de que este mejorara significativamente
Análisis Organoléptico
(Hernández, Márquez, Cruz, Rodriguez, &
Al realizar la evaluación sensorial (color,
Cruz, 2011).
olor, sabor y textura) para las muestras de
CONCLUSIONES
la mermelada con PCL, PCR, CMC y almidón nativo (maíz) se empleó una calificación de
El AN del maíz, es la sustancia gelificante
1 a 5, que se muestra en la Tabla 4.
más adecuada para la elaboración de la
Con respecto al sabor, al color y a la textura de la muestra, se estableció que la muestra
menos
aceptada
por
el
consumidor fue la PCR, mientras que las
mermelada de fresa ( Fragaria ananassa), ya que presentó mejores características en cuanto a la viscosidad, el color, el brillo y el sabor.
muestras más aceptadas fueron el almidón
Se
deben
controlar
variables
nativo (maíz) y la CMC.
fisicoquímicas, como: el pH, la cantidad de sólidos totales (°Brix), la temperatura, el tiempo, la cantidad de azúcar y de
espesantes, las cuales inciden en las características finales del producto. Las muestras elaboradas con los dos tipos
Tabla 2. Datos de STT (ºBrix) de las muestras de mermelada
de pectinas (PCL, PCR) presentaron las características
organolépticas
menos
aceptadas, debido a que no presentaron
Almidón
CMC
PCL
PCR
62,9
71,7
70,3
nativo (maíz)
formación de gel, lo cual se debe a la adición inadecuada de sacarosa, la cual es determinante en la formación de
64,3
geles,
cuando se trabaja con pectina.
Tabla 3. PH de las muestras de mermelada Los grados Brix presentes en las muestras PCR y PCL, mostraron valores muy altos,
Almidón
por lo que se presentó cristalización/ no
nativo
disolución completa del azúcar, por lo que se determina que hubieron fallas en la
CMC
PCL
PCR
3,45
3,21
3,23
(maíz) 3,28
elaboración del procedimiento.
DATOS MERMELADA Tabla 1. Análisis físico químico pulpa de fresa ºBrix
pH
Muestra 1
7,3
3,61
Muestra 2
7,2
3,61
Muestra 3
7,1
3,59
Figura 1. Muestras de mermelada de fresa (Fragaria ananasa)
Tabla 4 calificación para las muestras de mermelada. Variables
Calificación
Muy malo
1
Malo
2
Regular
3
Bueno
4
Excelente
5
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