ABSTRACT
1.- TÍTULO. ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN JARABE DE YACÓN (Smallanthus Sonchifolius) PROCEDENTE DE LA PROVINCIA DE HUANCABAMBA”. 2.- FACULTAD Ingeniería Industrial – Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial e Industrias Alimentarias. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA 3.- RESPONSABLES EJECUTOR : BR. JOSÉ SANTOS CHÁVEZ MONTALBÁN. MONTALB ÁN. ASESOR
: Ing. Nelly Leyva Povis.
COASESOR : Mblgo. Jorge L. Bermejo Benites. 4.- IMPORTANCIA IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN. JUSTIFICACIÓN. PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La agroindustria tiene como objetivo principal, dar valor agregado a los productos agrícolas con el fin de obtener mayor rentabilidad en los procesos productivos con productos de calidad a nivel nutritivo, sanidad y bajo costo económico aplicando tecnologías adecuadas. En épocas marcadas por una serie de avances científicos, económicos y agrícolas traen consigo diversas diversas alternativas de consumo de de un alimento, en especial de alimentos que tienen propiedades beneficiosas para la salud. El cuidado de la salud es una preocupación cada vez más importante para la mayoría de las personas a nivel mundial. La sociedad actual muestra una marcada tendencia hacia el consumo de alimentos sanos y bajos en calorías; además de una fuerte preferencia por los productos naturales. Por estas razones, la tendencia de la industria alimenticia es desarrollar productos bajos en
calorías y benéficos para la salud. Uno de los productos que ha concitado el interés debido a sus propiedades benéficas es el yacón. El yacón es una planta domesticada hace varios siglos por los pobladores de las culturas preincas. Hasta hace poco tiempo se cultivaba solo en los jardines y huertos caseros de la serranía para el autoconsumo y para el consumo ocasional en festividades religiosas especiales. Sin embargo, debido a que recientemente se ha empezado a descubrir y difundir algunas de sus propiedades promisorias, se ha generado en la población un creciente interés por este producto. Es así como, desde hace unos años, el yacón ha empezado a llegar a los mercados urbanos, incluyendo las principales cadenas de supermercados. El 85 a 90% de la composición química de las raíces reservantes del yacón es agua, el resto está constituido principalmente por azúcares donde predomina básicamente los fructooligosacáridos, una clase particular de carbohidratos de reserva que tiene la cualidad de tener un contenido calórico reducido para el ser humano debido a que no puede ser metabolizado directamente por el tracto digestivo. Las raíces de yacón contienen además azúcares simples, las cuales se encuentran en menor concentración que los fructooligosacáridos. Los Fructooligosacáridos son ingredientes prebióticos que consisten en cadenas cortas de moléculas de fructosa unidas a una molécula de glucosa, las cuales no pueden ser desintegradas por el organismo debido a que carecemos de las enzimas necesarias para su metabolismo. Esta característica permite que los Fructooligosacáridos puedan ser utilizados por la industria alimenticia como un edulcorante bajo en calorías, que no elevan el nivel de glucosa en la sangre y además de servir como alimento para el desarrollo de las bacterias benéficas del organismo promoviendo, entre otras cosas, la restauración de la microflora intestinal. La raíz del Yacón es conocida como la mayor fuente de fructo-oligosacáridos del mundo, pudiéndose obtener de esta raíz una variedad de producto, dentro de los cuales
encontramos la miel o jarabe de yacón, que tiene similares características que la miel de abeja, de maple y de caña de azúcar, siendo un ideal reemplazo del azúcar en todo tipo de alimento y bebidas funcionales y productos de bajo valor calórico. Los informes reportan que en el norte (Ancash, La Libertad, Cajamarca, Piura) y sur del Perú (Cusco, Apurimac, Puno) tiene la mayor distribución de cultivo de éste tubérculo. En la serranía piurana, en especial Ayabaca y Huamcabamba existe una vieja tradición de cultivo, realizándose siembras en pequeños huertos, en los cuales se obtiene un buen rendimiento de cosecha, pero sólo se utiliza para comercialización local.
5.- OBJETIVOS. 5.1.- GENERAL: Elaborar y caracterizar un jarabe de Yacón ( Smallanthus sonchifolius) proveniente de la provincia de Huancabamba. 5.2.- ESPECÍFICOS: •
Evaluar las características Físico – químicas del yacón como materia prima proveniente de la Provincia de Huancabamba.
•
Establecer las condiciones óptimas a nivel de laboratorio para obtener la mayor concentración de azúcares (azúcar mas fructooligosacáridos) en jarabe de yacón sensorialmente aceptable.
•
Evaluar las características bromatológicas, microbiológicas y sensoriales del jarabe de yacón.
•
Realizar un balance de materia que permita determinar el rendimiento del proceso y evaluar el costo de producción.
6.- MATERIALES Y MÉTODOS. 6.1.- LUGAR DE EJECUCIÓN El presente estudio se realizará en los ambientes de la Universidad Nacional de Piura, en el Laboratorio de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial e Industrias Alimentarias, Laboratorio de Tecnología de la Facultad de Zootecnia, Laboratorio de Microbiología, Laboratorio de Bioquímica y Biotecnología del Departamento de Ciencias Biológicas y Laboratorio de Referencia Regional (LARESA) – Piura. 6.2.- MATERIA PRIMA El yacón cosechado en estado de madurez óptimo proviene de la provincia de Huancabamba. Será cosechado en el caserío de Mitupampa, en donde se han logrado rendimientos de cosecha considerables en comparación a otros caseríos de la provincia que cultivan este tubérculo. 7. RESULTADOS. 7.1. Análisis de Materia Prima. 7.1.1. Análisis Organoléptico de la Raíz de Yacón. Las raíces de yacón son de forma variada, encontramos raíces de forma fusiforme y ovalada. Son raíces engrosadas de cáscara delgada. Su tamaño también es variado, encontrándose raíces de largo entre 12, 18 y hasta 30 centímetros, por lo tanto su peso varía dependiendo del tamaño. Ver Anexo 10. 7.1.1.1. Color de la Cáscara: El color de la cáscara es marrón con tonalidades de morado. 7.1.1.2 Color de la Pulpa: El color de la pulpa es de amarilla a anaranjado claro. 7.1.1.3. Olor: Las raíces del yacón no tienen olores fuertes. Son poco perceptibles. 7.1.1.4. Sabor: Variable. Ligeramente dulce a dulce. 7.1.1.5. Textura: Tanto externa e internamente, el yacón tiene una consistencia firme.
7.1.2. Análisis Físico - Químico de la Raíz de Yacón. El cuadro Nº 1, muestra el resultado de los análisis físico-químicos que se le realizaron a la raíz del yacón. Cuadro Nº 1: Resultados del Análisis Físico-Químico de la Raíz de Yacón ENSAYO
RESULTADOS
Energía (Kcal.)
29.44
Sólidos Solubles (ºBrix)
11
Acidez (% ácido cítrico )
3.8
pH
5.5
Agua (%)
91.93
Proteínas (%)
0.32
Grasa (%)
0.16
Carbohidratos (%)
6.68
Fibra Cruda (%)
0.1
Cenizas (%)
0.81
Elaboración Propia. Cuadro Nº 2: Resultado de análisis FOS (Muestra: Raíz de Yacón) ANÁLISIS
Base seca
Base fresca
Materia seca (g/100 g)
13.29
Glucosa (g/100 g ms) 1
6.76
0.89
Fructosa (g/100 g ms) 1
15.95
2.12
6.76
0.89
60.63
8.06
Sacarosa (g/100 g ms)
1
Fructooligosacáridos (g/100 g ms) 1 Elaboración Propia
7.2. Producto Terminado. 7.2.1. Análisis Bromatológico. El cuadro Nº 3, muestra el resultado de los análisis físico-químicos que se le realizaron al jarabe de yacón obtenido. Cuadro Nº 21: Resultados del Análisis Físico-Químico del Jarabe de Yacón ENSAYO RESULTADOS Energía (Kcal.)
201.42
Sólidos Solubles (ºBrix)
71
Densidad (g/ml.)
1.344
pH
5.0
Agua (%)
29.61
Proteínas (%)
0.06
Grasa (%)
1.78
Carbohidratos (%)
66.29
Fibra Cruda (%)
0.2
Cenizas a 700ºC (%)
2.06
Elaboración Propia. Cuadro Nº 22: Resultados de Análisis FOS ANÁLISIS
Base Seca
Base Fresca
Materia seca (g/100 g)
77.00
Glucosa (g/100 g.) 1
13.53
10.42
Fructosa (g/100 g.) 1
25.35
19.52
8.12
6.25
38.90
29.95
Sacarosa (g/100 g.)
1
Fructooligosacáridos (g/100 g.) Elaboración Propia
1
7.2.2. Análisis Microbiológico. En el siguiente cuadro se aprecia el resultado de los análisis microbiológicos Cuadro Nº 23: Resultado de Análisis Microbiológico del jarabe de yacón. ENSAYO
RESULTADO
Mohos UFC/g.
< 10
Levaduras Osmófilas UFC/g.
<10
Elaboración Propia. 8. CONCLUSIONES. 1. Las raíces de yacón son de forma variada, encontramos raíces de forma fusiforme
y ovalada. Son raíces engrosadas de cáscara delgada. Su tamaño también es variado, encontrándose raíces de largo entre 12, 18 y hasta 30 centímetros, por lo tanto su peso varía dependiendo del tamaño. El color de la cáscara es marrón con tonalidades de morado. El color de la pulpa es de amarilla a anaranjado claro. No tienen olores fuertes. Son poco perceptibles. Sabor variable. Ligeramente dulce a dulce. Tanto externa e internamente, el yacón tiene una consistencia firme. 2. El valor calórico de la raíz de yacón es de 29.44, siendo este valor mucho menor al
de otros productos de consumo diario. Los grados Brix son en promedio en la raíz entre 11.0 y 11.5 ºBrix. El porcentaje de agua encontrado en la muestra procedente de Huancabamba fue de 91.93%, un valor de proteína de 0.32%, 0.16% para grasa, un valor de 6.68% para carbohidratos. Los resultados obtenidos nos muestran un valor de glucosa libre de 0.89, 2.12% de fructosa libre, 0.89% de sacarosa libre y 8.06% de Fructooligosacáridos. 3. Se comprobó que en los tejidos de la cáscara de la raíz de yacón se concentra la
mayor cantidad de los componentes responsables del pardeamiento del jugo; además, existen resinas y sustancias que transfieren un sabor poco agradable y ligeramente picante al producto final.
4. El proceso de ebullición no interfiere con la calidad del producto en términos de
contenido de FOS. 5. Los resultados de los análisis físicos y químicos para el jarabe de yacón de 71
ºBrix, fueron los siguientes: humedad 29.61%, Proteína 0.06%, Grasa 1.78%, Ceniza 2.06%, Fibra cruda 0.2%, Glucosa libre 10.42%, Fructosa libre 19.52%, Sacarosa libre 6.25% y Frutooligosacáridos 29.95%. Con respecto a los análisis microbiológicos, se obtuvieron los siguientes resultados: Recuento de Mohos <10 UFC/g, recuento de Levaduras Osmófilas <10 UFC/g. 6. El 83.2% de la raíz entra al proceso, la diferencia es el porcentaje de cáscara que
se descarta. La eficiencia de conversión de raíces a jarabe es de 6.6%. El contenido de sólidos solubles en la materia prima es el componente más importante que afecta la eficiencia de conversión a jarabe. Por ejemplo, para obtener 1 kg de jarabe se necesitan aproximadamente 6 litros de jugo si éste tiene 12° Brix, pero se necesitarán 9 litros si el jugo tiene 8° Brix. Mejores coeficientes de producción se obtienen al procesar raíces grandes y uniformes, fáciles de pelar; esto garantiza una menor pérdida de materia prima durante el pelado. 7. El costo fijo por día de producción es de S/. 25.2 nuevos soles, el costo variable
para un día de producción de 30 Kg. de jarabe de yacón es de S/. 409.85 nuevos soles. El costo total de producción para un día es de S/. 435.05, y el costo de un frasco de jarabe de yacón de 300 g. es de S/: 4.3505 nuevos soles puesto en la cuidad de Lima. Para el mercado local se tiene un costo variable de S/. 379.85 nuevos soles y un costo total de producción diario de S/. 405.05 nuevos soles, reduciéndose a S/. 4.0505 nuevos soles el costo de producción de un frasco de 300 g. de jarabe de yacón.
