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Ingeniería Agroindustrial
I. INTRODUCCIÓN:
El mercado de los alimentos ha experimentado un importante crecimiento en los
últimos años, esto se puede verificar en el ingreso de nuevas marcas y en la diversa
gama de productos elaborados. La mermelada de fruta es un producto que no
escapa a esta tendencia, habiendo mostrado un crecimiento constante en los últimos
años. En el mercado encontramos hasta más de una docena de marcas de
mermelada, algunas de las cuales resultan nuevas para el consumidor local y que
proviene mayoritariamente de otros países de América Latina.
Se define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o
gelatinosa, obtenida por cocción concentración de frutas sanas, adecuadamente
prepa-radas, 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 cacerolas empleadas para la cocción influyen sobre el
resultado final al variarla rapidez con que se evapora el agua durante la cocción
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II. OBJETIVOS:
Conocer el proceso de elaboración de la mermelada
Elaborar mermeladas de frutas frescas.
III. FUNDAMENTO TEÓRICO:
3.1. MERMELADAS:
3.1.1. DEFINICION:
La mermelada es un producto de consistencia pastosa hecho a base de
frutas. Son preparadas con azúcar, con o sin adición de agua
(dependiendo de la cantidad de agua en la fruta) y es concentrado
hasta alcanzar una consistencia apropiada.
3.1.2. PRINCIPALES REQUISITOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
Sólidos solubles por lectura (°Brix) a 20°C: mínimo 64%,
máximo 68%.
pH: 3.25 – 3.75.
Benzoato de Sodio y/o Sorbato de Potasio (solos o en conjunto)
en g/100 ml: máximo 0.05.
No debe contener antisépticos. Debe estar libre de bacterias
patógenas. Se permite un contenido máximo de moho de cinco
campos positivos porcada 100.
3.1.3. PRINCIPALES REQUISITOS ORGANOLÉPTICOS
Sabor: La fruta en su punto óptimo de madurez, es importante ya
que la fruta tendrá mayor contenido de azúcar, pectina, asimismo
las fibras tendrán una consistencia blanda, que permitirá una
extracción satisfactoria de la pulpa lo que disminuirá el tiempo de
cocción y el uso del equipo.
Color: Dependerá de la fruta, por lo general la fruta madura
presenta cierto grado de brillantez.
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Olor: Es una cualidad especial que posee cada fruta. Este olor
debe de manifestarse en el producto terminado.
3.1.4. CARACTERÍSTICAS DE LAS FRUTAS QUE SE USAN EN LA
MERMELADA
Las mermeladas deberán prepararse con frutas que contengan
suficiente pectina y ácido, a fin de dar una consistencia sólida o
semisólida a las mismas.
Las propiedades que deben tener las mermeladas en particular para ser
un buen producto alimenticio, incluyen entre otras:
Contenido de calorías adecuado
Sabor asociado a la fruta
Acidez media
Consistencia y aspecto agradable
Color acorde a la fruta
Aroma agradable
3.1.5. DEFECTOS DE LA MERMELADA
A. DESARROLLO DE HONGOS Y LEVADURAS EN LA
SUPERFICIE
Es causado por envases no herméticos o contaminados;
solidificación incompleta, dando por resultado una estructura
débil; se presenta también por un bajo contenido en sólidos
solubles, llenado de los envases a temperatura demasiado baja, y
por excesiva concentración de gases en el interior del recipiente, a
causa de un llenado no continuo.
B. CRISTALIZACIÓN DE AZUCARES
Una baja inversión de la sacarosa, por una acidez demasiado baja,
provoca la cristalización. Por otro lado, una inversión elevada por
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una excesiva acidez o una acción prolongada, provoca
cristalización de la glucosa.
C. CARAMELIZACIÓN DE LOS AZUCARES
Se manifiesta por una cocción prolongada, por un enfriamiento
lento en el mismo recipiente de cocción y por una adición
excesiva de azúcar.
D. SANGRADO O SINERESIS
Se presenta cuando la masa solidificada suelta líquido.
Generalmente es causado por acidez excesiva, lo cual hace que las
fuerzas de atracción entre las moléculas de pectina aumenten a tal
grado, que el gel tiende a contraerse, lo cual conlleva a que se
expulse parte del agua absorbida dando lugar a la formación de
coágulos.
Otro de los factores que la genera es una concentración deficiente,
puesto que no se logra evaporar hasta un nivel adecuado el
contenido acuoso, de tal forma que la cantidad de pectina
adicionada no logra retener toda la cantidad de líquido presente.
El sangrado o sinéresis también se da por adición de pectina en
baja cantidad y por inversión excesiva.
E. ESTRUCTURA DÉBIL
Es causada por un desequilibrio en la composición de la mezcla,
al usar más azúcar y menos pectina de la requerida; la excesiva
cantidad de azúcar provocará una coagulación en la cual la
pectina puede separase de la solución coloidal por sedimentación.
La estructura débil, suele generarse también por una cocción
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prolongada y por la ruptura de la estructura del gel o por un
envasado a temperatura demasiado baja.
F. ESPUMADO
Puede deberse a exceso de pectina o a un sistema de agitación
inapropiado.
3.2. PIÑA:
3.2.1. DEFINICION:
La piña es una planta de flores moradas, hojas rígidas y espinosas y su
fruto es grande, carnoso y de sabor muy apreciado.
Las clases más conocidas son: Smoth Cayenne, Queen (Australia y
Sudáfrica), Red Spanish (Costa Rica y Cuba), Pernambuco (Brasil),
Enanas (Baby Sudáfrica), Amazonas (Sudamérica).
3.2.2. PROPIEDADES NUTRICIONALES:
La Piña contiene:
- Vitaminas: C mucha, B1, B6 y un poco de E.
- Minerales: Potasio, Magnesio, Yodo, Cobre, Maganeso.
- Otros: Acido Fólico, Acido Citrico, Acido Málico, Acido Oxálico,
Enzima Bromelina.
- 100 g o dos rebanadas pequeñas de piña poseen:
• 52 calorías
• 15,4 mg de vitamina
• 14 mg de magnesio
• 1,2 g de fibras
3.2.3. PROPIEDADES MEDICINALES DE LA PIÑA
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La piña contiene micronutrientes que nos protegen contra el cáncer,
además de disolver los coágulos de sangre que podríamos formar,
siendo beneficioso para el corazón.
La piña madura tiene propiedades diuréticas. La piña contiene
sustancias químicas que estimulan los riñones y ayudan a eliminar
los elementos tóxicos del organismo.
El jugo de la piña combate y elimina parásitos de los intestinos,
además de aliviar trastornos intestinales y reducir la bilis.
La Piña tiene propiedades antiinflamatorias, contiene una mezcla
de enzimas llamadas Bromelaina. La bromelaina bloquea la
producción de Kinins, que se forman cuando hay inflamación.
Distintos estudios han demostrado que este bloqueo producido por
las Bromelainas en las Piñas, ayudan a reducir la inflamación
provocada por la artritis, gota, dolor de garganta y sinusitis aguda.
De igual manera, la piña también ayuda a acelerar la curación de
las heridas producto de lesiones o cirugías
La piña posee beneficios para la salud, tales como:
- Problemas de retención de líquidos (diurético).
- Problemas de transito intestinal, estreñimiento (gran poder
laxante).
- Hipertensión.
- Estrés.
- Colesterol.
- Anemia.
- Desintoxicante y depurador.
- Gota, artritis.
- Sistema inmunológico. Refuerza en la bajada de defensas.
Ayuda a la creación de glóbulos rojos y blancos.
- Anticancerígeno.
- Problemas degenerativos, cardiovasculares y de circulación
sanguínea.
- Problemas de obesidad.
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3.3. INSUMOS:
3.3.1. Sustancias Gelificantes y/o Espesantes:
A. Pectina:
La fruta contiene en las membranas de sus células una sustancia
natural gelificante llamada pectina, la cantidad depende de la
maduración de la fruta. De modo que, la fruta verdecontiene la
máxima cantidad de pectina y la fruta madura menos.
La principal función que se le da a esteproducto en el mercado es
su capacidad para formar geles.
En el comercio se vende de acuerdo a su grado. El grado es la
fuerza de la pectina, así tenemos grado 100, 150, etc. Pectina de
grado 100 quiere decir que un gramo de pectina gelifica 100 g de
azúcar.
B. Almidón, Colapiz, Carragenina, etc:
También se utilizarán para formar la estructura de la mermelada,
en estos casos los porcentajes se determinarán
experimentalmente.
3.3.2. Azúcar:
Sirve para unirse con el agua facilitando la formación del gel.
También influye en el tiempo que demora para concentrar el producto
final.
Si se agrega mayor cantidad, el tiempo de cocción será menor. Es
común agregar la mitad de azúcar y la mitad de pulpa.
El azúcar (sacarosa) en el proceso de cocción y por efectos del ácido,
el tiempo y la temperatura se invierte.
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3.3.3. Ácidos:
El ácido cítrico es importante tanto para la gelificación de la mermelada como
proporcionarles brillo al color de la mermelada, mejorar el
sabor,ayudar a evitar la cristalización del azúcar y prolongar su
tiempo de vida útil.
La acidez es importante en la elaboración de mermeladas y jaleas
debido a que participan en la elaboración del gel y en la conservación
del producto.
En la elaboración de mermeladas y jaleas se utiliza el término pH
como un indicador de acidez, el cual debe estar entre 3 y 3,5.
3.3.4. Conservadores:
Son productos químicos conocidos también como preservantes. Éstos
retardan, evitan y/o disfrazan los cambios indeseables que pueden
producir los microbios. Se recomienda usar sorbato de potasio.
3.4. PARÁMETROS DE EVALUACIÓN:
EN LA MATERIA PRIMA:
A. Madurez:
La fruta en su punto óptimo de madurez, es importante ya que la fruta tendrá
mayor contenido de azúcar, pectina, asimismo las fibras tendrán una
consistencia blanda, que permitirá una extracción satisfactoria de la pulpa lo
que disminuirá el tiempo de cocción y el uso del equipo.
B. Acidez:
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El sabor de la fruta debe de ser característico, no debe de tener manchas en
forma redondeada que indican deterioro (podredumbre).
C. Color:
Dependerá de la fruta, por lo general la fruta madura presenta cierto grado
de brillantez.
D. Olor:
Es una cualidad especial que posee cada fruta. Este olor debe de
manifestarse en el producto terminado.
E. Textura:
En la selección se debe de tener cuidado de no incluir frutas cuyo
ablandamiento sea producto de causas ajenas de la madures.
EN EL PROCESO:
A. Pulpa:
Se empleará una buena técnica en el tratamiento de la materia prima, ello se
traducirá en la obtención de una buena pulpa y por ende un buen producto
final.
B. Regulación pH:
Se debe trabajar a un pH que se encuentre entre 3 a 3,5 valores que se miden
con la cinta indicadora o un pHmetro.
C. Controles en la Cocción:
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Para no tener problemas en el proceso de cocción solo se debe de llenar
la olla o perol hasta 3/4 partes como máximo.
Evitar siempre que la muestra se derrame.
La forma de agitar debe ser lenta y cada cierto tiempo
Control de la temperatura
Control del punto final (65º Brix)
D. Controles en el Llenado:
Los envases a utilizar deben de estar completamente limpios. Si el
llenado es en vidrio la temperatura de envasado debe ser 85 – 90ºC, si es
en envase plástico será de 50 –60ºC.
El llenado debe ser al ras con la finalidad de no dejar espacio libre (aire)
en el que favorece el desarrollo de microorganismos.
IV. MATERIALES Y MÉTODOS:
4.1. MATERIALES:
MATERIA PRIMA:
Fruta: piña
Azúcar blanca
Pectina
EQUIPOS Y UTENSILIOS UTILIZADOS:
Pulpeadora
Ollas
Cocina
Balanza analítica
Baldes
Cuchillos
Paletas de madera
Termómetro
Jarras graduadas
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Mesa de trabajo
Envases
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Lavado
Escaldado o pre cocción
Acondicionamiento
Pulpeado
Cocción
Brix : 65ºBxTemp. : 104 – 105 ºCpH : 3.0 – 3.5Pectina : 0,1%Sorbato de Potasio : 0.01%
Envasado y Sellado
80 – 85ºC
Enfriado
Almacenado
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4.2. METODOLOGÍA:
Figura N° 1: Diagrama de flujo de elaboración de mermeladas.
Selección y Clasificación
Pesado
Recepción de la fruta
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4.2.1 PESADO:
Una vez recepcionada la fruta se hizo la medición de la masa total de la
fruta.
4.2.2 SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN:
Se separó toda la materia prima que no estaba en condiciones óptimas de
las que sí. Para ello cortamos y eliminamos la parte en mal estado.
4.2.3 LAVADO:
Se eliminó todas las partículas o sustancias extrañas. Se realizó bajo chorro
de agua fría.
4.2.4 ESCALDADO O PRE COCCIÓN:
Se colocó una olla con agua en la cocina. A continuación, se llevó las
piñas cortadas en mitades y se las introdujo en la olla. Se las mantuvo allí
hasta que se alcanzó una temperatura más o menos de 85° a 90°, hasta que
la pulpa se ablandó.
4.2.5 ACONDICIONAMIENTO DE LA FRUTA:
Se retiró la piña de la olla.
Se cortó la fruta en pequeños trozos para luego colocarlos en la
pulpeadora.
4.2.6 PULPEADO:
Se colocó los trozos cortados de piña en la pulpeadora para obtener la
pulpa o jugo de piña, sin cascara.
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4.2.7 COCCIÓN:
Se retiró la olla con la pulpa obtenida de la pulpeadora y se procedió a
llevar este producto a la mermita, en donde se vacío todo el líquido junto
con 3 Kg de azúcar blanca, los cuales se incorporaron suavemente y de
poco en poco mientras se movía constantemente la mezcla para ser
cocinada.
Luego de incorporado el producto, se movió contantemente para disolver
y evitar que se pegue el azúcar en el fondo.
Al final de la cocción, se añadió el preservante, la pectina, en proporción
de 1/5.
4.2.8 ENVASADO:
Una vez que se alcanzó el punto final de la cocción, se hizo un
enfriamiento rápido del producto (hasta 85ºC) para evitar el cambio del
color del producto (oscurecimiento). El envasado se hizo a ésta
temperatura. Una vez llenado el envase se volteo por un corto periodo de
tiempo (30 minutos) para que el producto haga contacto con la tapa y la
esterilice.
V. RESULTADOS
CUADRO 1: ESCALA PARAMÉTRICA
ESCALA PARAMÉTRICA
1 Me gusta mucho
2 Me gusta
3 No me gusta ni me disgusta
4 Me disgusta
5 Me disgusta mucho
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CUADRO 2: CALIFICACIÓN DE ATRIBUTOS
ATRIBUTO 1 2 3 4 5
OLOR X
COLOR X
SABOR X
CONSISTENCI
AX
CUADRO 3: DATOS DE CANTIDADES
CUADRO 4: DATOS DE CANTIDADES DESPUÉS DEL PULPEADO
VI. DISCUSIONES
UNIDAD DE
MEDIDA
FRUTA MAS
CÁSCARACÁSCARA FRUTA
Peso en Kg 18.55 kg 3.0 kg 15.55 Kg
UNIDAD DE
MEDIDA
PULPA MAS
OLLAOLLA
PULPA DE
FRUTA
Peso en kg 9.745Kg 1.230Kg 8.515Kg
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Ingeniería Agroindustrial
Los datos que nos proporciona el cuadro de calificación de atributos, nos
manifiesta que no se obtuvo la mermelada con las características deseadas puesto
que el sabor y la consistencia causaron disgusto.
Nuestro producto tuvo sabor muy dulce y la consistencia no fue la adecuada, esto
se debe a que las cantidades de azúcar y pectina que otorgan las características
antes mencionadas difieren de otros proyectos desarrollados respecto a este tema,
así podemos comprobar en uno de ellos:
“Para lograr obtener la mejor mermelada utilizaremos proporciones
iguales de azúcar y pulpa de fruta esto es 50/50 o ligeramente mayores de
pulpa de fruta 60/40.
Por otro lado para obtener un buena consistencia la cantidad de pectina
que se debe adicionar es de 5gr. por kilogramo de pulpa de fruta”.
Fuente:
MESTANZA, M. (2005). Procesamiento de alimentos para pequeñas y micro empresas
agroindustriales. Lima: Editorial CIED.
La información citada nos permite deducir que la relación correcta de azúcar /
pulpa debió ser 60/40 y en el caso pectina / pulpa esta sería 5gr / 1000gr.
VII. CONCLUSIONES
• A través de este trabajo de laboratorio logramos conocer de una forma
objetiva el proceso de elaboración de la mermelada.
• Es importante conocer el flujo de procesamiento de mermelada de piña antes
de su elaboración, para trabajar de manera continua, ordenada, y a la vez con
eficacia y así poder utilizar el tiempo al máximo.
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Ingeniería Agroindustrial
• Una verdadera mermelada de calidad debe conservarse sin alterar su
composición, tener buena transparencia y color brillante, gelificar bien, pero
sin demasiada rigidez, y tener el peculiar sabor de la piña.
• Se evaluó las características organolépticas y fisicoquímicas de la mermelada
de piña obtenida, concluyendo así, que las características organolépticas son
aceptables y las fisicoquímicas están dentro del rango establecido de una
mermelada.
VIII. RECOMENDACIONES
Verificar la limpieza de las instalaciones, equipos y utensilios.
Escoger fruta fresca, ya que si se escoge la fruta demasiado madura la
mermelada no gelificará bien.
Es preferible utilizar azúcar blanca, porque permite que se mantengan las características propias
del color y el sabor de la fruta.
IX. BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAPHY CAMACHO. (1986). Memorias del curso sobre Procesamiento de frutas y
hortalizas. Bogotá: Editorial ICTA.
MAHECHA. (1985). Evaluación Sensorial en el control de calidad de los
Alimentos procesados(Tercera Edición). Bogotá: Editorial MKU.
VILLANOVA, F. (1999). Manual Teórico- práctico de agroindustrias. Lima:
Grupo Latina.
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Ingeniería Agroindustrial
UREÑA. (1999). Evaluación sensorial de los alimentos (Primera Edición ed.).
Lima - Perú: Editorial Agraria.
COLQUICHAGUA,D. (2005). Procesamiento de mermeladas de Frutas. Lima,
Perù: Editorial Universal.
IMÁGENES:
Figura 1. Recepción de la Fruta Figura 2. Pesado
Figura 3.Selección y clasificación Figura 4. Lavado
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Ingeniería Agroindustrial
Figura 5. Escaldado Figura 6. Acondicionamiento
Figura 7. Antes del Pulpeado Figura 8. Pulpeado
Figura 9. Después del pulpeado Figura 10. Vaciado en la Mermita
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Ingeniería Agroindustrial
Figura 11. Cocción Figura 12. Incorporación del azúcar
Figura 13. Envasado Figura 14. Almacenamiento
TABLA 1: pH de algunas frutas.
FRUTA PH
Ciruela
Durazno
Fresa
3,0 – 3,6
3,7 – 4,3
3,4 – 3,7
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Manzanas
Mango
Membrillo
Naranja
Pera
Piña
Tomate de árbol
Toronja
Uva
3,2 – 3,5
3,8 – 4,0
3,1 – 3,3
2,7 – 3,4
3,8 – 4,2
3,4 – 3,7
3,2 – 3,7
2,8 – 3,2
3,7 – 3,9
Fuente: UREÑA. (1999). Evaluación sensorial de los alimentos (Primera Edición
ed.). Lima - Perú: Editorial Agraria.
CUADRO 1 : Clasificación de las frutas en función a su contenido de pectina
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Ingeniería Agroindustrial
Alto Medio Bajo
Membrillo
Mango
Tumbo
Guanábana
Guayaba
Plátano
Manzana
Piña
Durazno
Sauco
Ciruela
Lúcuma
Calabaza
Papaya
Fresa
Naranja
Mandarina
Tuna
Toronja
Maracuyá
Limón
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Ingeniería Agroindustrial
Fuente: Libro de Walter Quevedo Barrios clasificación de algunas frutas de acuerdo al
contenido de pectinas.2008
.
BALANCE DE MATERIA:
(14.8oBx)(8.5)(8.5*0.148) + (x+1) = (x+8.5)(0.64)
1.258 + x = 0.64x + 5.440.36x = 4,182
X=11,61
%peptina= 1%=85gr