Universidad Nacional de Cajamarca Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarías Proyecto Proyecto de Investigación
I. PLAN DE INVESTIGACIÓN.
1. El problema de investigai!n. La falta del conocimiento del potencial de la remolacha lo cual involucra, sus propiedades nutricionales y sus derivados de la remolacha por la mayoría de la población y por ende su falta de consumos y aceptación.
1.1.
Planteamiento del problema
Ahora en la actualidad hay una gran demanda de producción de la remolacha por parte de la población cajamarquina, pero mayormente es exportada a otros países
por el desconocimiento de sus
propiedades nutricionales, de los sub productos que podemos obtener de este vegetal y por falta de difusión lo que impide su consumo por la mayoría de la población.
1.1.1. Conte"t#ali$ai!n. n la actualidad la población trata de consumir productos naturales y saludables para conservar una buena salud con los nutrientes necesarios para
prolongar
la vida, por lo tanto proponemos el
procesamiento de alimentos de origen vegetal en este caso damos importancia al potencial de la remolacha en la industria alimentaria, porque
creemos
que
est!
acorde
con
el
contexto
provincial,
regional y nacional.
1.1.%. Desripi!n del problema. sta línea de investigación surge como respuesta a la falta de conocimiento del
potencial
que tiene la remolacha
como una
hortali"a con grandes beneficios para la salud de las personas por la gran cantidad de vitaminas, proteínas y sobre todo por el alto contenido de &ido '!lio esencial para las mujeres en estado de gestación. #or tal motivo es necesario dar a conocer a la población cajamarquina y así ampliar el conocimiento sobre el desarrollo de los
y obtener productos industriali"ados que sean inocuos para el consumidor.
1.1.(. )orm#lai!n del problema. $%u!les son las #otencialidades para la industriali"ación de la be ta rr ag a& remolacha 'Beta Vulgaris L. (ar. )ubra* en el distrito de %ajamarca+
1.1.*. +#sti'iai!n. 1.1.*.1. +#sti'iai!n ient,'ia. stamos reali"ando esta investigación para dar a conocer el potencial 'composición, sub productos*, de la remolacha porque nos permite tener los conocimientos científicos para poder orientar a la población en general sobre la necesidad de conocer los nutrientes necesarios de este producto natural.
1.1.*.%.
+#sti'iai!n personal.
ste proyecto de investigación se reali"a por una necesidad acadmica de nuestra universidad, adem!s por el inters de los autores en dar a conocer a otras personas sobre su potencial 'composición, sub productos* de la remolacha así como tambin la posibilidad de dar valor para poder introducirlos al mercado a nuestros productos naturales y propios de nuestra región.
1.1.*.(. 1.%.
-betivos de la investigai!n
General
-eterminar las potencialidades para la industriali"ación de la )emolacha 'Beta Vulgaris L. (ar. )ubra* en %ajamarca.
Espe,'ios.
%onocer, estudiar, anali"ar los nutrientes que tiene la remolacha
Identificar todas las formas de presentación de la remolacha.
-eterminar las características sensoriales y bromatológicas del producto final.
1.(.
/aro te!rio.
Anteedentes o maro re'erenial de la investigai!n 1.(.1. -rigen La betarraga o betarraga, es una planta de la familia de las %henopodiaceaes, originaria del sur de uropa y segn la opinión m!s generali"ada de Italia. /ue utili"ada en la antig0edad, cuando no solamente se consumía la raí" sino las hojas que tienen un sabor semejante a las espinacas y que todavía siguen comindose en /rancia
0sa %2113.
)ig#ra 1.4emola5a 0Beta vulgaris L. var. r#bra3 /uente1 2sca 3455. l cultivo de la remolacha se desarrolla en /rancia y spa6a durante el siglo 7(, se cultivaba
por sus hojas que probablemente equivalían a las
espinacas y acelgas. A partir de entonces la raí" ganó popularidad, especialmente la
raí" de la variedad roja conocida como remolacha
'2sca3455*.
Seg6n Gar,a 0%2123 refirió sobre la producción de remolacha en el #er lo
La
remolacha
a"ucarera
est!
empe"ando
a
producir
la
empresa
agroindustrial #omalca, tras la siembra experimental de 53 hect!reas de esta planta de procedencia europea, en el ingenio ubicado en la región Lambayeque.
La empresa agroindustrial, recordó que en abril del 3448 se
inició la primera siembra de remolacha saccharifera en los campos. -espus de seis meses se obtuvo una cosecha de 989 bolsas de a"car '38,:94 ;ilos*.
1.(.%. Carater,stias La remolacha es una hortali"a de raí" redonda, perteneciente a la familia de las %henopodi!ceas. Inicialmente forma la raí" principal que constituye las reservas energticas 0Sierra et al. %2273.
)orma8
algunas variedades plana o alargada 0sa %2113.
Tama9o : peso8 =iene un di!metro de entre 9 y 54 centímetros
y puede pesar entre >4 y344 gramos 0Sierra et al. %2273.
Color8 s variable, desde ros!ceo a viol!ceo y anaranjado
roji"o hasta el marrón. La pulpa suele ser de color rojo oscuro y puede presentar en
ocasiones círculos concntricos de color
blanco 0IN)-AG4- %2123.
Sabor8 -ebido a que se trata de una raí" en la que se
acumulan gran cantidad de a"cares, su sabor es dulce 0sa
%2113.
La siguiente =abla muestra la clasificación taxonómica de la remolacha 'Beta vulgaris L. var. rubra*
Tabla %8 Clasi'iai!n ta"on!mia de la remola5a
Clasi'iai!n
Nombre
/amilia
%henopodiaceae
?nero
@eta
specie
Beta vulgaris L. var. rubra.
ombre comn
@etarraga, remolacha, betabel
/uente1
1.(.(. /aro onept#al o bases te!rias %.(.%.1.
Post ; ose5a
A. Clasi'iai!n8 Seg6n la )A- 0%2273< se pueden agrupar en tres estilos de cosecha1
Prod#to en ramillete8 remolachas agrupadas en ramilletes, con su parte superior completa o no menor a 59 cm.
Prod#to on parte s#perior orta8 remolachas con su parte superior 'tallos y hojas* recortada, que no supere los 54 cm.
Prod#to sin parte s#perior8 remolachas a las que se les ha removido la parte superior.
=. -peraiones b&sias de aondiionamiento -entro de las operaciones b!sicas de acondicionamiento citadas por la /AD '344B*, descritas estas1
4eolei!n8 generalmente la cosecha se reali"a entre B9 y >4 días despus de la siembra. %uando se va a consumir la raí", se cosecha cuando estas tengan de E a 9 cm de di!metro
y generalmente
se
hace
tirando
de
ellas
manualmente. Las de mayor di!metro, son vendidas como sobre maduras. #ara la industria a"ucarera, las raíces se cosechan mec!nicamente, con m!quinas
especiales que
levantan la raí" y cortan la parte de arriba 'hojas* o con m!quinas que primero cortan el follaje y luego levantan la raí".
C#rado8 para el consumo en fresco, se reali"a esta operación
que
permite
la
cicatri"ación
de
superficies
magulladas y de las heridas producidas en la cosecha y en otras operaciones.
Selei!n : separai!n de 5oas8
que
faciliten
y
hagan
r!pida
la
operación.
Adicionalmente se debe separar del producto 'raí"*, la corona 'sitio de unión de la raí" con las hojas* y las finas raicitas que tenga. sta operación se puede reali"ar en campo o en bodega. stos desechos, son un excelente forraje para el
4eorte8 cuando el producto trae partes defectuosas, se debe reali"ar un recorte, remoción o eliminación de esas partes, siempre y cuando la parte da6ada sea mínima y no afecte la calidad del producto. sta operación se efecta dependiendo del mercado de destino y de sus exigencias.
4eepi!n : pesado8 las remolachas son transportadas en canastillas
pl!sticas
hasta
el
centro
de
acopio
o
acondicionamiento. Allí se debe pesar el producto para conocer su cantidad y establecer rendimientos, ya sea para el consumo en fresco o para la industria a"ucarera.
Lavado8 retirar impure"as, materiales extra6os y dar una mejor presentación al reali"arse
producto.
#uede
manual o mec!nicamente.
recomienda hacer un lavado por aspersión y una limpie"a con cepillos de cerdas suaves.
Pre en'riamiento8 se reali"a para remover el calor del producto y fisiológico,
así retardar
el
deterioro
el desarrollo de microorganismos y otros
beneficios como reducir las prdidas de agua.
Seado8 se debe remover el exceso de agua superficial del producto para evitar la proliferación de hongos y bacterias en el almacenamiento.
Clasi'iai!n8
o en canastillas pl!sticas, con capacidad de 5B Fg. La raí" sin hojas se puede empacar en cajas de madera, en canastillas pl!sticas o en bolsas de polietileno de diferentes capacidades. o se deben almacenar a granel.
Almaenamiento8 se
recomienda almacenarlas bajo
refrigeración a temperatura cercana al punto de congelación '4 G 5H%* y a una humedad relativa entre 89 y 544. @ajo condiciones adecuadas las raíces se pueden almacenar por un periodo de cuatro a seis meses. Las raíces en ramillete, son m!s perecederas que las raíces sin corona ni hojas. stas se pueden almacenar bajo las mismas condiciones por un periodo de 54 a 5E días.
Recolección CURADO
SELECCIÓN Y SEPARACION DE HOJAS RECORTE DE TALLO RECEPCION Y PESADO
LAVADO
PRE ENFRIADO DE REMOLACHA
SECADO
CLASIFICADO
EMPAQUE
ALMACENAMIENTO
)ig#ra %8 /lujograma de post cosecha )#ente8 )A- %227
1.(.*. Composii!n n#triional de la remola5a 0Beta vulgaris L. var. r#bra3. 1.(.*.1.
. Valor n#triional
La raí" de la remolacha tiene una armadura celulósica, que constituye del E&9 de la remolacha. l extracto seco de la raí" representa alrededor del 39 del peso de esta y lo componen la armadura celulósica y otras materias tanto org!nicas como inorg!nicas. l agua constituye otro :9 0sa %2113.
n la =abla C, se evidencia la composición de la remolacha por cada 544 gramos de porción comestible.
Tabla (8 Composii!n de la remola5a por ada 122 g de prod#to omestible Componente
Cantidad
Agua
>:,9 g
nergía
EC Fcal
?rasa
4,5: g
#roteína
5,B5 g
/olatos
5CB mg
/ibra
4,88 g
/ibra Insoluble
3,E5 g
Jidratos de carbono
8,9B g
/ibra
C,E4 g
#otasio
C39 mg
:> mg
/ósforo
E4 mg
%alcio
5B mg
Kagnesio
3C mg
Jierro
4,>4 mg
inc
4,C9 mg
(itamina %
E,8 mg
(itamina @3
4,4E4 mg
(itamina @B
4,4B: mg
(itamina A
CB I2
(itamina
4,C44 mg
/olacina
548 mg
iacina
4,CCE mg
/uente1 ?ebhart 58>5.
1.(.*.%.
so alimentiio
La remolacha es una hortali"a que puede consumirse cruda, hervida o en conserva pues su uso m!s comn, se consume en fresco combinada con limón o jugo de naranja, se cocina como vegetal en ensaladas, la raí" procesada de las variedades silvestres se puede congelar, enlatar y conservar en vinagre '/AD 344B*.=ambin es usado para otras cosas relacionadas con la alimentación, tales como1
A$6ar 1 de una variedad de remolacha se extrae, despus de varios procesos, el a"car, listo para ser usado '?arcía 344E*.
Colorante1 de la remolacha se saca tambin el colorante 5B3, rojo remolacha inofensivo '?arcía 344E*.
1.(.*.(.
Propiedades '#nionales
La remolacha es un alimento de moderado contenido calórico, ya que tras el agua, los hidratos de carbono son el componente m!s abundante, lo que hace que sta sea una de las hortali"as m!s ricas
-entro de sus vitaminas destaca los folatos y ciertas vitaminas del grupo @, como @5, @3, @C y @BM adem!s es fuente de folatos, minerales. Los cuales describiremos a continuación '2sca 3455*.
Los 'olatos. s un tipo de vitamina @8 soluble en agua que recibe diversos nombres, entre los m!s destacados encontramos, la denominación como vitamina @8, folacina, !cido pteroil& L&glut!mico. s una vitamina del grupo de las consideradas esenciales para el hombre, pues este no es capa" de sinteti"ar !cido fólico, por lo que necesariamente debe recibirlo a travs de la dieta ya sinteti"ado, intervienen en la producción de glóbulos rojos y blancos, en la síntesis de material gentico y en la formación de anticuerpos en el sistema inmunológico.
1.(.*.*.
tili$ai!n de la remola5a 0Beta vulgaris L. var. r#bra3 en la ind#stria alimentaria
A. E"trai!n de olorantes De'inii!n l uso del color es una necesidad esttica de la humanidad y est! inmersa en la historia de su desarrollo cultural. #recisar desde cuando y como se empe"aron a aplicar las primeras tcnicas de tintura textil, no ha sido posibleM lo nico que se puede afirmar es que en diversos lugares del planeta, desde tiempos remotos, los seres humanos fueron reconociendo y utili"ando el color que en la naturale"a existía. ?radualmente
fueron
desarrollando
y
perfeccionando
mtodos de extracción y aplicación de tinturas naturales de origen vegetal, animal
y mineral, las que utili"aron para dar color al universo cultural que simult!neamente se instituía '%orrea 58>8*.
Los pigmentos est!n presentes en casi todas las plantas. -e stos, unos son producidos directamente por la actividad fisiológica de las plantas, mientras que otros son producto de transformaciones artificiales de sustancias de procedencia vegetal. Los que se encuentran ya formados en la naturale"a, suelen estar disueltos o formando depósitos granulares en las clulas superficiales de las plantas. Los colorantes vegetales se hayan concentrados en las vacuolas celulares de un sin nmero de plantas, en donde a su ve" sin encontrarse en estado puro, se asocian con otros principios como aceites, resinas, y en particular con los taninos que son de car!cter astringente 'Flingeret al. 3444*.
Los tintes naturales fueron los nicos usados desde la antig0edad hasta que se descubrieron los sintticos a mediados del siglo 7I7, acompa6ando la evolución de la humanidad para satisfacer su necesidad de llevar el color a los textiles que formaban parte de su vida cotidiana. Los tintes naturales se obtienen a partir de diversas fuentes vegetales, minerales o incluso animales 'Kartíne" 3448*.
Proeso.
1.
Los nat#rales8 procedentes de plantas y animales, tales
como el !cido carmínico 'pigmento de color rojo que se encuentra en la cochinilla*, antocianinas 'pigmento de color a"ul que se encuentra en la col*, betanina 'pigmento de color rojo que se encuentra en la betarraga*, bixina 'pigmento de
que se encuentra en el !rbol de bija, caramelo 'pigmento de color marrón que se obtiene del tratamiento trmico del a"car*, etc.
%.
Los arti'iiales8 cualquier materia que contiene un tinte o
un pigmento manufacturado sintticamente y que sea de grado alimenticio. #or ejemplo1 =artracina,
amarillo anaranjado,
a"orrubina o carmoisina, amaranto, negro brillante, amarillo de quinoleína, eritrosina, a"ul patentado, indigotina o índigo carmín, verde acido brillante, verde lisamina.
%olorantes para superficies1 carbonato c!lcico, dióxido de titanio, óxidos e hidróxidos de hierro, aluminio, plata, oro y pigmento rubí.
E"trai!n de olorante de remola5a a partir de la betala,na.
A
partir de la remolacha se extrae el pigmento natural presente en esta raí" reservante que le confiere su color rojo característico y que se emplea en laindustria un
agroalimentaria para la obtención de
colorante denominado rojo de remolacha que contienen
betalaínas, grupo al que pertenecenlas coloración
roja
betacianinas
o violeta
y
las
de betaxantinas
de color amarillo. ste colorante es utili"ado para dar color a algunos productos como sopas, licores, helados, etc. '#ontón 588C*. Las @etalaínas son estables en productos deshidratados con una actividad de agua menor a 9, la betalaína se vuelve m!s inestable a medida que se aumenta la actividad de agua y el contenido de humedad del alimentoM por esta ra"ón, los sólidos de remolacha deben almacenarse con al menor de agua posible y en las condiciones m!s secas '(on et al. 58>5*.
Las
@etalaínas
'@L*
son
pigmentos
vacuolares
hidrosolubles
presentes en las plantas del orden de las %entrospermales, como el
@etabel (Beta vulgaris L. var. rubra ). st!n compuestos por las @etacianinas '@%* de
color rojo y las @etaxantina de color amarillo, ambas con diversos epímeros '-elgado et al. 3444*.
Las betalaínas son compuestos naturales, solubles en agua que se han convertido en un foco de inters cada ve" mayor de la industria alimenticia, porque pueden ser utili"ados como colorantes naturales inocuos
para
la
salud
humana
en
alimentos,
medicamentos y cosmticos '?andiaet al. 344C*.
Las tecnologías m!s usadas para la obtención de colorantes de remolacha son la fermentación y la cristali"ación.
=. )ermentai!n alo5!lia de remola5a 0Beta vulgaris L. var. r#bra3 La fermentación es un tipo de catabolismo parcial, que se caracteri"a por ser un proceso de oxidación incompleta, típico de los organismos anaeróbicos.
ceden
directamente a un compuesto org!nico que se reduce y es el producto característico de cada fermentación 'l!ctica, alcohólica* ')adler 58>3*.
La fermentación alcohólica es el proceso por el que los a"cares contenidos en el mosto se convierten en alcohol etílico. #ara llevar a cabo este proceso es necesaria la presencia de levaduras. n la actualidad, el uso de levaduras comerciales en forma de levadura seca activa 'L
/?todo de obteni!n del olorante por 'ermentai!n
la
purificación
del colorante.
)ig#ra *8 Diagrama de 'l#o de e"trai!n de olorante de la remola5a mediante 'ermentai!n alo5!lia )#ente8 Castillo 1@@@.
