PROYECTO DE INVESTIGACION E INNOVACIÓN TECNOLOGICA
OBTENCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO Y ELABORACION DE MERMELADA A PARTIR DEL BAGAZO DE (CITRUS SINENSIS), NARANJA , VARIEDAD SELVA
“
”
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN e INNOVACIÓN TECNOLÓGICA
PARA OPTAR EL TÍTULO DE
TÉCNICO EN QUÍMICA INDUSTRIAL
AUTORES: ROSALES MANRIQUE, FRANCESCA YESENIA SALAZAR DOMINGUEZ, LUZ CLARITA
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PRESENTACION A los miembros del jurado:
Cumpliendo con el Reglamento de Obtención y Expedición de Titulo para egresados del IESTP “CARLOS SALAZAR ROMERO”, se presenta y somete vuestra consideración el presente Trabajo de Investigación e innovación Tecnológica titulado: “OBTENCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO ALBEDO Y ELABORACION DE DE MERMELADA MERMELADA A PARTIR DEL DEL BAGAZO DE (CITRUS SINENSIS), NARANJA, NARANJA, VARIEDAD VARIEDAD SELVA para la evaluación teórica práctica; y así optar el título de profesional Técnico en Química Industrial. ”
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PRESENTACION A los miembros del jurado:
Cumpliendo con el Reglamento de Obtención y Expedición de Titulo para egresados del IESTP “CARLOS SALAZAR ROMERO”, se presenta y somete vuestra consideración el presente Trabajo de Investigación e innovación Tecnológica titulado: “OBTENCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO ALBEDO Y ELABORACION DE DE MERMELADA MERMELADA A PARTIR DEL DEL BAGAZO DE (CITRUS SINENSIS), NARANJA, NARANJA, VARIEDAD VARIEDAD SELVA para la evaluación teórica práctica; y así optar el título de profesional Técnico en Química Industrial. ”
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INTRODUCCIÓN La mermelada es un producto de consistencia pastos 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. La elaboración de mermelada son los métodos más populares para la conservación de las frutas en general, requiere de un óptimo balance entre el nivel de azúcar, la cantidad de pectina y la acidez. Una verdadera mermelada debe presentar un color brillante y atractivo, reflejando el color propio de la fruta, además debe aparecer bien gelificada sin reflejar mucha rigidez, de forma tal que pueda extenderse perfectamente. Debe tener un buen sabor afrutado. También debe conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco. Las frutas difieren según sea su variedad y su grado de madurez, incluso el tamaño y la forma del recipiente empleado para la cocción influyen sobre el resultado final al variar la rapidez con que se evapora el agua durante la cocción, envasado, enfriado, etiquetado y almacenado. El azúcar es un ingrediente esencial. Desempaña un papel vital en la gelificación el combinarse con la pectina. Es importante señalar que la concentración de azúcar en la mermelada debe impedir tanto la fermentación como la cristalización. Resultan bastante estrechos los límites entre la probabilidad de que f ermente una mermelada por que contiene poca cantidad de azúcar y aquellos en que puede cristalizar porque contiene demasiada azúcar. En general la mejor combinación para mantener la calidad y conseguir una gelificacion correcta y un buen sabor suele obtenerse cando el 60% del peso final de la mermelada procede el azúcar añadido. La mermelada resultante contendrá un porcentaje de azúcar superior debido a los azucares naturales presentes en la fruta. Cuando la cantidad de azúcar añadida es inferior al 60% puede fermentar la mermelada y por ende se propicia el desarrollo de hongos y si es superior al 68% existe el riesgo de que cristalice parte del azúcar durante el almacenamiento . El presente trabajo de investigación e innovación tecnológica, se desarrolla en función de obtener mermelada con su alto contenido de vitamina C, para ello se utiliza residuos de naranja, en el trabajo se detalla los conceptos básicos necesarios para el desarrollo posterior de la parte experimental, además se presenta las conclusiones y recomendaciones apropiadas para continuar con otras investigaciones que no precisa en el presente trabajo de investigación.
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OBJETIVOS
Obtener pectina a partir del albedo de naranja
Elaborar mermelada a partir de bagazo de la naranja
Control de calidad del producto.
Realizar balance de materia
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MARCO TEÓRICO Las pectinas son un tipo de heteropolisacáridos. Una mezcla de polímeros ácidos y neutros muy ramificados. Son el principal componente de la lámina media de la pared celular y constituyen el 30 % del peso seco de la pared celular primaria de células vegetales. En presencia de agua forman geles. Determinan la porosidad de la pared, y por tanto el grado de disponibilidad de los sustratos de las enzimas implicadas en las modificaciones de la misma. Las pectinas también proporcionan superficies cargadas que regulan el pH y el balance iónico. Las pectinas tienen tres dominios principales: homogalacturonanos, ramnogalacturonano I y ramnogalacturonano. es una sustancia que podemos encontrar en todas las frutas y en un gran número de vegetales, y que aporta a nuestro cuerpo grandes beneficios.La pectina se puede encontrar de dos maneras en los alimentos, de forma simple cuando se concentra en pequeñas cantidades, y en forma de gel cuando está en grandes dosis. La pectina simple no realiza ninguna función en nuestro organismo, mientras que en forma de gel es muy beneficiosa pues desempeña una función depurativa.La pectina está considerada por muchos especialistas como un tipo de fibra, y es que su función es idéntica a la de ésta, ya que no aporta ningún nutriente a nuestro cuerpo, pero se encarga de eliminar los residuos y toxinas que se encuentran en nuestro organismo. De ahí que la pectina sea un buen aliado para mantener nuestro cuerpo en perfectas condiciones. 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. La elaboración de mermeladas sigue siendo uno de los métodos más populares para la conservación de las frutas en general. La mermelada casera tiene un sabor excelente que es muy superior al de las procedentes de una producción masiva. 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. 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 6
cacerolas empleadas para la cocción influyen sobre el resultado final al variar la rapidez con que se evapora el agua durante la cocción. La composición nutricional de una mermelada en general, es: Porción comestible 1,00; Agua (ml.) 29,10; Energía (Kcal) 263,00; Carbohidratos (g) 70,00; Proteínas (g) 0,20; Sodio (mg) 12,00; Potasio (mg) 12,00; Calcio (mg) 25,00; Fósforo (mg) 12,00; Hierro (mg) 0,40; Retinol (mg) 8,00; Ácido ascórbico (C) (mg) 7,00; Fibra vegetal (g) 0,70. La naranja dulce (citrus sinensis osbeck); es la fruta más popular del mundo, tiene un alto contenido de vitamina C. Las frutas cítricas contienen de un 40% a 50% de zumo, un 20% a 40% de piel y un 20% a 30% de pulpa y semillas. Contienen aproximadamente un 90% de agua, 5% de azúcares. Crecen en arboles pequeños. La naranja contiene; Vitaminas C, A, Pocas grasas saturadas, colesterol y sodio, Fibra, Calcio, Potasio, magnesio y fósforo; NO está recomendado para los que tiene problemas digestivos: gastritis, hernia de hiato, acidez, úlceras. La vitamina C, ayuda también a quemar grasas.
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(PEREZ, 2005)Tene Culquicondor, I. (1978) en la tesis titulada: “Estudio de Factibilidad Técnica sobre la Extracción de la Pectina de Guayaba (Psidium Guajaba)”hecha en la Universidad
Nacional Mayor de San Marcos; utilizó el método de hidrólisis ácida a un pH de 2,1; temperatura de 98 °C y tiempo de 30 minutos, siendo la extracción por precipitación con alcohol etílico. El ennegrecimiento que inicialmente sufría la pectina logró controlarse con adición de meta bisulfito de sodio y reposo por unas horas. Concluyendo que la guayaba como fuente de segunda prioridad. Rossel Cabrera, P. (1978) en la tesis titulada: “Extracción de la pectina a partir de desechos industriales de limón (Citrus aurantifolia)” hecha en la Universidad Nacional Agraria La Molina;
estudió el aprovechamiento integral del limón, usando relaciones de materia prima: agua acidulada desde 1:10 hasta 1:20; el producto resultante así como la materia prima fueron caracterizadas química-bromatológicamente. Se trabajó con hidrólisis ácida (pH 1,9; temperatura 60 °C y tiempo 60 minutos) con un secado de 25 °C a 100 micrones por 6 horas obteniendo pectina en polvo con rendimiento de 38,2%. García Gutiérrez, E.M. (1978) en la tesis titulada: “Extracción de pectina a partir de desechos industriales del memb rillo (Cydonia oblonga)” hecha en la Universidad Nacional Agraria La
Molina; trabajó para la hidrólisis ácida con una relación materia prima/agua acidulada de 1:16, con condiciones óptimas de pH 1,7; temperatura 85°C y tiempo de 70 minutos, logrando extraer más del 80 % del contenido total de pectina, caracterizando finalmente la pectina en polvo. Véliz Sedano, N.M. (1984) en la tesis titulada: “Extracción de pectina del níspero y su caracterización (Eriobotrya japonica)” hecha en la Universidad Nacional Agraria La Molina;
extrajo y caracterizó la pectina del níspero en 2 etapas de maduración, el Maduro y el Pintón (semimaduro), pero previo se deshidrató el níspero hasta una humedad de 6%. La operación fue por hidrólisis ácida y se obtuvo una pectina en polvo con humedad de 2.5 %, esta pectina fue caracterizada química y físicamente donde el rendimiento del Pintón (16%) f ue mayor que el Maduro (11,5%). Isique Calderón, J.C. (1986) en la tesis para el grado Magíster titulada: “Extracción de pectina a par tir de desechos industriales de maracuyá (Passiflora edulis var. flavicarpa degener)” hecha en
la Universidad Nacional Agraria La Molina; aprovechó los desechos industriales de la maracuyá, la extracción se estudió a diferentes temperaturas, pH, y tiempos en 12 tratamientos en un arreglo factorial, donde los mejores resultados fuer el N° 10 (T, 95°C; pH, 2 y tiempo, 120 minutos), dando pectina en polvo de grado °165. David Suarez, C. y Rodríguez Churiarse, M. (1989) en la tesis titulada: “Desarrollo del pr oceso de obtención de pectina líquida a partir de la cáscara de maracuyá” hecha en la Universidad
Nacional Mayor de San Marcos; dieron bases técnicas económicas para la producción de la pectina líquida de grado 5. Se analizaron dos métodos de obtención y además se trató los aspectos del estudio de mercado, localización y tamaño de planta. Obteniendo el producto mediante hidrólisis ácida con ácido sulfuroso. La relación cáscara y agua fue de 1:4.
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Acuña García, G.E. (1990) en la tesis titulada: “Extracción y caracterización de pectina a partir de cortezas de toronja (Citrus paradisi)” hecha en la Universidad Nacional Agraria La Molina; estudió
variables independientes, probándose: pH: 2, 2,5 y 3, temperaturas 60, 70, 80 y 90°C y tiempos de 45, 60, 75 y 90 minutos. Los resultados se evaluaron cuantitativamente en base al máximo rendimiento extractivo. Se obtuvo pectina en polvo con características de alto metóxilo y rápida gelificación. El rendimiento fue de 18,82% en base seca y el secado se realizó en aire caliente y al vacío, afirmando que el aire caliente es más conveniente dando pectinas de buena calidad. Huerta Rosales, L.G. (1990) en la tesis titulada: “Extracción de pectina a partir de cáscara de membrillo (Cydonia oblonga), por el método de precipit ación con sales” hecha en la Universidad
Nacional Agraria La Molina; obtuvo las pectinas por medio de la hidrólisis ácida pero en la precipitación, a 100 mL de extracto de pectina, utilizó 5 mL de cloruro de aluminio a un pH de 4,2 y el tiempo de contacto fue de 120 minutos para así obtener pectinas de buenas características de calidad y comerciarles. El método empleado es de fácil acceso comparando al método de extracción por precipitación alcohólica, que requiere de grandes consumo de alcohol (costo alto de operación), y fue clasificada de buena calidad y pureza. Ching Laos, F.E. (1991) en la tesis titulada: “Extracción simple, fraccionada y caracterización de la pectina de zapote (Matisia cordata)” hecha en la Universidad Nacional Agraria La Molina; aisló
la pectina mediante dos tipos de extracción: la extracción simple y la extracción fraccionada. Como materia prima usó pulpa deshidratada de zapote. Las extracciones se realizaron en medio ácido, la pectina extraída se deshidrató en un túnel de aire a 45°C y a velocidades de aire de 2m/s (humedad final 7%). Concluyó que la extracción fraccionada rindió mayor extracción (86,6%) con respecto a la simple (81,2%). Uquiche Carrasco, E.L. (1991) en la tesis titulada: “Obtención ácida- alcalina de pectina a partir
de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis var. Flavicarpa degener) utilizando sales de aluminio para su precipitación” hecha en la Universidad Nacional Agraria La Molina; obtuvo la pectina
mediante la hidrólisis ácidas pero la precipitación fue alcalina, empleando sales de aluminio, donde sus parámetro óptimos fueron 240 mL de solución alumbre al 5 % por el total del extracto obtenido de 100 g de cáscara a pH 4,0; temperatura de 25 °C y tiempo de 30 minutos; tipificándose a la pectina como HM (alto metóxilo) y “rapid set” (gelificación rápida). Vásquez Clavo, G.N. (1993) en la tesis titulada: “Extracción y caracterización de la pectina del bagazo de manzana Delicia y San Antonio (Pyrus malus)” hecha en la Universidad Nacional
Agraria La Molina; probó 2 temperaturas (85 y 90 °C), pH (1,5; 1,7; y 2,5) y tiempos de extracción (45 y 55 minutos) para la hidrólisis ácida evaluándose mediante rendimientos. Dando pectinas en polvo de grado 140° y 130° para manzana San Antonio y Delicia respectivamente. Las pectinas en polvo fueron caracterizadas tipificándose como HM (alto metóxilo) para ambos. Quevedo León, R.A. (1993) en la tesis titulada: “Extracción de pectina a partir de desecho industrial de limón (Citrus aurantifolia) por electrodecantación” hecha en la Universidad Nacional
Agraria La Molina; empleó el proceso de precipitación electrolítica, donde sus parámetro óptimos fueron, pH 3,8; potencial eléctrico 2,5 voltios/cm y tiempo 40 minutos. Luego se procedió a la obtención de pectina en polvo cuyo rendimiento de cáscara fue 4,67% en base húmeda y 21,13% 9
en base seca, lográndose extraer 81,27% de la pectina presente en la cáscara. Puerta Gómez, A.F. (1996) en la tesis titulada: “Extracción de pectina LM de la cáscara de limón por el método electro lítico” hecha en la Universidad Nacional Agraria La Molina; utilizó el método
de precipitación por sales y disminuyendo así el tiempo de precipitación con una electrólisis simple. Realizó 2 procesos de extracción y desmetilación donde los parámetros óptimos de precipitación fueron pH igual a 4, potencial igual a 3,6 voltios/cm y 10 minutos de electrólisis. Obtuvo una pectina en polvo de bajo metóxil y rendimiento de 12,2 % en base seca. Vargas Mas, R. y Benites Alfaro, E. (2002) en la tesis titulada: “Extracción de la pectina a partir de la cáscara de camu-camu (Myrciaria Dubia H.B.K. Mc. Vaugh)” hecha en la Universidad Nacional de
Ingeniería; trabajó con el proceso de la hidrólisis ácida a un pH de 1,8, relación de carga : agua de 1 : 1,5, temperatura de 65 °C y tiempo de 45 minutos, seguido de precipitación con alcohol 96° (solvente orgánico), obteniendo un producto de buena calidad dando costos de producción relativamente bajos, recuperando un alto porcentaje del precipitante así como la cáscara agotada para la industria de alimentos concentrado para animales. Luján Burquero, J. (2008) en la tesis titulada: “Estudio de Pre-factibilidad para la instalación de una planta de extracción de pectina a partir de la cáscara de naranja” hecha en la Universidad Nacional de Ingeniería; mostró información estructurada, sistematizada y documentada del estudio de mercado de la pectina en nuestro medio así como a nivel latinoamericano. Resultando como producción nacional de 252 TM/Anual, ubicación de la planta en Junín, con un área de 1000 m2 y con una inversión total de $5 462 701. Trabajó con hidrólisis ácida (pH 2,3; temperatura 60°C), el alcohol utilizado se recicló por el método de destilación continua y el secado es por atomización dando pectina en polvo. Concluyendo que el proyecto es rentable. Mallaupoma Reyes, H. (2010) en la tesis titulada: “Elaboración de mermelada a partir de tumbo serrano (Passiflora tripartita var. mollísima (Kunth) Hol - Niels & P. Jorg.)” hecha en la
Universidad Nacional Agraria La Molina; observó que el tumbo serrano es un fruto que presenta óptimas condiciones para su industrialización bajo la forma de mermelada, tiene un rendimiento del 70% de pulpa y contenido de pectina en la cáscara de 2,346 g y en el zumo de 0,069 g, expresado como pectato de calcio/100g de muestra.
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Por su alto contenido en Vitamina C es uno de los mejores antioxidantes. Minerales Calcium Iron Magnesium Phosphorus Potassium
unidades mg mg mg mg mg
cantidad 52.400 0.131 13.100 18.340 237.110
Sodium Zinc Copper Manganeso Selenium
mg mg mg mg mcg
0.000 0.092 0.059 0.033 0.655
Vitaminas Vitamina C Thiamin Riboflavin Niacin Pantothenic acid Vitamin B-6 Folate Vitamin B-12 Vitamina A Vitamina A, RE
unidades mg mg mg mg mg
cantidad 69.692 0.114 0.052 0.369 0.328
mg mcg mcg IU mcg
0.079 39.693 0.000 268.550 27.510
A continuación se detallan las especificaciones del proceso de elaboración de la mermelada y obtencion de pectina
A )Recepción selección.
Recepcionar la materia prima en depósitos de aluminio y seleccionar la fruta que se encuentre en mejor estado.
B) Lavado.
Lavar y desinfectar la fruta con agua ozonizada para reducir la carga microbiana
C) Corte
Cortar la fruta por la mitad
Extraer el jugo y medir el Ph
separar el albedo de la cascara
Obtención del pectina a partir del albedo
A) Selección
Seleccionar el bagazo 11
B) Pesado
Pesar el bagazo y anotar el paso
C) Escaldado 1
Escalda el albedo en agua en ebullición adicionando NaCl durante 5 minutos para eliminar el amargor
D) Escaldado 2
Escalda el albedo en agua en ebullición adicionando NaCl durante 5 minutos
E) Escaldado 3
Escalda el albedo en agua en ebullición durante 5 minutos para quitar el NaCl
F) Hidrolisis
Colocar a ebullición el albedo hasta ablandamiento
G) Licuado
Licuar el albedo hasta obtener espesor (pectina)
Se realizara la prueba del alcohol para confirmar que lo obtenido es realmente pectina
H) Pesado
Pesar la pectina obtenida
Debe constituir el 20% del peso
I) Envasado
J)
Envasar y tapar herméticamente a una temperatura ambiente.
Almacenar. Almacenar 12
Obtención del zumo de naranja
A) Extracción del juego
Se extrae el zumo mide el ph y ºBx
B) Filtrado
Se filtra para evitar la entrada de las pepas y grumos
C) Homogenización
Se homogeniza
Obtención de la mermelada
A) Selección
Seleccionar el bagazo en buen estado
B) Pesado
Pesar el bagazo y anotar el peso
C) Corte
Cortar el bagazo en pequeños trozos para mejor la cocción
D) Lavado
Lavar con agua ionizada
E) Escaldado
Escaldar el bagazo hasta ablandamiento
F) Estandarización
En un perol agregar 390 ml de zumo de naranja, añadir 1g de canela y 1 g de clavo de olor separar una porción de zumo (100ml) para mejorar el aroma de la mermelada 13
Adherir 164g de bagazo
El azúcar se divide en tres porciones iguales y se agrega cada porción a medida que se concentra
Agregar 49,3 g de pectina
Al finalizar la concentración agregar el zumo de la naranja restante
Realizar la prueba de la gota para confirmar el punto exacto
G) Envasado
Se trasvasa la mermelada para evitar que se queme en el fondo del perol
Se envasa en caliente
Usa de preferencia frasco de vidrio seco y esterilizado
H) Enfriado
Se evitar mover el envase durante el enfriamiento para permitir la correcta gelificación de la mermelada
I) Almacenamiento
Almacena el producto en temperatura ambiente en un lugar limpio, fresco y seco
Defectos de la pectina a)
Defectos de Color Para reforzar, corregir o imitar un color natural, se dispone de productos naturales, como el caramelo de azúcar y productos artificiales. Solo pueden utilizarse los colores autorizados. Los principales defectos de color son: color desigual, debido a la mala distribución de los ingredientes en el momento de colorear la mezcla, mala distribución del colorante; color no natural, debido al empleo de colorantes inadecuados y materias extrañas; poco color, falta de colorante; puntos pigmentados, colorante no disuelto totalmente o a material insoluble del colorante, 14
que hay que filtrar. (Cabrera, 2001). b)
Defectos del sabor Señala que el sabor es el factor más importante de la calidad desde el punto de vista de la aceptación del consumidor. Los defectos causados por el material saborizante pueden considerarse como:
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Mucho sabor, debido a dosis excesiva de material saborizante o al empleo de aromas de poca calidad. En ambos casos puede impartir al yogurt un gusto picante o amargo. Poco sabor, debido a falta de material saborizante o alguna sustancia que interfiere el sabor. Sabor áspero (agrio), defecto debido al empleo de sustancias aromatizantes de poca calidad, aunque puede ser debido en algunos casos a exceso de sabor y a la fracción terpenica de algunos aromas. Sabor no natural (artificial), cuando el sabor no es característico del tipo de yogurt. Puede ser debido al empleo de algunos aromas sintéticos, como el de vainilla o a imitaciones poco perfectas. Para reforzar algunos yogures frutales se emplea zumo de limón debido a su acidez, pero si junto al zumo se añade algo de la esencia de la corteza impartirá sabor a limón que no se desea y la mezcla tendrá un sabor no natural, aunque no desagradable. (Cabrera, 2001). c)
Defectos de Textura La textura se refiere al grano o a la más fina estructura del producto y depende del tamaño, forma y disposición de las pequeñas partículas. La textura ideal debe ser suave y las partículas sólidas lo suficientemente pequeñas para no ser detectadas en la boca, mientras que la textura mantecosa se manifiesta por grumos de grasa lo suficientemente grandes para ser detectados en la boca dejando una película grasa en el paladar y los dientes después de haber consumido los productos lácteos. Este defecto es debido al exceso de materia grasa, por una incorrecta homogenización, especialmente por falta de agitación durante la adición, poco contenido de solidos de suero y/o una acidez alta. La textura arenosa la causa la cristalización de la lactosa, defecto que puede controlarse reduciendo
los sólidos
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de suero, sustituyendo parte del azúcar por dextrosa, manteniendo temperaturas de almacenaje bajas y uniformes; y controlando la acidez. (Cabrera, 2001). VENTAJAS DEL CONSUMO DE YOGURT ( ratser 2016), atribuye a la mermelada los siguientes beneficios:
Bajo en calorias Mermelada de naranja no añade calorías a tostadas, productos de panadería o otras recetas. Cada 1 cda. sirviendo de esta fruta preservar contiene 49 calorías. La cantidad de calorías en cuenta mermelada de 2,4 por ciento de las calorías diarias máximas permitidas si su plan de dieta incluye 2.000 calorías. Un consumo frecuente de mermelada de naranja incluye extendiéndola sobre una rebanada de pan tostado como parte de un desayuno saludable, que agrega 69 calorías a tu ingesta total. Servicio de Salud de la Universidad de Columbia sugiere comer de 350 a 500 calorías cuando te levantas por la mañana para preparar su cuerpo adecuadamente para el día siguiente, por lo que debe consumir mucho más de una porción de naranja propagación mermelada en la tostada para un desayuno nutritivo. Lo hace, sin embargo, hacer una buena opción para un bocadillo entre comidas. La dietista registrada Michele Turcotte de El canal de la dieta recomienda de 100 a 200 calorías aperitivos.
No contiene grasa : mermelada de naranja es una excelente opción para la reducción de dietas ricas en grasas, ya que contiene cero gramos de grasa. Como regla general, mantener la ingesta de grasas a un 20 a 35 por ciento de las calorías en su plan de comidas todos los días, aunque su proveedor de atención médica puede sugerir un consumo de grasa diferente dependiendo de sus objetivos nutricionales. Si utiliza mermelada de naranja en productos horneados, esto probablemente contribuye grasa a su dieta.
Proporciona Vitamina C : mientras mermelada de naranja no es alto en vitamina C, que hace complementar su dieta con un poco más. Una porción de esta fruta preservar ofrece un 2 por ciento de la ingesta diaria recomendada de esta vitamina. La vitamina C, también 17
conocido como ácido ascórbico, disponible en mermelada es importante para la reparación de tejidos en su cuerpo, así como la producción de colágeno. También puede tener beneficios para los niños obesos. Un estudio publicado en la edición de mayo de 2011, de "Archivos Brasileños de Cardiología", una revista médica de Brasil, se correlaciona el consumo de vitamina C con regulación de la presión arterial durante las épocas de estrés mental en los niños con sobrepeso severo. Se necesita más investigación para confirmar este hallazgo. (Mejor con salud, 2012), indica que los beneficios que brinda a nuestro organismo el consumo de la naranja son:
Mediante algunos estudios se ha podido comprobar que la naranja aporta una gran cantidad de beneficios al estómago, por la gran capacidad de regular sus funciones Si se consume naranja entre comidas es posible evitar la mala digestión, la distensión abdominal y la fermentación de los alimentos provocadas por un hígado en mal estado. Al mejorar la circulación de la sangre, se produce una notable disminución de la presión arterial alta o hipertensión.
Está comprobado que la vitamina C puede ayudar a prevenir la sordera
La vitamina C tiene una gran importancia en los tratamientos para prevenir el cancer
El consumo de la vitamina C puede ayudar a prevenir la formación de cataratas y otras enfermedades de los ojos que pueden llevar a la pérdida de la visión. Debido a las propiedades antioxidantes que tiene la naranja, es un tratamiento muy efectivo contra los efectos de los radicales libres. El jugo de naranja consumido de manera abundante y con regularidad puede ayudar a retrasar los efect os del paso de los años que afectan el organismo. El jugo de naranja ayuda a mejorar la circulación de la sangre, evitando la formación de trombos, por lo tanto se puede prevenir la arteriosclerosis. El asma y otras enfermedades que afectan al aparato respiratorio pueden mejorar de manera considerable si realizamos una cura depurativa que se base en el consumo de naranjas y zumos naturales y recién exprimidos de esta fruta durante, al menos, 10 días. El consumo de esta fruta nos ayudará a movilizar y expulsar la mucosidad La naranja es una opción muy adecuada para las mujeres embarazadas, en especial para aquellas que tienen antojos de alimentos frescos y ácidos. La naranja destaca por su elevado contenido en vitaminas A, B y C, y minerales como el calcio, el magnesio, el fósforo y el potasio. 18
En concreto la naranja contiene:
Betacaroteno, un poderoso antioxidante que protege las células.
vitamina A
vitamina C
vitamina D
Calcio, que ayuda a proteger y mantener tus huesos y dientes saludables.
Acido fólico para un desarrollo apropiado del cerebro.
Magnesio que ayudará a mantener una buena presión sanguínea.
Potasio para mantener el balance de electrolitos en las células y que además es importante para mantener saludable el sistema cardiovascular.
Tiamina que ayuda a convertir el alimento en energía.
Vitamina B6 que contribuye con la producción de hemoglobina que transporta oxígeno a todas las partes del cuerpo.
Según (Galeon, 2007), para la elaboración de mermeladas el producto se debe basar en la norma ICONTEC 285, la misma que manifiesta: MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN LA ELABORACIÓN DE MERMELADAS Fruta Desde el punto de vista de la fabricación suministran el olor, sabor y color del producto a elaborar y aportan generalmente sustancias pécticas, ácidos y azúcares, componentes necesarios para obtener un producto final de buena calidad. Las características de la fruta a utilizar son las siguientes: • Estado óptimo de madurez • Sabor, color y aroma propio de las frutas que han alcanzado la madurez fisiológica • Buen balance azúcar/ácido. • Contenido de pectina adecuado. • Sanidad
Azúcares La norma ICONTEC 285 permite el uso como edulcorantes en la fabricación de mermeladas de los siguientes azúcares: sacarosa, azúcar invertido, glucosa y miel de abejas.
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Ácidos Las frutas contienen diferentes ácidos orgánicos, de los cuales generalmente predomina uno. Sin embargo, muchas de ellas no poseen la cantidad suficiente de ácido para producir un buen gel, por lo cual es necesario adicionarlo. Las normas colombianas permiten la adición de los siguientes ácidos: cítrico, tartárico, málico, láctico y fumárico; entre estos el más utilizado es el cítrico por su agradable sabor. La cantidad a emplear varia entre 0.1-0.2% del peso total de la mermelada. En los casos de frutas de excesiva acidez se pueden utilizar sales tampones como el citrato de sodio y el carbonato de sodio. Sustancias pécticas Forman parte de los tejidos de las frutas; están localizadas en los espacios intercelulares y en la pared primaria de las células y tienen como función reforzar su estructura. Su importancia dentro del proceso de elaboración de mermeladas radica en su capacidad para formar geles en presencia de azúcar y ácido o de iones divalentes como el Calcio. Algunas frutas utilizadas para la elaboración de mermeladas, presentan un bajo contenido de pectina, razón por la cual se debe recurrir a la adición de pectinas comerciales para suplir esta deficiencia. El comercio ofrece pectinas tanto en estado sólido como en estado líquido. Resulta más conveniente utilizar pectina en polvo que líquida, debido a que su actividad permanece inalterada durante el almacenamiento a temperatura ambiente, en cambio la pectina líquida sufre degradación perdiendo actividad con el almacenamiento y necesitan la presencia de un conservador para evitar la fermentación. En apartados posteriores se entrará a exponer algunos aspectos concernientes a las sustancias pécticas, así como su mecanismo de formación. PROCESO Como se mencionó anteriormente, para la preparación de mermeladas se puede utiliza r fruta fresca o conservada. En el caso de la fruta fresca, se realizan las etapas de recepción, selección, clasificación, lavado, desinfección, pelado, corte y despulpado, quedando de esta manera lista la pulpa para ingresar a la etapa de concentración. Cuando se emplea fruta sulfatada, es necesario realizar primero un desulfitación. Para ello se hierve con un 20% de agua y se calienta durante 510 minutos hasta eliminar no menos del 90% del anhídrido sulfuroso presente. Una vez obtenida la pulpa se debe verificar la concentración de sólidos solubles y el pH (a fin de determinar la necesidad o no de adicionar un ácido o una base para ajustarlo a las condiciones óptimas). A continución se calcula la proporción de los distintos componentes del producto, es de cir, su formulación; esta dependerá básicamente del producto que se desea obtener: grados Brix finales 20
y porcentaje de fruta. Conocer anticipadamente el peso final de una mermelada, a partir del peso inicial de fruta, permitirá demás: • Preparar los envase s necesarios para toda la mermelada. • Calcular la cantidad de pectina que eventualmente hay que agregar. • Planificar el proceso de producción.
Una vez se ha formulado se procede a la cocción; se adiciona a la marmita la pulpa y la mitad del azúcar; cuando comience la ebullición se adiciona la otra mitad del azúcar, esto con la finalidad de que se disuelva totalmente. El agregar una porción del azúcar a la fruta en el calentamiento preliminar, sirve para lograr un cierto grado de inversión de la sacarosa usada, es decir, para transformar parte del azúcar en azúcar invertido, que es una mezcla de glucosa con fructosa, dos azúcares simples producidos a partir de la sacarosa por acción del ácido de la fruta. Con ello se evita la cristalización por la sobre concentración del producto y, además, se logra un brillo especial debido a la glucosa. Al agregar la última porción de azúcar no sobrepasar los 60 °Brix, a modo de controlar el proceso de concentración en la última etapa de evaporación. Se debe evitar la sobre concentración, controlando siempre los grados Brix o el peso del producto en caso de no contar con refractómetro. La adición del ácido o de la sal para ajustar el pH se debe hacer cerca al final para evitar demasiada inversión del azúcar. La pectina se debe adicionar al final del proceso y en mezcla de 5 a 10 veces su peso en azúcar por su tendencia a formar grumos. El motivo de la ebullición no es solo evaporar el agua para alcanzar la concentración deseada, sino también conseguir la pasterización de la mezcla, ayudando a disolver el azúcar y los otros ingredientes solubles y asegurando la inversión parcial de la sacarosa; debe durar de 7 -8 minutos con un máximo de 10, pues puede haber peligro de degradar la pectina, invertir demasiado la sacarosa y deteriorar el sabor y aroma del producto. Si la mermelada va con trozos de fruta, estos se deben preparar en un jarabe del 70% hasta que cocinen, luego se sacan, se escurren y se adicionan. Al acercarse el punto final de la concentración, la mezcla comienza a espesarse; si con un cucharón se levanta y vierte, no se suelta de forma regular, sino que se fragmenta en gruesos “goterones”. Se comprueba entonces el grado de concentración por medio de un refractómetro
(no se debe olvidar que es un instrumento graduado para 20 o 25ºC, por lo tanto deben hacerse las correcciones necesarias de acuerdo a la temperatura que registre el producto al momento de la lectura), para lo cual la muestra debe enfriase; la norma señala que como mínimo el producto debe presentar 65ºBrix; en este momento se adicionan los conservantes. 21
Benzoato de sodio 0.05% con respecto al peso Sorbato de potasio 0.05% final de mermelada. Después la mezcla se enfría rápidamente hasta no menos de 85ºC y se vierte en los envases en que se va a conservar; este enfriamiento hace el producto lo suficientemente espeso para que las fruta o sus trozos queden repartidos en la masa y no suban a la superficie (en el caso de que la mermelada lleve trozos de fruta); También contribuye a evitar la degradación de la pectina. Los recipientes una vez llenos se cierran con preferencia bajo chorro de vapor, con el fin de esterilizar la tapa, las paredes del recipiente y el espacio libre encima del contenido. Sino hay cierre bajo chorro de vapor, puede dársele la vuelta a los botes, de modo que el producto caliente quede en contacto con la parte superior del envase y la tapa. No se aconseja este método de auto pasterización para los envases de vidrio, pues el cuello debe quedar limpio; entonces se recurre a una pasterización en agua a 75ºC. Posteriormente los recipientes deben enfriarse muy rápidamente al aire o bajo duchas de agua y colocarlos en reposo hasta el enfriamiento completo; estas precauciones son indispensables para evitar la degradación de la pectina y conseguir una buena gelificación que se realiza entre50-60ºC. La necesidad de acortar el proceso de concentración, con el fi n de no degradar la pectina, aconseja no hacer cocciones en recipientes abiertos de más de 400 Kg. aproximadamente; en efecto, la relación superficie de calentamiento/producto disminuye cuando aumenta el contenido de los recipientes
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1.
Requisitos basicos del producto: Dentro de las materias primas empleadas para la elaboración de confitura, jalea, marmalade, crema de castañas y mermelada sólo pueden emplearse frutas que cumplan con las disposiciones impuestas por la Norma de calidad. En algunos casos se utiliza pulpa, puré, zumo, extractos, pieles o cortezas de fruta, que también deben adecuarse a los requisitos legalmente establecidos. Cuando se utiliza fruta, ésta debe ser fresca, sana, sin ninguna alteración, con todos sus componentes esenciales y un grado de madurez apropiado para la fabricación de los productos, tras ser lavada, pulida y despuntada. La norma asimila a la fruta, los t omates y las partes comestibles de los tallos de ruibarbo, las zanahorias y las batatas, a los efectos de extender su aplicación a estas especies y su permisión en la elaboración de estos productos. La pulpa de fruta utilizada en la elaboración de confitura y de marmalade debe consistir únicamente en la parte comestible del fruto entero, que en su caso estará pelada o despepitada, cortada en trozos y triturada, pero nunca reducida a puré. Si se diese este último caso, deberá señalarse la utilización de puré de fruta, no permitido, por ejemplo en la elaboración de confitura extra. El zumo de frutas utilizado en la jalea o en la marmalade debe cumplir con los requisitos que se establecen en la legislación específica sobre dichos productos. Por ejemplo, la norma de calidad permite la utilización del denominado zumo de frutas, zumo de frutas concentrado y el zumo de frutas deshidratado. Los extractos acuosos de frutas deben contener todos los constituyentes solubles en el agua de los frutos utilizados. Las materias primas (fruta, pulpa, puré y extracto acuoso de frutas, así como las cortezas de agrios) podrán someterse, en todos los casos, a determinados tratamientos. Éstos son el tratamiento por calor o por frío, liofilización y concentración, siempre que técnicamente sea posible con relación al producto a elaborar. Cuando la Norma se refiere a la utilización de azúcares en la elaboración del producto final se permite la utilización de las siguientes materias primas: azúcar semiblanco, 23
azúcar (azúcar blanco), azúcar refinado (azúcar blanco refinado), azúcar líquido, azúcar líquido invertido, jarabe de azúcar invertido, dextrosa monohidratada, dextrosa anhidra, jarabe de glucosa, jarabe de glucosa deshidratado y fructosa. Además, se autoriza la sustitución total o parcial de los azúcares enumerados por miel, melaza de caña o azúcar moreno. Los productos finales elaborados no podrán contener sustancias en tal cantidad que representen un peligro para la salud humana.
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DISEÑO DE CONTRASTACIÓN MATERIALES Y METODOS A. LOCALIZACION Y DURACION DE LA INVESTIGACION El proyecto de investigación tecnológica, se desarrolla en la planta de Producción agroindustrial, área académico de Química Industrial; del Instituto de educación Superior Tecnológico Público “Carlos Salazar Romero”, localizado en la Av. Pacífico s/n del distrito de Nuevo Chimbote. UNIDADES EXPERIMENTALES Se utilizaron 10 unidades experimentales, 3 repeticiones, con un Tamaño de la Unidad Experimental de 20 gramos por repeticion. B. MATERIALES, EQUIPOS E INSTALACIONES 1. Instalaciones
Planta Agroindustrial (Area de Elaboracion de mermeladas).
2. Equipos y Materiales de Procesamiento
Licuadora
Mesa de aluminio
Cocina Industrial
3. Equipos y Materiales de Laboratorio.
Vasos de precipitacion
Probetas
Cepillos para lavar recipientes
Guantes
Detergentes
Botas 25
Mascarilla
Termometro
Balanza analitica
C. TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL Experimental por que se a modificado el comportamiento de la variable dependiente e independiente. D. MEDICIONES EXPERIMENTALES Las variables experimentales que se midieron son: 1. Analisis fisico quimico
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pH
Grados Brix
2. Analisis Organoleptico
Olor
Sabor
Color
Textura
DESARROLLO EXPERIMENTAL a) Elaboracion de la pectina Para la obtencion de la pectina se realizo el siguiente procedimiento:
Seleccion del bagazo
Pesado
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Escaldado 1
Escaldado 2
Escaldado 3
Hidrolisis
Licuado
Pesado final
Envasado y etiquetado.
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Para la obtencio del zumo se realizo el siguiente procedimiento:
Extraccion del jugo
Filtrado
Homogenizacion
Para la obtencion de mermelada se realizo el siguiente procedimiento:
Seleccion del bagazo
Pesado
Corte en pequeños trozos
Lavado
Escaldado
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Estandarizacion
Envasado
Enfriado
Almacenamiento
b) Elaborar mermelada a partir de bagazo de la naranja c) Control de calidad del producto.
Pectina
Muestra A
Textura
olor
1
sabor
2
color
2
1 30
Muestra B
2
2
2
2
PECTINA 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Pectina
Textura
olor
sabor
color
Calificación
Calidad
Mermelada
Muestra A
Textura
puntos
Malo
0
Regular
1
Excelente
2
olor
1
sabor
2
color
1
2
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Muestra B
2
2
2
2
MERMELADA 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Mermelada
Textura
olor
sabor
color
Calificación
Calidad
puntos
Malo
0
Regular
1
Excelente
2
d) Realizer balance de materia.
A=40g
C
Albedo PROCESO 1
Pectina
H2O B= 50g
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B/T : A + B = C
DATO: 90g ----- 100 %
40 + 50 = C
49.3 g ----- X
X = (100x49) / 90 = 54.4 % se usara
90 = C
A= 49.3 g Pectina D
B=164 g
PROCESO 2
Mermelada
Bagazo
Zumo C= 390 ml 409.5 g
390ml (1.05g/ml) = 409.5 g
B/T : A + B + C = D 49.3g + 164g + 409.5 = D 622.8 g
= D
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DISCUSION DE RESULTADOS 3.
En la elaboracion de la pectina mediante la prueba del alcohol segun nuestros resultados tenemos un alto contenido de pectina
En la elaboracion de mermelada a partir de bagazo de la naranja cumple con los parametros existentes para el consume humano
En el control de calidad del producto se realizo analisis sensorial con la aceptacion del publico
Al realizer el balance de material no obtuvimos perdida de la material prima
CONCLUSIONES
La elaboraciòn de la pectina tiene un alto rendimiento por la pruebas de la gota del alcohol al mantener su contextura completa durante un minuto
Al elaborar mermelada a partir de bagazo de la naranja reaprovechamos este residuo para un producto innovador
Al realizar el control de calidad del producto fue aceptable
RECOMENDACIONES
Usar todos los implementos de seguridad.
Orden y limpieza en el area de trabajo.
Controlar las proporciones adecuadas de los insumos.
Mantener los insumos ya listos para evitar complicaciones
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BIBLIOGRAFIA Consumer (2005). Eroski Consumer Alimentos Funcionales. (2004). Recuperado el 23 de Junio de 2014, de http//www.nutrion.com Galeon (2002). http://frutasymermeladas.galeon.com/ Marquez Ronald (2011) http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/marquezronald/wpcontent/uploads/ProyectoPectiprods.pdf http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/view/918
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