FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Tecnología Agroalimentaria I N° 02 Ing.Karen Gabriela Documet Petrlik Isaac David Peña Pezo 71891124 19/04/2016
En general los alimentos son perecederos, por lo que necesitan ciertas condiciones de tratamiento, conservación y manipulación. Su principal causa de deterioro es el ataque por diferentes tipos de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos). Es por ello que las técnicas de conservación, permiten que los alimentos sean de consumo permanente. Se sabe que un alimento puede tener diversos contaminantes o componentes no comestibles durante el tiempo de cosecha, es por ello que se realiza algunas operaciones a la materia prima antes de darle un valor agregado, esto con el objetivo de facilitar su elaboración y mejorar su comestibilidad. En todo proceso alimenticio desde que el producto entra a la planta hasta asegurar su protección total, suceden una serie de eventos en cadena, y en todo momento debe evitarse la suciedad y contaminación, mediante medidas higiénicas adecuadas. Y es que las operaciones básicas que se puede dar a un alimento, parte desde la recepción de la materia prima, selección y clasificación, el respectivo lavado, pelado, el cortado los alimentos que se usó en la práctica: papa, tomate y plátano. Pero es posible como consecuencia de estas operaciones básicas, las características organolépticas y el valor nutritivo cambien, por la eliminación de algunos componentes o por la acción de enzimas. Es por ello que se realizó la estabilidad de estas características, mediante la utilización del sulfitado y blanqueado, así como las pruebas de la catalasa, peroxidasa para comprobar el mejor método de tratamiento.
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Conocer más afondo la operaciones de los diferentes tratamientos para un proceso de conservación o de transformación posterior como: congelación, deshidratación extrusión y envasado de los mismos. Permitir establecer condiciones en las que se realiza estas operaciones en función de las diferentes materias primas Permitir al alumno el aprendizaje del manejo y funcionamiento de los equipos y materiales empleados en estas operaciones.
La preservación de alimentos puede definirse como el conjunto de tratamientos que prolongan la vida útil de aquellos, manteniendo, en el mayor grado posible, sus atributos de calidad, incluyendo color, textura, sabor y especialmente valor nutritivo. Esta definición involucra una amplia escala de conservación, desde periodos cortos, dados por métodos domésticos de cocción y almacenaje en frio, hasta periodos muy prolongados, dados por procesos industriales estrictamente controlados como la conservería, los congelados y los deshidratados. Si se considera la estabilidad microbiana, los métodos de preservación por un periodo corto como la refrigeración, son inadecuados después de algunos días o semanas de acurdo a la materia prima, puesto que se produce un desarrollo microbiano acelerado. En el caso de los procesos industriales, donde la conservación se realiza por la esterilización comercial, deshidratación o congelado, el desarrollo microbiano es controlado hasta el punto en que el alimento elaborado sea seguro para consumirse. Además, se debe tener en cuenta que el uso de envases adecuados es particularmente importante, considerando que los procesos no tendrían ninguna validez si su envase no evita la contaminación posterior. La preservación de frutas y hortalizas está dada por la utilización integral o parcial de la materia prima. En algunos casos se necesita agregar durante el proceso un medio de empaque, como jarabe o salmuera, y en otros se usa la materia prima sola sin agregados, como en los congelados. La materia prima puede transformarse, formularse en forma diferente, dependiendo del producto que se desea obtener, por ejemplo, hortalizas en salsa, sopas, jaleas, encurtidos. FUENTE: (FELLOWS, P. 1994).
OPERACIONES PRELIMINARES: La materia prima tiene que ser procesada lo antes posible (entre 4 y 48 horas después de la cosecha) de manera de evitar el deterioro. Estas operaciones preliminares se requieren para procesar todas las frutas y hortalizas, las que deben, generalmente, ser lavadas antes de pasar a otras etapas (cebollas y repollos, por ejemplo, serán lavados después de remover los catáfilos y hojas externas, respectivamente). Lavado: es una operación que generalmente constituye el punto de partida de cualquier proceso de producción para frutas y hortalizas. Normalmente es una operación que a pequeña escala se realiza en estanques con agua recirculante o simplemente con agua detenida que se reemplaza continuamente. La operación consiste en eliminar la suciedad que el material trae consigo antes que entre a la línea de proceso, evitando así complicaciones derivadas de la contaminación que la materia prima puede contener. Este lavado debe realizarse con agua limpia, lo más pura posible
y de ser necesario potabilizada mediante la adición de hipoclorito de sodio, a razón de 10 ml de solución al 10% por cada 100 litros de agua.
Selección: Una vez que la materia prima está limpia, se procede a la selección, es decir, a separar el material que realmente se utilizará en el proceso del que presenta algún defecto que lo transforma en material de segunda por lo que será destinado a un uso diferente o simplemente eliminado. Esta selección se realiza en una mesa adecuada a tal propósito o en una cinta transportadora en el caso de contar con una instalación de pequeña escala semimecanizada. Se trata, entonces, de separar toda fruta u hortaliza que no presente uniformidad con el lote, en cuanto a madurez, color, forma, tamaño, o presencia de daño mecánico o microbiológico. Pelado o Mondado: Es otra operación que se realiza regularmente. Consiste en la remoción de la piel de la fruta u hortaliza. Esta operación puede realizarse por medios físicos como el uso de cuchillos o aparatos similares, también con el uso del calor. Por métodos químicos que consisten básicamente en producir la descomposición de la pared celular de las células externas, de la cutícula, de modo de remover la piel por pérdida de integridad de los tejidos. El pelado es una operación que permite una mejor presentación del producto, al mismo tiempo que favorece la calidad sensorial al eliminar material de textura más firme y áspera al consumo. Además, la piel muchas veces presenta un color que es afectado por los procesos térmicos normalmente usados en los métodos de conservación. Trozado: Esta es una operación que permite alcanzar diversos objetivos, como la uniformidad en la penetración del calor en los procesos térmicos, la uniformidad en el secado y la mejor presentación en el envasado al lograr una mayor uniformidad en formas y pesos por envase. En el caso específico del secado, el trozado favorece la relación superficie/volumen, lo que aumenta la eficacia del proceso. El trozado debe realizarse teniendo dos cuidados especiales. En primer lugar, se debe contar con herramientas o equipos trozadores que produzcan cortes limpios y nítidos que no involucren, en lo posible, más que unas pocas capas de células, es decir, que no produzcan un daño masivo en el tejido, para evitar los efectos perjudiciales de un cambio de color y subsecuentemente un cambio en el sabor del producto. Además, el trozado debe ser realizado de tal modo que permita obtener un rendimiento industrial conveniente. Escaldado: Esta es una operación que debe ser cuidadosa, es decir, debe ser muy controlada en cuanto a la magnitud del tratamiento térmico en nivel de temperatura y período de aplicación. La forma más común de efectuar este tratamiento es sumergiendo el producto contenido en una bolsa o en un canasto en un baño de agua hirviendo o en una olla que tenga una pequeña porción de agua formando una atmósfera de vapor saturado a alta temperatura. En un sistema más mecanizado, se puede usar un túnel de vapor con cinta continua o un transportador de cadena que se sumerge en
un baño de agua caliente. En ambos casos se usa un juego de duchas de agua para el enfriamiento. FUENTE: (DR. OSCAR E. LENCINAS - SR. OSVALDO SCARELLA).
Los efectos de la temperatura sobre las enzimas son muy complejos. En general, las enzimas operan muy lentamente a temperaturas de congelación y su actividad aumenta cuando lo hace la temperatura. La mayor parte de las enzimas presentan su actividad óptima en el rango de 30-40 °C y, por encima de 45°C comienzan a desnaturalizarse. Tienden también a tener una temperatura de resistencia máxima a la desnaturalización, por lo general claramente por debajo de la máxima actividad. El ácido ascórbico se utiliza ampliamente para controlar el pardeamiento enzimático. Esto se logra reduciendo las quinonas que se forman por la oxidación de compuestos polifenólicos en los alimentos, catalizadas por la polifenoloxidasa. FUENTE: (FENNEMA – 1993).
SULFITADO: Señala que el único inhibidor eficaz responsable del pardeamiento no enzimático es el ácido sulfuroso, utilizado bajo la forma de gas o sales. Los sulfitos reaccionan con los compuestos carbonilos, las bases de shiff, los compuestos carbonilos no saturados y dan sulfonatos. Estos sulfonatos, formados con los compuestos di- carbonilo o carbonilo no saturados, son muy estables. Ya que básicamente el anhídrido sulfuroso y los sulfitos se utilizan como antisépticos FUENTE: (Cheftel - 1976).
EL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO: Se considera un cambio adverso porque reduce el grado de aceptación del alimento. Por tal razón, se ha hecho una gran cantidad de investigaciones para encontrar métodos seguros y eficaces para evitar este fenómeno. Para el control del pardeamiento enzimático de los alimentos se utiliza varios métodos, siendo una de ellas: Inactivación de la polifenoloxidasa (PFO) con calor: este procedimiento se utiliza con frecuencia en verduras que se cuecen antes de su consumo. El calentamiento a las temperaturas que se requieren para inactivar la PFO podría no ser adecuado para frutas, ya que produce sabores indeseables a cocido o texturas blandas, o ambas cosas a la vez. FUENTE: (MILLER D. – 2003).
MATERIALES: Materias primas (papa, plátano y tomate) Cuchillos Balanza Cocina a gas. Refractómetro Placas Petri Equipo de titulación y sus accesorios Solución de Hidróxido de sodio al 3% Solución de anhídrido Sulfuroso Ácido cítrico Fenolftaleína al 0,1%, etc.
MÉTODO O PROCEDIMIENTO
Se empezó con la Recepción de la materia prima, determinación de sus orígenes y pesos respectivos. Se procedió a la selección y clasificación de los productos eliminando los deteriorados, buscando la estandarización de la materia prima, según la variedad, aspecto general (color, forma, sabor, textura y peso), y grado de madurez, controlando los pesos. El lavado se hizo con agua potable y no se usó desinfectantes, con la finalidad de eliminar las sustancias adheridas a los productos y bajar la carga microbiana. Y se tomó los pesos respectivos. El pelado se realiza para eliminar la corteza de los vegetales, los métodos dependen de las características del producto y la capacidad de la planta, siendo éstas manual, mecánica, química por calor. En la práctica realizamos de forma manual y químico, teniendo en cuenta la naturaleza de la materia prima. El cortado o descorazonado se realizó en forma manual, pero en el comercio existen máquinas que realizan este proceso con mayor perfección, rapidez y economía. . Y por último en el Estabilizado de características organolépticas: Los productos en general, sufren procesos degradativos de sus componentes y reacciones de tipo enzimático o químico que cambian las características organolépticas. Para evitar tales reacciones se someten a diversos tratamientos, como: o
SULFITADO: El anhídrido sulfuroso (SO 2) en forma de gas o disuelto en agua, formando ácido sulfuroso y sus sales (sulfitos, metasulfitos), es el modo de preservar químicamente un producto, para evitar tanto el deterioro microbiano, como antioxidante , oscurecimiento enzimático y no enzimático y los consiguientes cambios de color y sabor de los productos durante su procesamiento. Se procedió lo siguiente:
o
o
o
o
o
o
Pelado químico: En una solución hirviendo de NaOH de 1.5 a 3% someter la materia prima por un tiempo de 1-5 minutos. Luego someter a la materia prima a la acción de un chorro de agua fría. Anotar las observaciones. Controlar el peso Sulfitado: Someter las muestras en una solución de bisulfito de sodio, en una concentración de 0.05% por un tiempo de 1 a 5 minutos. En la práctica se vio que casi a un minuto hubo reacción. BLANQUEADO: Consiste en el calentamiento de los alimentos con el objeto de inactivar las enzimas que producen cambios organolépticos principalmente en el color. Se realiza en dos formas. Por inmersión en agua caliente fue que se realizó en la práctica.
Blanqueado Someter a la materia prima en agua hirviendo por un tiempo de 30”, 2´ y 1´. Anotar las observaciones. Determinación del índice de blanqueado (evaluación de la inactivación enzimática). Prueba de catalasa: En un tubo de ensayo se coloca el tejido macerado y se agrega CO 3Ca como buffer H 2O2; si es que la enzima catalasa está activa se desprenderá O 2, originando una diferencia de presión que puede ser medido en una columna de un líquido. Prueba de la peroxidasa: En un tubo de ensayo, se coloca el tejido macerado y se añade H 2O2 y guayacol, si la enzima no ha sido destruida se producirá un cambio de coloración en el tejido a una pigmentación marrón.
Estos son los resultados obtenidos al término de la presente práctica. DETERMINACIÓN DE RENDIMIENTO ( Cuadro 01) Materia Prima Tomate
Perdidas
Pulpa neta
75 g.
22.68 %
77.32 %
3.2g.
365 g.
9.43 %
90.57 %
26.4 g.
223.6 g.
50.31 %
49.69 %
Semillas
Otros
P. Quimico 97g.
4.88 g
x
17.12 g.
P. Manual 403 g.
34.8 g.
x
200 g.
x
450 g.
Materi a Pri ma
Peso Bruto
P. Quinico 90 g P. Manual 910 g
Rendimiento %
Peso Neto
Perdida
Cascaras
Platano
Papa
Peso Bruto
Perdidas Cascaras
Semillas
Otros
15.13 g
x
6.2 g.
107.87 g.
x
52.20 g.
Rendimiento %
Peso Neto
Perdida
Pulpa neta
68.67 g.
23.7 %
76.3 %
749.93 g.
17.59 %
82.41 %
Ojo: Los datos de la papa, son referenciales o una recreación de ella, al no poder contar con los datos del otro grupo.
ANÁLISIS FISICOQUÍMICO (Cuadro 02) Materia prima
% Solidos solubles
% Acidez
Indice de madurez
Tomate Platano
3.96 ºBrix
0.22
18
4.2 - 4.9
2.43 º Brix
0.13
18.69
4.5 - 5.2
Papa
4.3 º Brix
0.12
35.25
5.7 - 6.1
Ph
Porcentaje de acidez del Tomate: teniendo en cuenta que el Ac. Predominante en esta fruta es el Ac. Cítrico.
Meq de Ac. Cítrico es 0.064
Normalidad de NAOH es 0.1
Gasto de NAOH es 1,7 ml
Peso de la Muestra es 5 gr
de Acido Citrico
Porcentaje de acidez del plátano: teniendo en cuenta que el Ac. Predominante en esta fruta es el Ac. Málico.
Meq de Ac. Malico es 0.067
Normalidad de NAOH es 0.1
Gasto de NAOH es 1 ml
Peso de la Muestra es 5 gr
de Ac. Málico
Sólidos solubles (Grados Brix): Se determina mediante el uso del refractómetro, en grados brix que representa el porcentaje de sólidos solubles del producto
Índice de madurez: Se define como la relación entre el porcentaje de sólidos solubles entre el porcentaje de acidez total. IM= (% sólidos solubles)/ (% de acidez total)
PRUEBA DE ESTABILIZACIÓN (Cuadro 03) Blanqueado
Materia
Sulfitado
Acidificado
Testigo
Ac. Citrico 1%
Tº Amb
prima Platano
30"
1'
3'
Bisulfito de sodio 0.05%
c
b
a
1
2
b
Papa
c
b
a
1
0
d
Tomate
--
--
--
--
1
c
Leyenda:
Para Blanqueado
a: Muy claro b: Claro c: Semi oscuro d: Oscuro e: Negro oscuro
Para Soluciones Reductoras
0 = No es apropiado para la M.P 1 = Es apropiado para la M.P 2 = Es perfectamente apropiado para la M.P
EVALUACIÓN DEL ÍNDICE DE BLANQUEADO (Cuadro 04) Alimento (Materia Prima)
Prueba de catalasa
SEGÚN LEYENDA
30"
1'
3'
Plátano
Prescencia de Catalaza
Prescencia de Catalaza
Prescencia de Catalaza
XXX
Papa
No hay prescencia
Prescencia de Catalaza
Prescencia de Catalaza
XX
Alimento (Materia Prima)
Prueba de Peroxidasa 30"
1'
3'
SEGÚN LEYENDA
Plátano
Prescencia de Peroxidasa
Prescencia de No hay Peroxidasa prescencia
XXX
Papa
Prescencia de Peroxidasa
Prescencia de No hay Peroxidasa prescencia
XXX
Leyenda x = todos fueron inactivadas xx = La mitad están inactivadas xxx = Mas de la mitad están activadas
Antes de su procesamiento, la materia prima debe ser acondicionada convencionalmente, teniendo en cuenta especialmente el tipo de alimento y el producto que se desea elaborar, esto es fundamental en la preparación de las materias primas con la finalidad de obtener un producto de buena calidad para lo cual debemos eliminar las sustancias o partes no deseadas. De acuerdo a los resultados obtenidos:
En el Cuadro 01, se puede ver las diferentes rendimientos de nuestras respectivas muestras (plátano, papa y tomate), siendo por proceso químico y manual, se pudo observar diferentes características que tienen unos de otros como resultado de ser diferentes especies, sus texturas, sus formas, además de ser frutos no climatéricos.
En el cuadro 02 de análisis físico-químico, se puede ver la diferencia de porcentaje de solidos solubles, que en el caso de la papa es que obtuvo un mayor porcentaje (4.3 °Brix) y en el análisis del pH, en cambio en el porcentaje de acidez, el tomate tuvo mayor porcentaje (0,22 %)
En el cuadro 03, podemos ver que el mejor método de inhibición del oscurecimiento en el plátano es el acidificado (ácido cítrico), al igual que en el
tomate. La papa solo sufre oscurecimiento en el método de blanqueado a solo los 30 ¨, luego empieza a clarificarse al pasar los minutos, lo mismo sucede con el plátano. Finalmente el mejor resultado obtenido en cuanto a esta prueba fue el Acidificado, seguido del blanqueado que reaccionaron mejor en estas materias primas conservándolos con una mejor presentación. Se puede decir que mejor conserva al producto es el Acidificado (Ácido Cítrico).
La catalasa (CAT) es una enzima relacionada con el control celular de los niveles de EAO. Cataliza la dismutación del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno (Redinbaugh, et al , 1988). En el Cuadro 04, se observó que introduciendo nuestras muestras (papa y plátano) al agua en blanqueamiento con una temperatura elevada, que desde los 30 ´´ hasta los 3´aun conservaban la presencia de catalasa, eso para el plátano, lo mismo sucedió con la papa pero a partir del primer 1´ hasta los 3´, esto se debe que el calor producido por la cocción provoca una disminución en la actividad enzimática, y es que a elevadas temperaturas la enzima catalasa se desnaturaliza e inactiva.
Ahora con respecto a la Peroxidaza se observó que la papa y el plátano tenían más de la mitad la presencia de peroxidaza, desde los 30´´ hasta 1´, pero en el 3´ no se observó la presencia de esta enzima; ello es que la temperatura, la presión y el tiempo de ocupación influyen sobre la pérdida de la peroxidasa. Se descubrió que la reducción de la actividad de la polifenoloxidasa fue menos influenciada por el tratamiento combinado que la actividad de la peroxidasa, debido posiblemente a la solubilización de la enzima y los efectos del contenido de sólidos solubles.
Se concluye que la recepción de materias primas se establece como la primera etapa en la elaboración de los alimentos, y en este paso es fundamental observar ciertas características de color, olor, textura, temperatura de llegada. Se concluye que estas operaciones son de mucha importancia para establecer una calidad óptima a la materia prima, para que el consumidor tenga una buena impresión del producto que va consumir y que dará un tiempo de vida más para el almacenaje, donde sus características iníciales no se alteren. Se concluye que el método más efectivo para inactivar las enzimas en la papa y plátano es el blanqueado, siendo un método efectivo para inactivar las enzimas que producirían cambios en el producto. Pero el método para conservar sus características casi al 100% es el por el método del acidificado. Llegamos a reconocer los parámetros que gobiernan en cada etapa del proceso y con manejo de materiales y equipos empleados en estas operaciones.
Se recomienda que el personal manipulador que labora debe poner en práctica alguna norma de higiene y saneamiento durante el procesado del fruto o vegetal, lo cual se evidencia en la vestimenta adecuada, utilización de guantes en la manipulación y otros implementos necesarios que contribuyen a la inocuidad del fruto.
FELLOWS,P. 1994 tecnología de productos alimenticio Ordoñez, j. 1998 tecnología de alimentos http://abenmen.com/a/tomate_cat_per.pdf http://www.scielo.org.pe/pdf/rivep/v12n2/a05v12n2.pdf https://www.scribd.com/document_downloads/direct/96648239?extension=docx &ft=1460859663<=1460863273&user_id=95466069&uahk=hq1gNJXx2qHVD XNxWLvtpokVcvs https://www.scribd.com/document_downloads/direct/97258429?extension=docx &ft=1460860053<=1460863663&user_id=95466069&uahk=fyTxD1HLFFvIkT6 cLbJYnW5FATU http://publicaciones.ops.org.ar/publicaciones/piezas%20comunicacionales/cdm anipulacion%20Alimentos/manipuladoresmanualestablecimiento.htm
