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I
UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERA
CARRERA DE INGENIERA EN
INDUSTRIALIZACIN DE ALIMENTOS
Trabajo de grado que se presenta como requisito para optar
el ttulo de Ingeniero en Industrializacin de Alimentos
TEMA: OBTENCIN DE MERMELADA
DE POMARROSA Syzygium jambos
AUTOR: Miguel ngel Jaramillo Burneo
ASESOR: Ing. Marcelo Vallejo
Quito, enero de 2006
II
Del presente trabajo de grado presentado para optar por el ttulo de Ingeniero en
Industrializacin de Alimentos Titulado: OBTENCIN DE MERMELADA DE
POMARROSA Syzygium jambos, se hace responsable el alumno autor.
______________________________
Miguel ngel Jaramillo Burneo
III
IV
DEDICATORIA
A mis padres y hermanos, amigos incondicionales que me han brindado su apoyo y
comprensin para salir adelante en la vida como persona y profesional de bien.
V
AGRADECIMIENTOS
De gratitud a:
Mi profesor asesor de tesis Marcelo Vallejo, y en especial a todos aquellos amigos y
profesores de la universidad que han ayudado para que esta etapa de mi vida haya
llegado a feliz trmino.
Muchas Gracias
6
NDICE GENERAL
Pp
CAPTULO I El PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema..21
1.2 Antecedentes y Justificacin....22
1.3 Objetivos de la Investigacin23
1.3.1 Objetivo General23
1.3.2 Objetivos Especficos.....23
1.4 Hiptesis... 24
1.5 Variables e indicadores..24
1.6 Alcance. 25
CAPTULO II MARCO TERICO
2.1 Introduccin......26
2.2.1 Materia Prima....26
2.2.1.1 Descripcin taxonmica.26
2.2.2 Hbitat...27
2.2.3 Clima.28
2.2.4 Suelos y topografa....29
2.2.5 Cobertura vegetal asociada....30
2.2.6 Ciclo vital..31
2.2.7 Usos...37
2.2.8 Gentica.38
2.2.9 Composicin qumica de la pomarrosa.....38
2.3 Tecnologa de produccin....39
2.3.1 Introduccin.. 39
2.3.2 Factores que inciden en la poscosecha..39
7
2.3.3 Influencia medio ambiental ......41
2.3.4 Diferencias varietales41
2.3.4.1 Influencia del porta injerto.....41
2.3.42 Tcnica de cultivo.....42
2.3.5 La frigoconservacin..43
2.3.6 Principales podredumbres, prevencin y control...44
2.3.7 Produccin de mermeladas.....47
2.3.7.1 Introduccin.....47
2.3.7.2 Concepto..48
2.3.7.3 Fundamento.....48
2.3.7.4 Ingredientes.49
2.3.7.4.1 Fruta......49
2.3.7.4.2 Azcares...51
2.3.7.4.3 Pectinas.....52
2.3.7.4.3.1 Propiedades de las pectinas...56
2.3.7.4.3.1.1 Dispersibilidad-Solubilidad....56
2.3.7.4.3.1.2 Propiedades de las disoluciones.57
2.3.7.4.3.1.3 Gelificacin con pectinas de alto metoxilo59
2.3.7.4.3.1.4 Pectinas de gelificacin de velocidad media y rpida60
2.3.7.4.3.1.4.1 Pectina de gelificacin lenta60
2.3.7.4.3.1.4.2 Pectinas de bajo metoxilo66
2.3.7.4.3.1.5 Empleo de la pectina..67
2.3.7.4.3.1.6 Mtodos de medicin y graduacin de la pectina..68
2.3.7.4.4 El cido69
2.3.7.5 Interaccin de los componentes del gel..71
2.3.8 Generalidades sobre la elaboracin de mermeladas...73
2.3.8.1 Slidos solubles...74
2.3.8.2 Porcentaje ptimo de azcar invertido75
2.3.8.3 Acidez y pH.75
2.3.8.4 Coccin75
2.3.8.4.1 Coccin en marmita abierta..76
8
2.3.8.5 Control de calidad78
2.3.8.5.1 Causas de inconvenientes ms comunes..82
2.4 Agentes Conservantes...85
2.4.1 Azcar.85
2.4.2 cido srbico y sorbatos86
2.4.3 cido ctrico...86
CAPTULO III METODOLOGA
3 Procedimiento...87
3.1 Seleccin de la fruta..87
3.2 Pesado de la fruta...87
3.3 Despulpado88
3.4 Coccin..88
3.5 Anlisis de control de calidad88
3.5.1 Determinacin de pH..88
3.5.1.1 Procedimiento..89
3.5.2 Concentracin de slidos solubles..89
3.5.2.1 Procedimiento..89
3.5.2.2 Clculo.90
3.5.3 Ensayos microbiolgicos90
3.5.3.1 Procedimiento..91
3.5.3.2 Clculo.91
3.6 Diagrama de flujo del proceso...91
3.6.1 Seleccin.91
3.6.2 Pesado y despulpado...92
3.6.3 Coccin...93
3.6.4 Anlisis de control de calidad.94
3.6.4.1 Determinacin de pH...94
3.6.4.2 Concentracin de slidos solubles...95
3.6.4.3 Ensayo microbiolgico96
9
3.7 Diseo experimental..97
3.7.1 Variables a medir97
3.7.1.1 Porcentaje de pectina...97
3.7.1.2 Porcentaje de cido ctrico...98
3.7.1.3 Porcentaje de sorbato de potasio.98
3.7.2 Pruebas de significacin.99
3.7.3 Pruebas de control100
CAPTULO IV RESULTADOS
4.1 Observacin.102
4.2 Anlisis de resultados de porcentaje de pectina..102
4.2.1 Anlisis de varianza..103
4.2.2 Prueba de significacin de rangos mltiples de Tukey104
4.2.2.1 Ranqueo.104
4.3 Anlisis de resultados de porcentaje de cido ctrico..105
4.3.1 Anlisis de varianza..106
4.3.2 Prueba de significacin de rangos mltiples de Tukey107
4.3.2.1 Ranqueo.108
4.4 Anlisis de resultados de porcentaje de sorbato de potasio.....109
4.4.1 Anlisis de varianza..110
4.4.2 Prueba de significacin de rangos mltiples de Tukey110
4.4.2.1 Ranqueo.111
4.5 Anlisis de resultados de interaccin entre componentes de la mermelada de
pomarrosa112
4.5.1 Anlisis de resultado de textura, mediante interaccin entre pectina, acido
ctrico con concentraciones de azcar y sorbato de Potasio Constantes..112
4.5.1.1 Anlisis de Varianza..113
4.5.1.2 Prueba de significancia de rangos mltiples de Tukey.114
4.5.1.3 Ranqueo.115
4.5.2 Anlisis de resultado de pH, mediante Interaccin entre pectina, cido
10
ctrico con concentraciones de azcar y sorbato de Potasio Constantes..116
4.5.2.1 Anlisis de varianza117
4.5.2.2 Prueba de significancia de rangos mltiples de Tukey..118
4.5.2.3 Ranqueo..120
4.5.3 Anlisis de resultado de microorganismos osmoflicos, mediante interaccin
entre pectina, cido ctrico con concentraciones de azcar y sorbato de
potasio constantes..120
4.5.3.1 Anlisis de varianza121
4.5.3.2 Prueba de significancia de rangos mltiples de Tukey..122
4.5.3.3 Ranqueo..124
4.6 Pruebas fsico qumicas y microbiolgicas mejor tratamiento....124
4.7 Anlisis de resultados de evaluacin sensorial.125
4.7.1 Anlisis de resultado de evaluacin sensorial de textura y sabor..125
4.7.1.1 Anlisis de varianza126
4.7.1.2 Prueba de significancia de rangos mltiples de Tukey..127
4.7.1.3 Ranqueo..128
CAPTULO V FASE PILOTO
5.1 Diagrama de flujo129
5.2 Balance de materiales..130
5.2.1 Diagrama de entradas de salidas...130
5.2.2 Balance de slidos solubles..130
5.2.3 Balance de agua131
5.2.4 Balance general131
CAPTULO VI ANLISIS ECONMICO
6.1 Cuadro de costos de produccin..132
11
CAPTULO VII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 Conclusiones134
7.2 Recomendaciones137
BIBLIOGRAFA..139
ANEXOS...141
NDICE DE TABLAS
PP
TABLA # 1 Composicin qumica de la pomarrosa...38
TABLA # 2 Comparacin de ndices de calidad obtenidos..125
NDICE DE GRFICOS
PP
GRFICO # 1 Pectinas de Alto Grado Metoxilo...53
GRFICO # 2 Pectinas de Bajo Grado Metoxilo...54
GRFICO # 3 Pectinas de Bajo Grado Metoxilo Amidadas......54
GRFICO # 4 Tipos de Pectinas de Alto Metoxilo...58
GRFICO # 5 Intervalos de Tiempo y Temperatura a los que Gelifican las Pectinas...61
GRFICO # 6 Curva de Equilibrio en la Consistencia del Gel..62
GRFICO # 7 Condiciones de Gelificacin de las Pectinas..63
GRFICO # 8 Equilibrio de los Ingredientes para Lograr la Gelificacin64
GRFICO # 9 Efectos del Tiempo y la Temperatura en la Coccin de Mermeladas73
GRFICO # 10 Marmita Abierta...77
GRFICO # 11 Termmetro Digital..79
GRFICO # 12 Refractmetro...80
12
GRFICO # 13 Potencimetro.. 81
GRFICO # 14 Ridgilmetro. 82
NDICE DE ANEXOS
PP
ANEXO # 1 Cuadro de Resultados Porcentaje de Pectina....142
ANEXO # 2 Cuadro de Resultados de Porcentaje de cido Ctrico.....143
ANEXO # 3 Cuadro de Resultados de porcentajes de Sorbato de Potasio....144
ANEXO # 4 Cuadro de Resultados Interaccin Porcentajes de Pectina y cido
Ctrico con concentraciones de Azcar y Sorbato de Potasio Constantes.
Textura. Valores de Penetracin en dcimas de milmetro...145
ANEXO # 5 Cuadro de Resultados Interaccin Porcentajes de Pectina y cido
Ctrico con concentraciones de Azcar y Sorbato de Potasio Constantes.
Valores de pH....................................................................148
ANEXO # 6 Cuadro de Resultados Interaccin Porcentajes de Pectina y cido
Ctrico con concentraciones de Azcar y Sorbato de Potasio Constantes.
Valores Recuento Microorganismos Osmoflicos (ufc/g)o...151
ANEXO # 7 Cuestionario de Aceptabilidad..154
ANEXO # 8 Cuadro de Resultados de Calificaciones No Transformadas Obtenidas de
Jueces Evaluacin Sensorial Textura y Sabor...155
ANEXO # 9 Norma INEN 419..156
ANEXO # 10 Norma INEN 378157
ANEXO # 11 Norma INEN 380158
ANEXO # 12 Norma INEN 386159
ANEXO # 13 Norma INEN 389160
13
RESUMEN EJECUTIVO
El presente trabajo trata sobre la obtencin de mermelada de pomarrosa Syzygium
jambos, fruto obtenido del rbol de yambo, que cumpla con los requerimientos
suscritos en la Norma tcnica ecuatoriana INEN 419, INEN 378, INEN 380, INEN 386 e
INEN 389 referentes a los requisitos, muestreo de producto y pruebas de calidad,
mediante la utilizacin de un sistema que permita la obtencin de un producto que
cumpla los parmetros de calidad que establecen las normas antes mencionanadas.
El sistema a ensayar se fundamenta en la elaboracin artesanal de mermeladas de frutas
a travs de la prueba de diferentes grados de concentracin de pectina, cido ctrico y
sorbato de potasio a fin de lograr resultados ptimos de sabor, textura, acidez y
conservacin del producto elaborado.
Las variables tomadas para medir los parmetros individuales de proceso fueron:
- Porcentaje de pectina con valores de 0.25%, 0.50%, 0.75% y 1.00% del peso de
azcar a utilizar en la fabricacin de la mermelada, dando los mejores resultados
los porcentajes de 0.75% y 1%, siendo el valor ptimo el 1.00% de pectina por
peso de azcar a ser utilizado como parmetro individual.
- Porcentaje de cido ctrico con valores probados del 0.20% al 0.50% del peso
total de mermelada a obtener, con incrementos del 0.10% por ensayo, cuyos
mejores resultados individuales establecen los porcentajes de 0.40% y 0.50%
siendo este ltimo el valor ptimo.
- Porcentaje de sorbato de potasio como agente preservante con valores probados
del 0.02% hasta el 0.05% con incrementos graduales del 0.01% por ensayo,
determinndose como valor ptimo el 0.05% de sorbato de potasio medido del
peso total de mermelada de pomarrosa a elaborar.
Para medir los procesos de interaccin de los componentes de la mermelada de
pomarrosa se tomo en cuenta las siguientes variables y condiciones:
14
- Porcentaje de pectina con valores de 0.25% al 0.75% con incrementos
secuenciales de 0.25% por ensayo, quedando establecido como valor ptimo de
interaccin el 0.75% de pectina.
- Porcentaje de cido ctrico con valores de interaccin probados a partir del
0.30% al 0.50% con incrementos del 0.10% por ensayo, donde su valor ptimo
de interaccin queda establecido en el 0.50%.
A partir de los anlisis de varianza y pruebas de significacin realizadas se establece
como mejores resultados de interaccin los siguientes:
- Mejor Tratamiento:
- Azcar: Concentracin Constante
- Pectina: Concentracin del 0.75% en funcin del peso de azcar.
- cido Ctrico: Concentracin del 0.50%
- Sorbato de Potasio: Concentracin constante del 0.05%
- Segundo Mejor Tratamiento:
- Azcar: Concentracin Constante
- Pectina: Concentracin del 0.50% en funcin del peso de azcar.
- cido Ctrico: Concentracin del 0.40%
- Sorbato de Potasio: Concentracin constante del 0.05%
Segn la evaluacin sensorial realizada queda establecido que el mejor tratamiento
obtuvo la mayor aceptabilidad, y por ende se determina que este cumple con las
expectativas de textura y sabor segn el mercado.
La formulacin porcentual final para la elaboracin de mermelada de pomarrosa queda
establecida de la siguiente forma:
- Pomarrosa 49.55%
15
- cido ctrico 0.5%
- Pectina 0.35%
- Sorbato de potasio 0.05%
- Azcar 49.55%
Los ndices de calidad tomados para determinar la diferencia entre tratamientos fueron:
- ndice de pH con un valor mnimo de 2.8 y un valor mximo de 3.5, establecidos
en la norma INEN 419, basado en las determinaciones segn la norma INEN
389.
- Concentracin de slidos solubles en la mermelada con valores promedios entre
65Bx y 68Bx, segn la norma INEN 419, basada en la norma INEN380.
- Presencia de microorganismos osmoflicos con exigencia de cero (0) y mximo
de permisibilidad de 30 unidades formadoras de colonia por gramo (ufc/g) segn
la norma INEN 419, basados en los ensayos determinados en la norma INEN
378.
Al final de la investigacin se estableci que el mejor sistema es el que alcanz valores
de calidad que se encuentran bajo control segn la norma tcnica ecuatoriana quedando
dichos valores establecidos como se indica a continuacin:
- Dimetro de la pomarrosa al momento de la cosecha: 3-4 cm.
- Concentracin de slidos solubles de la pomarrosa mnimo 7Bx, ptimo 8Bx o
superior.
- ndice de pH de la mermelada de pomarrosa 2.96
- Concentracin de slidos solubles de la mermelada 67Bx
- Textura de la mermelada 44 1/10mm
- Un costo de produccin diario de 1864.98 usd / 1000Kg de mermelada de
pomarrosa procesada.
16
SUMMARY
The present work tretas on the obtaining jam of pomarrosa Syzygium jambos, fruit
obtained of the tree of jambo, that fulfills with the requirements signed in the technical
Ecuadoriam Norm INEN 419, INEN 378, INEN 380, INEN 386 and INEN 389 modal
the requeriments, sampling product and qualities test (provees), by jeans of the
utilization of a system that allows the ontaining of a product that fulfills the qualities
parameters that establish the procedure before mentioned.
The system to testing is based on the handcrafted production of jams of fruits across the
test of different degrees of concentration of pectin, citric acid and sorbato of potassium
in order to achieve ideal results of flavor, texture, acidity and conservation of the
elaborated product. The variables taken to measure the individual parameters of process
were:
- Percentage of pectin with values of 0.25%, 0.50%, 0.75% and 1% of the weight
of sugar to using in the manufacture of the jam, giving the best results the
percentages of the 0.75% and 1%, being the ideal value the 1% of pectin for
weigth of sugar to being used as individual parameter.
- Percentage of citric acid with values proved (tried) 0.20% to 0.50% of the total
weight of jam to obtaining, with increases of 0.10% for test (essay), which better
individual results establish the percentages of the 0.40% and 0.50% being the
latter ideal value.
- Percentage of sorbato of potassium as agent preservative with values proved
(tried) 0.02% up to 0.05% with gradual increases of 0.01% for test (essay),
deciding as ideal value 0.05% of sorbato of measured (modested) potassium of
the total weight of jam of pomarrosa to elaborating.
To measure the processes of the interaction of the components of the jam of pomarrosa
be take in the bill the following variables and conditions:
17
- Percentage of pectin with values of 0.25%, 0.50%, 0.75% with sequential
increases of 0.25% for test (essay), remaining established as ideal value of
interaction o.75% of pectin.
- Percentage of citric acid with values of interaction proven (proved,tried) from
0.30% to 0.50% with increases of 0.10% for test (essay), where his ideal value of
interaction remains established in 0.50%.
From the analyses of vaiance and realized test (proves) of significance (meaning) the
following ones are established as better results of interaction:
- Better Treatment:
- Sugar: Constant concentration - Pectin: Concentration of the 0.75% depending on the weight of sugar - Citric acid: Concentration of 0.50% - Sorbato of Potassium: Constant concentration of 0.05%
- The second Better Treatment:
- Sugar: Constant concentration - Pectin: Concentration of the 0.50% depending on the weight of sugar - Citric acid: Concentration of 0.40% - Sorbato of Potassium: Constant concentration of 0.05%
According to the sensory realized evaluation it can only been found that the best
treatment obtained the major (bigger) acceptability, and there decides that this expires
with the expectations of texture and flavor according to the market.
The percentage final formulation for the production of jam of pomarrosa remains
established of the following form:
- Pomarrosa 49.55%
- Citric acid 0.5%
18
- Pectin 0.35%
- Sorbato of potassium 0.05%
- Sugar 49.55%
The qualities indexes taken to determine the difference between treatments were:
- Index of pH with a minimal value of the 2.8 and one maximum value of 3.5
established in the norm INEN 419, based on the determinations according to the
norm INEM 389.
- Concentration of solid soluble in the jam with values averages between (among)
65Bx and 68Bx, according to the norm INEN 419, based of the norm INEN 380.
- Presence of microorganisms osmoflicos with exigency of zero (0) and maximum
of permision of 30 forming units of colony for gram (ufc/g) according to the
norm INEN 419 based on the test (seis) determined in the norm INEN 378.
At the end of the investigation it was found that the best system is the one that reached
qualities values that they find under control according to the technical ecuadoriam norm
staying the above mentioned values established like it is indicated later:
- Diameter of the pomarrosa to the moment of the crop: 3-4 cm.
- Concentratrion of solid soluble of the pomarrosa minimal 7Bx, ideal 8Bx or superior.
- Index of pH the jam of pomarrosa 2.96
- Concentration of solid soluble of the jam 67Bx - Texture of the jam 44 1/10 mm
- A daily cost of production of 1864.98 usd/1000Kg of jam of pomarrosa tried
(sued).
19
GLOSARIO DE TRMINOS
Acidez.- Calidad de cido, se refiere al contenido cido que mantiene una sustancia.
Fisiopata.- Presencia de enfermedades en un organismo.
Grados Brix.- Valor que indica la cantidad de slidos solubles que presenta un
alimento.
Grados SAG.- Medida que corresponde al nmero de gramos de sacarosa que en una
solucin acuosa de 65Bx y un valor de pH de 3.2 son gelificados por un gramo de
pectina
INEN.- Corresponde a las siglas del Instituto Nacional de Estandarizacin y
Normalizacin.
Madurez Fisiolgica.- Hace referencia a las caractersticas fsicas y qumicas que ha
alcanzado un fruto en forma natural.
Madurez Comercial.- Corresponde a las caractersticas fsicas y qumicas que debe
tener un fruto acorde con los parmetros que fija el mercado.
Metoxilacin.- Grado de contenido de grupos carboxilo esterificados que presenta la
pectina y que le dan la propiedad gelificante. Segn el grado de metoxilacin las
pectinas se denominan de alto o bajo metoxilo.
Microorganismos Osmoflicos.- Se denominan as a aquellos microorganismos que
resisten altas concentraciones de slidos solubles.
pH.- Valor que expresa la cantidad de iones hidrgeno que se encuentran presentes en
un producto y que permite establecer el grado de acidez que mantiene el mismo.
20
Plntula.- Nombre que recibe el embrin contenido en la semilla de las plantas, que
posee, en tamao reducido, raz, tallo, hojas y una yema.
Potencimetro.- Instrumento que sirve para medir el valor de pH de una sustancia a
travs de las diferencias de potencial.
Refractmetro.- Instrumento que mide el ndice de refraccin absoluto de una
sustancia.
Ridgelmetro Rigidmetro de Owens.- Instrumento que mide la textura de una
sustancia a travs de valores de penetracin.
Sinresis.- Fenmeno consistente en la contraccin espontnea de un gel con
separacin de parte del lquido.
Senescencia.- Proceso de envejecimiento
21
CAPITULO 1
1. EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del Problema
Actualmente se est tratando en el Ecuador y en pases limtrofes como son Per y
Colombia el tema de la utilizacin y desarrollo de productos nuevos a base de frutas y
vegetales orgnicos, en especial la elaboracin de productos a base de frutas exticas
como lo son por ejemplo el mango, la pitajaya, el zapote, la pia, la papaya, la naranjilla,
entre otras variedades de frutas; las cuales han abierto un campo grande de inversin
tanto en el desarrollo agropecuario como en el tecnolgico e implementacin en el
campo agroindustrial.
El tema escogido se basa en el desconocimiento y falta de apoyo que se da a las frutas
consideradas silvestres por parte de los organismos encargados del estudio y cuidado de
la vida silvestre en el Ecuador as como las distintas industrias de alimentos existentes
que han dejado a un lado todo el potencial alimenticio, ambiental y econmico que las
frutas silvestres brindan en especial la pomarrosa Syzygium jambos.
1.1.1 Problema Central
El principal problema que est afrontando la pomarrosa es que es una especie con
potencial agroindustrial, actualmente subexplotada que esta en vas de extincin de los
sistemas de produccin de pequeos y medianos productores de los subtrpicos del
Ecuador. La extincin de la pomarrosa causara serios problemas sociales, naturales y
econmicos a las pequeas y medianas fincas, por lo que es importante desarrollar
productos a base de esta fruta, como una estrategia de crecimiento de pequeas y
medianas empresas, lo cual ayudara a incrementar el consumo y demanda de este
producto extico.
22
1.1.2 Problema Complementario
Como problema complementario a analizar en el trabajo ser el estudio de las
variaciones de los componentes de la mermelada y como estos afectan en el grado de
aceptabilidad organolptica del producto.
Ante lo antes mencionado se determina la realizacin de una investigacin sobre la
Obtencin de Mermelada de Pomarrosa Syzygium jambos; fruta extica que se da
en climas tropicales y subtropicales, comprendidos entre los 800 metros y los 2400
metros de altura sobre el nivel del mar, con una temperatura promedio de 25 grados
centgrados, y que en nuestro pas es considerada como una fruta silvestre con poco o
nada de importancia comercial; es por ello que el tema planteado consiste en dar a
conocer una de las distintas posibilidades de industrializacin de esta fruta para que sea
de beneficio en el campo tanto agropecuario como agroindustrial, lo que permitira a
mediano y largo plazo el establecimiento de nuevas fuentes de empleo en el sector
agrcola e industrial.
1.2 ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIN
Actualmente en el Ecuador las entidades de control del sector agrcola, comercial y
medio ambiente no han dado la suficiente importancia a los diferentes productos
vegetales y frutales que se producen o cultivan en el pas, es por ello que existe un
desconocimiento parcial y en otras ocasiones total de las potencialidades agropecuarias
con las que cuenta el pas. Hasta el momento nicamente se ha dado importancia a frutas
y vegetales conocidos y que han generado un cierto prestigio a nivel mundial como es el
caso del banano, cacao y caf.
Esta percepcin permite determinar, que en el pas no se cuenta con un sistema de
gestin que permita interrelacionar los sectores agrcola, comercial y de medio ambiente
de tal forma que el pas cuente con nuevas posibilidades de desarrollo agroindustrial en
especial el de frutas y vegetales no muy conocidos; de tal manera que est investigacin
23
pretende mejorar la percepcin que tienen las personas y entidades acerca de las frutas y
vegetales consideradas silvestres, en especial la fruta motivo del estudio.
Tomando en cuenta estas consideraciones se justifica la necesidad de realizar la
INVESTIGACIN SOBRE LA OBTENCIN DE MERMELADA DE
POMARROSA Syzygium jambos, quedando abierta la posibilidad de que nuevas
investigaciones se realicen e implanten lo propuesto.
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN
1.3.1 Objetivo General
Realizar una investigacin sobre la OBTENCIN DE MERMELADA DE
POMARROSA Syzygium jambos que permita dar a conocer una de las distintas
posibilidades de procesamiento e industrializacin que tiene esta fruta, de tal manera que
el producto cumpla con las exigencias de mercado y con las de los establecimientos de
control, para as mejorar el aprovechamiento de esta fruta silvestre.
1.3.2 Objetivos Especficos
Realizar los estudios e investigaciones que permitan establecer las diferentes condiciones de recepcin de materia prima y sistemas de produccin de mermelada,
a fin de determinar estndares en la fabricacin de mermelada de pomarrosa
permitiendo la obtencin de un producto que cumpla con parmetros de buena
calidad.
Determinar los factores que inciden en la fabricacin y deterioro de la mermelada de pomarrosa, mediante la observacin y anlisis del proceso, para as determinar las
mejores condiciones de procesamiento.
24
Realizar estudios de aceptabilidad a travs de degustaciones a fin de determinar cuales son los parmetros de calidad que desean los consumidores.
1.4 HIPTESIS
1.4.1 Hiptesis Nula
Las distintas variaciones de porcentajes de cido ctrico y sorbato de potasio no influyen
en el deterioro de la mermelada, as como el grado de madurez, el pH, la acidez y la
cantidad de slidos solubles de la pomarrosa no influyen en la fabricacin de
mermelada.
1.5 VARIABLES E INDICADORES
1.5.1 Variables
Las variables a ser medidas en esta investigacin son el grado de madurez de la
pomarrosa, pH, grados Brix (cantidad de slidos solubles) tanto en la fruta como materia
prima y en la mermelada como producto terminado y el porcentaje de cido ctrico y
sorbato de potasio a ser aadido, y el grado de textura.
1.5.1.1 Variable Dependiente
Las variables dependientes se identifican como: grado de madurez de la pomarrosa, pH,
ndice de penetracin y grados Brix iniciales.
1.5.1.2 Variable Independiente
La variable independiente en la investigacin son los grados Brix finales de la
mermelada y el tiempo mximo de durabilidad del producto.
25
1.5.2 Indicadores
Como indicadores de variables se tiene:
- Grados Brix finales del producto estipulados por la norma tcnica ecuatoriana INEN
419, que establece un rango de slidos solubles finales de 65 a 68 Bx.
- Acidez y pH ptimo de ingreso de materia prima
- Porcentaje de slidos solubles de la fruta para el clculo de azcar a aadir, a partir
del anlisis fsico qumico de la pomarrosa.
1.6 ALCANCE
La presente investigacin est dirigida a todas las industrias y personas relacionadas con
el procesamiento de frutas, a fin de que encuentren en ste trabajo una nueva forma de
entrar al mercado con un producto nuevo y extico.
26
CAPITULO 2
MARCO TERICO
2. MARCO TERICO
2.1 Introduccin
El presente trabajo consiste en dar conocer las bondades de las frutas tropicales
consideradas exticas, especficamente la pomarrosa Syzygium jambos, mediante la
OBTENCION DE MERMELADA DE POMARROSA que consiste en una
investigacin del proceso de fabricacin a fin de determinar la metodologa de
industrializacin de esta fruta.
2.2 Definicin
2.2.1 Materia Prima
Syzygium jambos (L.) Alst., conocido comnmente como pomarrosa, rose apple o
pomme rose, es el fruto del rbol de yambo, semejante en su forma a una manzana
pequea, de color amarillento con partes rosadas, sabor dulce, olor a rosa y una sola
semilla.1 Es una especie que se ha adaptado a travs de los trpicos hmedos y que a
menudo es plantada como una planta ornamental, naturalizada en muchas reas. La
pomarrosa ha sido utilizada como especie maderable donde su madera se usa como lea,
carbn, postes y estacas para hortalizas.
2.2.1.1Descripcin Taxonmica
- Nombre Comn: Pomarrosa
1 Diccionario Enciclopdico EDAF. Tomo VI. ED. EDAF S.A. Madrid 1970
27
- Nombre Cientfico: Syzygium jambos L.
- Sinnimo: Eugenia jambos L.
- Familia: Myrtaceae
- Genero: Syzygium
- Especie: jambos
- Lugar de Origen: Sudeste de Asia
- Etimologa:
- Syzygium.- Proviene del griego syzygos, que significa unido. Hace referencia a
la estructura de las hojas que son opuestas.
- Jambos.- De su nombre nativo.
2.2.2 Hbitat
El rea de distribucin natural de la pomarrosa comprenda originalmente parte de o
todo el archipilago Malayo y la parte superior de Myanmar, sin embargo, la especie se
ha cultivado y naturalizado de manera tan extensa que los lmites de su hbitat natural
son inciertos. El rbol ha sido cultivado por mucho tiempo posiblemente desde 500 AC
en la India. La pomarrosa, la cual se ha introducido a todas las reas de los trpicos
hmedos, se introdujo en Jamaica en 1762. Se ha naturalizado y es muy comn en las
islas del Caribe, Colombia, Ecuador, Per y Brasil en Sudamrica y en otras regiones
como, la India, Sri Lanka y Fiji.
28
FIGURA 1
rbol de pomarrosa Syzygium jambos, naturalizado
Fuente: Fotografa tomada en el cantn Pias, sector Molana
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
2.2.3 Clima
La pomarrosa requiere de un hbitat hmedo. Crece con mayor frecuencia al margen de
las corrientes de agua, pero se vuelve ms comn en sitios elevados a medida que la
precipitacin anual promedio sube por encima de los 1700 mm. Casi todo el hbitat de la
pomarrosa se encuentra dentro de las zonas de vida forestales subtropical hmeda y muy
hmeda, con una gran incidencia de crecimiento en las denominadas zonas de transicin.
29
La distribucin pareja de la precipitacin es un parmetro ideal para un buen crecimiento
de la planta, pero un clima no muy hmedo es tolerado siempre que haya una humedad
en el suelo en forma adecuada durante la temporada seca.
Las temperaturas dentro del ambiente tropical no parecen ser de importancia crtica. La
siembra de esta especie como ornamento en el sur de California y la Florida indica una
tolerancia a las heladas ligeras, pero en el Ecuador el rbol de pomarrosa se ha
adaptado a temperaturas que oscilan entre los 12 y los 28C establecidos en las reas de
mayor desarrollo de la pomarrosa en el pas que son las provincias de Azuay, El Oro y
zona oriental. Dentro de la provincia del Azuay el cultivo silvestre de la pomarrosa se da
en la zona sur de la provincia en especial en el valle de Yunguilla, en la provincia de El
Oro la pomarrosa crece en l rea comprendida entre los cantones de Pias, Portovelo y
Zaruma.2
2.2.4 Suelos y Topografa
La pomarrosa no es muy demandante en cuanto a sus requisitos de suelo a lo largo de las
corrientes de agua. La mayora de los suelos en donde es exitosa tiene un drenaje ya sea
pobre o un tanto pobre. En reas elevadas, la especie requiere de un suelo frtil; crece
muy lentamente sobre suelos erosionados o agotados con una notable falta de nutrientes
y por lo general no se puede reproducir en suelos arenosos secos. La pomarrosa soporta
los suelos en donde el pH es de por lo menos 5.0. No se conoce el lmite superior de
tolerancia al pH. En lugares en donde existe una humedad adecuada en el suelo, la
pomarrosa puede crecer cerca de la costa, pero se le puede encontrar con mayor
frecuencia al pie de cerros y colinas y en laderas bajas donde el suelo presenta una
humedad adecuada as como una presencia sostenible de macro y micro nutrientes.
2ASOCIACIN DE MUNICIPALIDADES ECUATORIANAS A M E. Plan de Desarrollo Estratgico
30
En las reas continentales, la pomarrosa puede crecer a elevaciones desde los 800 metros
hasta los 2400 metros altura sobre el nivel del mar (msnm), es as que en el Ecuador la
pomarrosa se encuentra en la mayor parte de las zonas de transicin como por ejemplo la
parte alta de la provincia de El Oro con una altitud promedio de 1014 msnm y en la
provincia del Azuay en la zona relacionada con el valle de Yunguilla que se encuentra a
una altura de 2360 msnm.3
2.2.5 Cobertura Forestal Asociada
La pomarrosa no ha sido estudiada en su hbitat nativo, de manera que la mayora de
asociaciones se desconocen. Se conoce que a lo largo de una corriente de agua al pie de
los cerros con una alta humedad y con una elevacin de 55 m, se le encontr creciendo
en bosques secundarios junto con Pterocarpus officinalis Jacq., Inga vera Willd.,
Cecropia schreberiana Miq., Sloanea berteriana Choisy, Prestoea montana, Nichols y
Casearia arbrea.
En una arboleda elevada a 25 m de altitud y con una precipitacin de 1650 mm, se
observaron los siguientes socios: C. arbrea, C. guianensis (Aubl.) Urban, Schefflera
morototoni, Maguire, Guarea guidonia, Phoebe elongata Nees, I. Fagifolia, Willd. y
Zanthoxylum.
En el estudio de campo realizado en Ecuador por el autor de la tesis, se encontr que la
pomarrosa est asociada al crecimiento de las plantas de caf, cacao y caa de azcar,
esta asociacin se debe en especial a que el rbol de pomarrosa brinda sombra y
nutrientes esenciales que las plantas de caf y cacao requieren.
3ASOCIACIN DE MUNICIPALIDADES ECUATORIANAS A M E. Plan de Desarrollo Estratgico
31
2.2.6 CICLO VITAL
Reproduccin y Crecimiento Inicial
Flores y Fruto.- Las flores son de tamao grande y color blanco o blanco amarillento,
aparecen en agrupaciones terminales de dos a ocho flores (fig. 2). En la India, la
pomarrosa florece entre febrero y abril; en las Indias Occidentales muchos rboles
florecen a travs de todo el ao, aunque la florescencia es menos frecuente durante el
verano. Las frutas se maduran alrededor de 4 meses despus de la florescencia. En
Ecuador la florescencia inicia en los meses de Agosto y Septiembre durando la
produccin de la fruta hasta el mes de Enero. Los frutos carnosos son de color amarillo
plido, a veces con matices rosados, de 2 a 5 cm de dimetro y en forma de una manzana
o pera pequea. Los rboles creciendo a campo abierto rinden fruta en abundancia, pero
los rboles en el sotobosque producen pocas frutas. Los rboles reproducidos mediante
acodos pueden producir fruta en un espacio de 4 aos.
Produccin de Semillas y su Diseminacin.- La semilla de la pomarrosa se caracteriza
por ser una nuez parda de alrededor de 1 cm. de dimetro que se encuentra dentro de la
cavidad central de la fruta, conteniendo de uno a cuatro embriones. Hay de 385 a 440
semillas por kilogramo; en forma natural las semillas pueden ser movidas a cierta
distancia por las aves y los animales que se alimentan de la fruta en especial por ardillas
y loros, o acarreadas por las inundaciones, pero la mayora de las semillas simplemente
caen bajo los rboles maternos.
Desarrollo de las Plntulas.- La germinacin de las semillas es hipogea. Debido a que la
mayora de las semillas contiene ms de un embrin, la germinacin de las semillas
frescas parece siempre ser de ms del 100 por ciento. La germinacin ocurre mejor sobre
la superficie del suelo hmedo, u otro substrato para el crecimiento, bajo sombra. Puede
tomar de 10 a 120 das para que germinen de las semillas. Las semillas frescas tienen un
contenido de humedad del 50 por ciento y no resisten ser secadas.
32
FIGURA 2
FLORES Y HOJAS DE LA POMARROSA Syzygium jambos
Fuente: Fotografa tomada en el cantn Pias, sector Molana
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
33
FIGURA 3
FRUTA DE LA POMARROSA Syzygium jambos
Fuente: Fotografa tomada en el cantn Pias, sector Molana
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
La viabilidad de las semillas almacenadas sin sellar a temperatura ambiente es de menos
de 1 mes. Sin embargo, un lote sin sellar almacenado a una temperatura de entre 2 y 4
C retuvo una viabilidad del 50 por ciento por 3 meses.
Las plntulas de pomarrosa probablemente se desarrollan mejor bajo sombra, pero el
crecimiento es lento. Las plntulas sembradas en vivero tomaron 250 das desde la
siembra para alcanzar una altura de 24 cm. El plantado usando varios mtodos ha tenido
xito. Las provisiones con races desnudas y las plntulas silvestres transplantadas con
34
prontitud sobrevivieron bien en buenos sitios, pero les tom 6 meses para recuperarse
del transplante.
Las provisiones en contenedores sufriran probablemente menos que las provisiones
transplantadas. La siembra directa de semillas sin desyerbado result en una
supervivencia del 48 al 91 por ciento despus de 12 meses. Las malas hierbas y la
vegetacin baja en competencia no parecen afectar la supervivencia de manera negativa.
La siembra directa de semillas en un sitio aclarado con sol pleno result en una
supervivencia mucho menor. Tal vez la mejor estrategia para la regeneracin artificial
sera la de sembrar las semillas en sitios preparados, bajo un dosel ralo de rboles o
arbustos que se podrn remover pocos aos despus. La regeneracin natural de los
rodales de pomarrosa en sitios adecuados es abundante y tendr lugar bajo casi cualquier
condicin.
Reproduccin Vegetativa.- Los rboles de pomarrosa rebrotan vigorosamente al ser
cortados; se han observado numerosos rebrotes en tocones de hasta 60 cm. La especie se
puede tambin reproducir mediante acodos y a partir de estacas cortadas de plntulas y
brinzales. No es necesario el tratamiento hormonal. Etapa del Brinzal hasta la Madurez.
Crecimiento y Rendimiento.- Los rboles de pomarrosa crecen de manera lenta por lo
general en los cerros hmedos, las plntulas sembradas alcanzaron alturas de 0.8 m en 2
aos, 3 m en 7 aos y 4.5 m en 10 aos. La pomarrosa no es un rbol grande. Alcanza
una altura mxima de alrededor de 15 m y un dimetro a la altura del pecho (d.a.p.)
mximo de alrededor de 40 cm.
Mientras que los rboles originados de plntulas crecen lentamente, el crecimiento de
rboles por medio de rebrotes es rpido. Un ao despus de la tala rasa, los rboles de
pomarrosa produjeron rodales densos de rebrotes de hasta 3.6 m de altura.
35
El crecimiento rpido continu hasta que la densidad excesiva caus una reduccin
radical en la tasa de crecimiento. Un rodal de rebrotes de 6 aos de edad en Puerto Rico
promedi alrededor de 3 cm en d.a.p., 7.5 m de altura, 16,000 tallos por hectrea y un
rea basal de 37 m2/ha. Esto rendira aproximadamente 139 m3/ha de volumen leoso
(calculado como el producto del rea basal y la altura promedio, multiplicado por 0.5), o
23 m3/ha/ ao. Otro rodal de rebrotes, de 12 a 15 aos de edad en el mismo sitio,
promedi alrededor de 5 cm. en d.a.p., 9 m de altura, 11,000 tallos por hectrea y 32
m2/ha, con un rendimiento de aproximadamente 144 m3/ha o 11 m3/ha/ao.
El incremento peridico anual en d.a.p. en otro rodal mixto y un tanto ms pobre (rea
basal = 15 m2/ha), originado tambin por rebrotes, fue de 0.13 cm. por ao en un espacio
de 32 aos.
Comportamiento Radical.- Las plntulas de pomarrosa desarrollan races pivotantes
profundas y vigorosas. A medida que envejecen, el sistema radical lateral se vuelve de
una importancia cada vez mayor. Eventualmente se desarrolla un sistema radical masivo.
Mientras que las races masivas son tiles para la estabilizacin del suelo al margen de
los ros y en pendientes escarpadas, pueden dificultar la corta para despejar terrenos. Se
desarrollan races adventicias en los troncos en reas hmedas, y los acodos naturales
(arraigamiento) ocurren cuando las ramas o los tallos doblados o postrados hacen
contacto con el suelo.
Reaccin a la Competencia.- La pomarrosa es tolerante a la sombra (umbrfila).
Tambin es capaz de sobrevivir y crecer hasta el estrato medio de bosques secundarios
de edad mediana o tarda. En tierras agrcolas abandonadas, las plntulas crecen
lentamente a travs de las densas hierbas, gramneas y matorrales. La pomarrosa a su
vez proyecta una sombra muy densa, de manera que sus propias plntulas mueren si no
encuentran aperturas, y slo unas pocas especies de alta tolerancia pueden sobrevivir. La
falta de cubierta vegetal baja debajo de los rodales densos de pomarrosa ha resultado en
la erosin por capas en algunas reas. Esto se puede aliviar mediante el entresacado para
36
permitir una mayor penetracin de luz. La pomarrosa se puede comportar como una
mala hierba en el establecimiento de plantaciones de otras especies madereras.
La mayora de las especies de plantacin tendrn poca dificultad en crecer por encima de
las plntulas de pomarrosa, pero los rebrotes en los tocones de rboles viejos de
pomarrosa que han sido cortados debern ser controlados hasta que los rboles a ser
cosechados alcancen una altura de 3 m o ms. Los rboles de pomarrosa de gran tamao
se matan con mayor facilidad mediante la corta y el envenenamiento del tocn, seguidos
de la corta peridica de los rebrotes. El anillado puede ser efectivo, pero es lento. Se
necesita de ms de un ao y se requiere de un tratamiento posterior al final del primer
ao para remover los rebrotes bsales y cortar los puentes de corteza que se forman
rpidamente a travs del anillo. Por ejemplo los intentos en Puerto Rico para matar la
pomarrosa con arsenito de sodio y el herbicida glifo zato aplicado a los anillados con
cortes incompletos no han sido exitosos.
Agentes Dainos.- Un gran nmero de especies de insectos se han reportado
alimentndose de las hojas, ramitas, flores y fruto de la pomarrosa. Una hormiga
(Myrmelachista ramulorum Wheeler) que taladra las ramitas para reproducirse ha
matado en ocasiones muchos de los vstagos terminales de los rboles. Sin embargo, no
se sabe de insectos que sean una amenaza para la especie. Un hongo que a menudo crece
sobre la superficie de las hojas da a los rboles una apariencia oscura y a veces griscea,
pero que se sepa no ocasiona un dao significativo.
En Brasil, las hojas de la pomarrosa son atacadas por un hongo que causa un aublo,
Puccinia psidii. La madera de la pomarrosa es muy susceptible al ataque de la termita de
la madera seca, Cryptotermes brevis. La madera muerta en el bosque es consumida por
la termita de la madera hmeda, Nasutitermes costalis. Syzygium spp. en Sri Lanka fue
moderadamente resistente al escarabajo Lyctus spp., ya sea verde o como madera seca.
El complejo Syzygium spp. En Fiji mostr una durabilidad moderada cuando infectada
con tres hongos de la pudricin blanca y dos de la pudricin parda. La pomarrosa tiene
37
la reputacin de no ser durable en el suelo; sin embargo, se dice que es muy resistente a
la pudricin cuando sumergida en agua.4
2.2.7 USOS
La madera de la pomarrosa, de color marrn claro o crema grisceo, es dura y pesada,
con una densidad de alrededor de 0.7 g/cm3. Es de una fibra recta, fuerte y resistente. Se
sabe poco acerca de las caractersticas del secado y trabajado a mquina de esta madera,
tal vez porque rara vez es aserrada debido a su pequeo tamao y forma pobre. La
pomarrosa se usa ms que nada para productos de madera rolliza. En las reas rurales, la
pomarrosa se usa para postes de cerca, para postes de corral y construccin, palillos para
secar el tabaco y estacas para siembras de vegetales que necesiten soporte. Se puede
rajar con facilidad, y las tablillas se usan para tejer cercas y divisiones, al igual que para
cestos burdos.
La madera de la pomarrosa es excelente para lea y carbn, los cuales son sus usos
principales hoy en da. Su corteza contiene del 7 al 12 por ciento de tanino y se podra
usar en teneras. La pomarrosa, recomendada para rompevientos y lea en varios
sistemas agroforestales en Costa Rica y Nicaragua, se ha usado en muchas reas como
rompevientos y cercas vivientes. La pomarrosa se planta en muchas regiones como un
rbol de ornamento. Las vistosas flores de color crema, su follaje verde oscuro y su
tamao mediano contribuyen a su popularidad.
La razn original por la que la pomarrosa se extendi a travs de los trpicos fue por sus
frutas, las cuales tienen el aroma caracterstico de las rosas, son secas y poco carentes de
sabor. Con la industrializacin de su madera se ha perdido mucha de su popularidad,
pero todava se consumen a nivel casero para la elaboracin de jaleas, conservas y
ensaladas de fruta. El ganado, en particular el porcino, consume las frutas cuando se
encuentran disponibles. La pomarrosa es una buena planta para la produccin de miel;
4 Francis, John K. 1990. Syzygium jambos (L.) Alst. Rose apple. SO-ITF-SM-26.
38
las abejas producen una miel densa y de color mbar de manera consistente a partir de su
nctar.
2.2.8 GENTICA
El gnero Syzygium se consider en el pasado como parte del gran gnero Eugenia.
Existen probablemente muchas revisiones que hacer para estos dos gneros. Los
sinnimos botnicos son: E. jambos L., Jambos jambos (L.) Millsp., Jambosa vulgaris
DC. y Caryophyllus jambos (L.) Stokes.
2.2.9 COMPOSICIN QUMICA DE LA POMARROSA
En la tabla siguiente se identifica la composicin qumica de la pomarrosa en 100
gramos de sustancia aprovechable:
Tabla #1
Composicin Qumica de la Pomarrosa
por cada 100 gramos de Porcin Aprovechable
Fuente: Anlisis realizados por el autor. Universidad Central del Ecuador
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
Extracto SecoFibra CrudaExtractivos No nitrogenados
Materia Seca0.186g0.041g
1006 Kcal/Kg
Anlisis Qumico PomarrosaContenido Nutritivo en cada 100g de Alimento
0.5g4.7g
13.3g
27.3g
Cantidad72.7 g
2.9g5.9g
ContenidoHumedadCenizaProteina
Otros
CaPEnerga Bruta
39
2.3 TECNOLOGA DE PRODUCCIN
2.3.1 Introduccin
La calidad de la fruta fresca viene predeterminada por muchos factores, tales como el
estndar morfolgico y comercial de la variedad, su poder nutritivo, valor diettico,
apreciacin sensorial, estado fitosanitario y condiciones higinico-sanitarias, etc.
Bajo el aspecto que anteriormente se abordaba, es necesario poner especial nfasis en el
estado fitosanitario y las condiciones higinico-sanitarias de la fruta fresca, su relacin
con el resto de los factores de calidad es directamente proporcional, esto quiere decir que
a condiciones ms ptimas del fruto su posterior consumo en fresco o procesamiento
ser o estar bajo control lo cual resulta una premisa ineludible si deseamos conservar la
calidad inicial de la fruta a lo largo de su almacenaje y de la cadena de produccin y
distribucin comercial hasta llegar al consumidor.
2.3.2 Factores que inciden en la Poscosecha
El alto contenido acuoso de las frutas frescas recin cosechadas las hace altamente
vulnerables a los ataques por microorganismos, ya que las convierte en el sustrato ideal
para el crecimiento de una gran gama de los mismos. Sus consecuencias pueden ir desde
un deterioro aceptable y una prdida de valor comercial asumible, hasta daos
irreparables que inutilizan el producto para su consumo.
Los daos producidos en la fruta fresca despus de cosechada pueden ser de varios tipos:
a) Fisiopatias, enfermedades infecciosas producidas principalmente por hongos
microscpicos.
b) Daos mecnicos, estn estrictamente relacionados con el tipo de cosecha
(manual, mecanizada) y almacenamiento, con presencia de cortes, abolladuras y
40
daos por temperatura como son la inactividad enzimtica (producto muerto) y
fermentaciones.
c) Procesos de senescencia (envejecimiento), dado principalmente por el aumento
de la respiracin del producto. Durante la respiracin la produccin de energa
proviene de la oxidacin de las propias reservas de almidn, azucares y otros
metabolitos. Al momento de la cosecha el producto no puede reemplazar estas
reservas que se pierden y la velocidad con que disminuyen ser un factor de gran
importancia en la duracin de la vida de poscosecha del producto.
Las causas inmediatas o lejanas de que se presenten estos tipos de accidentes tienden
hoy a ser vistas bajo una perspectiva global e interrelacionada, donde se estudian desde
la influencia del medio (suelo y clima) y de la variedad cultivada, hasta las tcnicas de
cultivo (labores, abonado, riego, podas...), tratamientos contra plagas y enfermedades,
estado de la fruta en el momento de su recogida, forma de llevar a cabo la cosecha,
posibles daos fsicos por una mala manipulacin durante y despus de cosechada, el
estado y caractersticas de las cmaras y los transportes, as como los regmenes de fro a
que se someten en esta fase final previa a su puesta en los mercados.
El estudio de las interacciones de estas variables y sus efectos sobre el resultado de la
cosecha permiten actuar de forma coordinada, mediante la planificacin como un todo
del proceso productivo. Este tipo de estrategia acude a los recursos naturales de los que
son depositarias las plantas y la naturaleza, y los combina equilibradamente con las
tecnologas, reduciendo al mnimo (compatible con el fin econmico de la produccin)
los tratamientos con productos qumicos. Se conoce como "estrategia de produccin
integrada" (PI).
El objetivo ltimo es la mejor calidad y sanidad de los productos y a l se subordinan las
estrategias y las acciones en que stas se materializan. El cambio de mentalidad ms
llamativo que se est produciendo es haber pasado de "cultivar para producir" a "cultivar
para consumir".
41
El consumidor tiene la ltima palabra y, en este sentido, se pone ms nfasis en la
calidad que en la cantidad. Por otra parte, el inters de las acciones productivas no se
detiene en el momento de la cosecha. Por el contrario, se prolonga a la fase de post-
recoleccin, hasta el momento en que la fruta llega al consumidor.5 6
2.3.3 Influencia medioambiental
La influencia medioambiental (clima y suelo) sobre el rendimiento y la calidad de la
fruta, y ms concretamente sobre su comportamiento despus de cosechada, est
comprobada en muchos casos. As, la fruta de zonas templadas resulta menos expuesta
al estrs producido por la refrigeracin que las frutas producidas en zonas tropicales y
subtropicales. El umbral trmico patgeno de las primeras est muy prximo a los 0C,
en tanto que las segundas pueden sufrir daos ya a 10C o incluso ms. La fruta de un
mismo cultivo producido bajo climas distintos puede reaccionar de forma diferente ante
las temperaturas de la frigoconservacin. La distinta composicin de los lpidos de la
membrana parece marcar la diferencia entre unas y otras.
2.3.4 Diferencias varietales
2.3.4.1 Influencia del porta injerto
La mejora varietal puede estar dirigida a conseguir cultivos ms resistentes a las
patologas y fisiopatas que afectan a la fruta despus de cosechada. Los mecanismos de
tolerancia y resistencia a estas alteraciones son de origen gentico y pueden reforzarse
por medio de las tcnicas tradicionales de cruzamiento-seleccin o por las ms modernas
de la ingeniera gentica.
5Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987 6 LLANOS, Manuel. Prevencin y control de daos en poscosecha de frutas. Ed. Eumedia. Madrid 1999
42
Algunas variedades de manzana, como las de los grupos Rojas americanas y Granny
Smith, son mucho ms sensibles al "escaldado" y arrugamiento en cmara que otras,
como Golden delicious.
La ingeniera gentica podra resultar muy eficaz para mejorar la conservacin
poscosecha de algunas frutas. En este sentido, cabe citar el ejemplo de la pera William
de la que se ha aislado una protena inhibidora de la actividad de la enzima
poligaracturonasa (PG), dotada de un notable potencial para prevenir las alteraciones
infecciosas. El aislamiento y la transferencia a otros cultivos del gen responsable de esta
propiedad conduciran a la mejora por va gentica de la resistencia a infecciones de la
fruta durante su almacenaje. De hecho, ya se han conseguido tomates transgnicos
sintetizadores de altas dosis de PG que manifiestan resistencia a las infecciones por
Botrytis cinerea y mantienen su consistencia durante un tiempo extra despus de
cosechados.
La influencia del tipo de patrn sobre la maduracin de la fruta (ms o menos precoz) y
sobre su contenido en calcio est probada en muchas especies. Ambas variables
(precocidad y contenido en calcio) influyen, a su vez, sobre la aptitud de la fruta para
conservarse durante su almacenamiento. Experiencias realizadas en la Universidad de
Massachussets (EE.UU.) pusieron de manifiesto la influencia del patrn sobre la
maduracin y conservacin poscosecha de manzanas variedad Starkspur Supreme
Delicious.7
2.3.4.2 Tcnicas de cultivo
El abonado y el aporte consiguiente de elementos minerales a disposicin del rbol
pueden influir sobre la resistencia o la susceptibilidad de la fruta a determinadas
alteraciones despus de cosechada. El calcio aumenta la resistencia frente a un buen
nmero de daos, sobre todo de origen fisiolgico, tales como "mancha amarga" de la
7 Francis, John K. 1990. Syzygium jambos (L.) Alst. Rose apple. SO-ITF-SM-26.
43
manzana, "plara", "vitrescencia", "descomposicin del corazn", "escaldado blando",
"agrietado", etc.
Por su parte, un exceso de nitrgeno hace a la fruta ms susceptible a los ataques por
microorganismos, favorece el desarrollo del "corazn pardo" y "descomposicin del
corazn"; y, al mismo tiempo, incrementa el metabolismo respiratorio, anticipando as
los fenmenos de senescencia.
Un exceso de riego vuelve las cutculas ms susceptibles a una serie de alteraciones en
los frutos que pueden aparecer despus de cosechados. Entre ellas, el "corazn pardo",
"agrietado", "escaldado", "mancha lenticular", etc., de manzanas y peras. Estas lesiones
se convierten con frecuencia en vas de acceso a patgenos que pueden terminar de
arruinar la calidad y presencia de la fruta.
Cuando el agua de riego moja la base del tronco se facilitan las pudriciones de almacn
de origen fngico (Phytophthora cactorum, Mucor piriformis, etc.). Para evitar la
infeccin por P. cactorum se recomienda aadir al agua de riego 1 p.p.m. de una sal de
cobre.
2.3.5 La Frigoconservacin
La conservacin por fro disminuye la transpiracin de la fruta, inhibe la germinacin
de esporas y el crecimiento de hongos, y retrasa los cambios bioqumicos que conducen
a la senescencia. Todo ello contribuye a una reduccin de las prdidas poscosecha y a
una mejora de la presentacin y la calidad intrnseca de la fruta. La dilatacin de los
periodos de conservacin poscosecha convierte a la friso conservacin en una actividad
econmica que permite diferir la oferta y concentrarla en los momentos ms favorables.
La distribucin de las prdidas durante su conservacin en cmara vara segn la clase
de fruta.
44
La de pepita tiene una conservacin normalmente larga, mientras que la de hueso se
limita a unas pocas semanas. En peras y manzanas se produce un incremento importante
de las podredumbres a partir del mes de febrero. El incremento de podrido en frutos de
hueso, como melocotn y albaricoque, a partir del dcimo da de conservacin en
cmara se produce con independencia de las condiciones de conservacin.
Los ctricos (naranjas y mandarinas), al no ser frutos climatricos, alcanzan la madurez
en el rbol sin que se produzcan cambios importantes en la intensidad respiratoria y la
produccin de etileno. La causa principal de deterioro fisiolgico en estos frutos es el
estrs hdrico producido al separarlos del rbol, sin posibilidad de reposicin del agua
que pierden a partir de ese momento.
La transpiracin produce desecacin, arrugamiento y reblandecimiento del fruto y
anticipan el momento de la senescencia. Las temperaturas de frigoconservacin reducen
la intensidad de estos fenmenos. Al retrasar la senescencia mejoran la resistencia
fisiolgica de los tejidos a los ataques por hongos y frenan la evolucin de las
podredumbres.
2.3.6 Principales podredumbres, su prevencin y control
El deterioro de poscosecha producido por hongos y bacterias en el producto fresco causa
dao fsico, aumenta la prdida de agua y la respiracin con todos los efectos adversos
comentados anteriormente. Las bacterias proliferan mediante una rpida multiplicacin
celular y se introducen en el producto principalmente a travs de cortes en la superficie o
de puntos de abscisin naturales.
Muchos organismos dainos estn presentes en la fase de produccin como
contaminantes del suelo y del agua o en la superficie de la planta misma. La infeccin
del producto en el momento de la cosecha se produce a menudo a travs de cortes
superficiales o puntos de abscisin por lo que las buenas prcticas fitosanitarias
ayudarn a prevenir la mayora de las infecciones de poscosecha. El manejo y empaque
45
cuidadoso ayudarn al producto a evitar la infeccin eliminando los factores causales. La
buena seleccin y clasificacin debe eliminar el producto infestado y de mala calidad en
cada etapa del mercadeo; de lo contrario ello representar un riesgo significativo para el
producto sano. La inspeccin regular del producto almacenado y la eliminacin
inmediata de los productos infestados ayudarn a prevenir la propagacin de la
infeccin.
Las podredumbres ms frecuentes en los frutos ctricos en poscosecha son la
"podredumbre verde" (Penicillium digitatum) y la "podredumbre azul" (P. italicum).
Otras podredumbres a tener en cuenta son las producidas por hongos de los gneros
Botrytis, Rhizopus, Alternaria, Geotrichum, etc.
En peras, manzanas y otros frutos de pepita, se seala el hongo Penicillium expansum
como uno de los ms dainos, hasta el punto de atribuirle el 80-90% de las
podredumbres. Su accin no solo afecta a la epidermis y mesocarpio de la fruta, sino al
interior (podredumbre interna de la manzana y podredumbre peduncular de la pera
Blanquilla).
En frutos de hueso, entre los hongos productores de podredumbres el ms frecuente es
Monilia laxa. Entre el 40 y el 70% de las podredumbres por hongos se atribuye a esta
especie. Otros hongos menos frecuentes o causantes de daos de menos consideracin
son P. expansum, Alternaria alternata, Geotrichum candidum, Aspergillus niger y B.
cynerea.8
Entre las medidas de prevencin y control de podredumbres en cmara frigorfica
destacan las siguientes:
Medidas previas a la entrada en cmara de la fruta: todas las que tiendan a evitar heridas y contaminacin en la fruta, antes, durante y despus de la recoleccin. En
8 Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987
46
este sentido, deben extremarse las medidas de higiene y limpieza en las operaciones
manuales, los tiles, los embalajes y las mquinas de recoleccin, clasificacin y
transporte de la fruta. El cuidadoso manejo de la fruta para no producirle lesiones y
heridas reviste el mismo inters.
Los tratamientos en campo y las buenas prcticas de cultivo deben garantizar el mejor estado sanitario y fisiolgico de la fruta en el momento de su recoleccin.
Tratamientos durante el acondicionamiento en almacn o cmara: la aplicacin de fungicidas durante el proceso de acondicionamiento de los frutos en almacn slo
resulta eficaz si la reiteracin de los tratamientos no crea resistencia en los hongos y
si la acumulacin de residuos en los frutos no pone en peligro la salud de los
consumidores o sobrepasa los lmites establecidos en los mercados a que se destinan.
Para la proteccin de los ctricos se recomienda la combinacin de tratamientos fsicos, qumicos y biolgicos en un plan integrado que evite dichos problemas.
Entre los primeros, destaca el curado, un tratamiento por calor (a 35C y 95-100% H)
que, aplicado durante un tiempo variable (en torno a los 3 das), estimula los
mecanismos naturales de defensa del fruto frente a la infeccin por hongos.
El agua caliente a 53 C no es tan eficaz como el curado, pero uno y otros combinados con tratamientos con fungicidas a bajas dosis, pueden ofrecer solucin a
los ataques por algunos hongos.
Por ltimo, el control biolgico ofrece buenas oportunidades, tanto mediante la utilizacin de microorganismos antagnicos, como basado en el uso de fungicidas
naturales procedentes de metabolitos de las propias plantas.
El uso de antagonistas vivos puede basarse en la propagacin de microorganismos de los que son portadores los productos agrcolas que se desea proteger, o ajenos a los
mismos. En cualquier caso, la posibilidad de controlar las constantes fsicas
(temperatura, humedad) bajo las que se conservan los productos despus de
cosechados (cmaras, transportes frigorficos) permite tambin proteger y estimular
el desarrollo de los microorganismos antagonistas sobre dichos productos.9 10
9 Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987 10 LLANOS, Manuel. Prevencin y control de daos en poscosecha de frutas. Ed. Eumedia. Madrid 1999
47
2.3.7 Produccin de Mermeladas
2.3.7.1 Introduccin
A travs del tiempo el hombre ha buscado diferentes maneras de conservar los alimentos
en especial las frutas mediante la utilizacin de mtodos como la deshidratacin, la
frigoconservacin y la elaboracin de procesados como la mermelada de frutas.
Este producto recibe diferentes nombres de acuerdo a las caractersticas, por ejemplo en
Gran Bretaa se denomina Jelly cuando la mermelada es elaborada a partir de zumo o
pulpa de frutas y Mermelade cuando la mermelada contiene trozos grandes de frutas.
La calidad de la mermelada depende directamente de la seleccin adecuada de
variedades de fruta, la madurez en el momento de la cosecha, as como el mtodo de
cosecha utilizado y del tipo de manipulacin y almacenamiento previos a su empleo.
Las diferentes legislaciones de los mercados internacionales establecen los porcentajes
mnimos de frutas que deben contener los distintos tipos de productos.
En Colombia la norma 285 de ICONTEC establece rangos que van de 40 al 20% para
cierto grupo de frutas con las cuales se preparan las mermeladas de mayor consumo en
nuestro pas.
La misma norma especifica sobre los tipos de sustancias gelificantes, acidificantes,
edulcorantes y conservantes que pueden emplearse para la elaboracin de
mermeladas.11
La norma tcnica ecuatoriana INEN 419 establece una concentracin de fruta de mnimo
el 30% para que el producto se pueda denominar mermelada.
11 Norma Tcnica Colombiana INCOTEC 285
48
2.3.7.2 Concepto
Segn Mirian Coronado, especialista del Centro de Investigacin y desarrollo; se define
a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa,
obtenida por coccin y concentracin de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con
adicin de edulcorantes, con o sin adicin de agua, en la que la fruta puede ir entera, en
trozos, tiras o partculas finas y deben estar dispersas uniformemente en todo el
producto12.
Tecnolgicamente segn la norma tcnica ecuatoriana INEN 419, se denomina
mermelada de frutas al producto obtenido por la coccin del ingrediente fruta, mezclado
con azcares, otros ingredientes permitidos y concentrado hasta obtener la consistencia
adecuada.13
2.3.7.3 Fundamento
La elaboracin de mermeladas se basa en la preparacin y conservacin casera de
frutas que a travs del tiempo ha pasado de ser un proceso netamente casero a
convertirse en un proceso industrial pasando a ser una de las principales actividades del
sector agroindustrial.
La conservacin de este producto se basa en las caractersticas de las materias primas
empleadas y los efectos que estas ejercen sobre los microorganismos potencialmente
deteriorantes de las mermeladas, as tenemos:
12 CORONADO TRINIDAD, Myriam y ROSALES HILARIO Roaldo. Empresas Agroindustriales
Elaboracin de Mermeladas. Ed. CENTRO DE INVESTIGACION, EDUCACION Y DESARROLLO
PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS PARA PEQUEAS Y MICROEMPRESAS.
13 Norma Tcnica Ecuatoriana INEN 419
49
- Las frutas, que en su mayora se caracterizan por ser cidas con un valor de pH que
oscila entre 2,8 a 3,8 y un alto contenido de humedad. El pH es una propiedad que
limita el desarrollo de microorganismos (MO) patgenos, siendo las mermeladas
atacables por microorganismos osmoflicos especialmente hongos y levaduras.
- La concentracin, que se hace a temperaturas que pueden variar entre los 60 y 96 C
durante perodos de 15 a 30 minutos cuando menos. Este tratamiento trmico elimina
de manera importante formas vegetativas de microorganismos y la mayora de
esporuladas.
- Concentracin de slidos solubles que alcanza el producto final, la alta presin
osmtica que presenta un producto con un 65 a 68% de slidos solubles o grados
Brix, impide el desarrollo de microorganismos, ya que al presentar la mermelada un
porcentaje elevado de slidos solubles la presencia o proliferacin de
microorganismos es casi nula porque se presenta un proceso de smosis que hace
que la estructura de los microorganismos se destruya por deshidratacin. Esto se
debe a la menor concentracin de slidos presente en el interior de las clulas
microbianas, las cuales no podrn impedir la salida espontnea de su agua que tratara
de diluir la solucin exterior ms concentrada que es la mermelada.
2.3.7.4. Ingredientes
Los ingredientes que forman parte de la elaboracin de mermeladas son frutas, agentes
edulcorantes, gelificantes, acidificantes y otros aditivos segn lo establecido en las
norma tcnica ecuatoriana en cuanto a calidad y cantidad.
2.3.7.4.1 Fruta
La fruta es el ingrediente primordial en la elaboracin de mermeladas, la calidad final de
la mermelada esta directamente relacionada con las caractersticas de calidad de la fruta
como son la sanidad tanto fsica como qumica, la madurez fisiolgica y comercial
acorde al tipo de fruta a utilizar y composicin fsico qumica de las frutas que se
empleen. Haciendo referencia a las caractersticas organolpticas de las frutas se debe
50
tomar muy en cuenta el tipo y la calidad de cosecha y poscosecha a realizar ya que de
esto depende en gran forma el mantenimiento de los compuestos voltiles y no voltiles
que son responsables del color, sabor y aroma de la fruta.14
Las frutas destinadas a la elaboracin de mermeladas deben estar sanas y libres de
cualquier tipo de dao producido por elementos fsicos, qumicos y microbiolgicos. Al
emplearse frutas que presentan principios de descomposicin o cambios donde las
caractersticas como el color, aroma o sabor hayan cambiado, deben ser descartadas del
proceso de fabricacin.
Los cambios generalmente son producidos por lesiones ocasionadas al momento de la
cosecha y almacenamiento de la fruta. Estos cambios se producen al hallarse las frutas
con cortes, magulladuras, con exceso de madurez producido por la falta de control de la
temperatura en la cosecha y almacenamiento. Cualquiera de los factores antes
mencionados favorece o establece el inicio del desarrollo de microorganismos, los
cuales ingresan por las lesiones que presentan las frutas produciendo cambios fsicos y
qumicos del producto como el pardeamiento y la fermentacin.
Debe evitarse el procesamiento de frutas que contengan ndices altos de trazas de
pesticidas y dems sustancias que generalmente se emplean para evitar ataques de
plagas, estas sustancias son causantes de problemas en la gelificacin, cambios del gusto
y lo ms importante cambios en la sanidad de la mermelada llegando a convertirla en un
producto no apto para el consumo.
El grado de madurez de las frutas influye en las caractersticas fisicoqumicas y
sensoriales del producto final, es debido a esto que se debe poner especial nfasis en la
madurez fisiolgica y comercial de la fruta a utilizar, ya que frutas que no han alcanzado
su madurez ptima o tienen una sobre madurez no han desarrollado totalmente sus
14 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999
51
propiedades organolpticas y poseen poca pectina, que constituye un estado apropiado
para producir la gelificacin de las mermeladas como mas adelante se explicar.
Para la elaboracin de mermeladas las frutas deben ser preferiblemente frescas, si esto
no es posible se puede utilizar productos que han recibido algn tipo de tratamiento para
su conservacin, como es el caso de frutas en almbar, pulpas congeladas mtodos de
conservacin qumica donde se coloca la fruta en una solucin de meta bisulfito sdico
que contenga bisulfito clcico que ayuda a mantener la textura de la fruta una de las
tcnicas ms utilizadas para la conservacin de frutas antes del procesamiento de
mermeladas y otros productos.15 16
Cada una de estas tcnicas permite obtener frutas o pulpas que pueden cambiar en cierto
grado sus caractersticas sensoriales, que a la vez van a cambiar las de la mermelada
final.
2.3.7.4.2 Azcares
Los azcares como la glucosa, sacarosa, lactosa y otros, se agregan a ciertos alimentos
como edulcorantes, siendo el ms utilizado la sacarosa y jarabes invertidos preparados a
partir de esta. Si la concentracin de estos materiales es bastante alta actan como
agentes preservantes.
El efecto preservativo de los azcares se debe a que reducen la actividad de agua del
alimento hasta el punto que inhiben el crecimiento microbiano; adems aumentan la
presin osmtica del producto produciendo la plasmlisis de las clulas microbianas.
15 DESROSIER, Norman. Elementos de Tecnologa de Alimentos. Ed. Continental. Mxico 1983 16 Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987
52
El contenido en azcar de la mermelada est expresado por la concentracin de slidos
solubles grados Brix (Bx), determinados mediante lectura refractomtrica por medio
de un refractmetro a 20 C y expresando su lectura en porcentaje de sacarosa.
El porcentaje de azcar contribuye de forma directa para que se produzca la gelificacin
final de la mermelada. Esta gelificacin ocurre cuando se alcanza una concentracin de
slidos solubles entre los 60 y 70 grados Brix. Si este nivel se sobrepasa se produce la
cristalizacin de los azcares y por otro lado si el porcentaje es inferior se dificulta
lograr una adecuada gelificacin. (Ver grfico 7).17 18
2.3.7.4.3 Pectinas
La pectina es un agente gelificante naturalmente presente en las frutas siendo la que
establece el grado de gelificacin del producto. Las sustancias pcticas normalmente
presentes en la lmina media de los tejidos vegetales cambian a lo largo de la
maduracin del fruto, a medida que la fruta madura la pro pectina insoluble se convierte
en pectina soluble.
La molcula de pectina est esencialmente compuesta por cadenas largas de cido
poligalacturnico cuya estructura se indica en los grficos 1-3. En los frutos ms
maduros, la accin enzimtica degrada las cadenas en otras ms cortas, produciendo una
pectina con caractersticas gelificantes inferiores. La cantidad y eficacia de la pectina
vara tambin con la variedad de fruta, donde los ctricos poseen una mayor cantidad de
pectina.
Dada la necesidad de obtener un producto que ofrezca siempre las mismas
caractersticas y las variaciones naturales en el contenido y tipo de pectina, es frecuente
que se aada pectina a la mermelada como un ingrediente ms; esta adicin resulta
esencial cuando se preparan productos utilizando pulpas o zumos despectinizados.
17 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999 17 ARTHEY, D. Procesado de Frutas. Ed. Acribia. Zaragoza-Espaa. 1997
53
Las pectinas se usan mucho por su capacidad de melificar, propiedad que est
determinada por factores intrnsecos, como su poder molecular y su grado de
esterificacin, y por extrnsecos, tales como el pH, las sales disueltas y la presencia de
azcares. La viscosidad de sus dispersiones se incrementa a medida que aumenta el peso
molecular, cuyo incremento se da a partir del grado de esterificacin que la pectina
alcance.
Hoy en da su uso esta muy extendido en la industria transformadora de frutas debido a
su propiedad funcional de gelificacin en medio cido azucarado. Otras y numerosas
propiedades de la pectina son la gelificacin en medio menos cido y en presencia de
calcio, el poder espesante y la capacidad de suspensin.19
GRFICO # 1
PECTINAS DE ALTO GRADO METOXILO (CooMe)
SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) ES SUPERIOR AL 50%
Por ejemplo esta pectina tiene 60% GE
Fuente: Cursos de Agronoma Rural
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
19 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999
54
GRFICO # 2
PECTINAS DE BAJO GRADO METOXILO
SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) ES INFERIOR AL 50%
Por ejemplo esta pectina tiene 40% GE
Fuente: Cursos de Agronoma Rural
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
GRAFICO # 3
PECTINAS DE BAJO GRADO METOXILO AMIDADAS (CooNH2)
SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) Y AMIDACION (GA)
SON INFERIORES A 45% Y 25% RESPECTIVAMENTE
Por ejemplo esta pectina tiene GE= 40% Y GA=20%
Fuente: Cursos de Agronoma Rural
Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo
En los grficos de 1 3, se puede observar que cada anillo de la cadena posee un grupo
carboxilo (-COOH). Este grupo puede estar eterificado con metanol produciendo grupos
ster metlicos, (-COOCH3) o neutralizado por una base.
Segn cuntos grupos carboxlicos estn esterificados en la cadena o polmero, Kertesz
los clasific dndole diferentes nombres:
55
Protopectinas, si todos los carboxilos estn esterificados. Estas son insolubles en agua y
se hallan en mayor cantidad en los tejidos de los frutos no maduros o verdes.
cidos pectnicos: Si solo una parte pero mayoritaria de los carboxilos est esterificada.
Estos compuestos son capaces de formar geles si las condiciones de slidos solubles y
pH son adecuadas. Las sales de estos cidos se llaman pectinatos.
Pectinas: Son los cidos pectnicos, solubles en agua caliente, con un contenido medio
de ster metlico. La principal caracterstica es su capacidad de formar geles en
presencia de suficientes slidos solubles, cidos o iones polivalentes.20
cidos pcticos: Estos compuestos no poseen grupos carboxlicos esterificados. Las
sales de estos se denominan pectatos y reaccionan fcilmente con los iones calcio de las
clulas para producir compuestos insolubles en los jugos de frutas, dando un precipitado
visible comnmente en la separacin de fases o abanderamiento en los nctares.
Las pectinas se distinguen por dos caractersticas relacionadas con su estructura
bioqumica:
a. EL GRADO DE ESTERIFICACION del cido galacturnico, que est en relacin
directa con su peso equivalente.
b. LA LONGITUD DE LAS CADENAS MOLECULARES, que est en relacin
directa con el peso molecular.
El comportamiento y aplicaciones prcticas de los diferentes tipos de pectinas se
explican segn los valores de estas dos caractersticas.
Segn el grado de esterificacin por ejemplo, las pectinas se clasifican como de alto o
bajo metoxilo. Las pectinas de bajo metoxilo (LMP, Low Methoxyl Pectins) presentan
20 Universidad Nacional de Colombia. Cursos de Agronoma Rural
56
esterificacin menor del 50% y ayudan en la gelificacin con la sola presencia de iones
calcio.
Este porcentaje significa que si la cadena de cido galacturnico tiene por ejemplo 100
grupos carboxlicos y solamente 40 estn esterificados se dir que es da bajo metoxilo.
Algunas veces aparecen grupos amidados en el lugar de los grupos metoxilados. Esta
substitucin se acenta en los procesos industriales de desmetilacin en medio
amoniacal, dando lugar a pectinas amidadas. 21 22
Las pectinas de alto metoxilo (HMP, Hih Methoxyl Pectins) poseen grupos carboxilo
esterificados en ms del 50%. Ver grfica 1.
2.3.7.4.3.1 Propiedades de las Pectinas
Las pectinas son hidrocoloides que en solucin acuosa presentan propiedades
espesantes, estabilizantes y sobre todo gelificantes. Son insolubles en alcoholes y
disolventes orgnicos corrientes y parcialmente solubles en jarabes ricos en azcares.
2.3.7.4.3.1.1 Dispersabilidad-solubilidad
La disolucin en agua de las pectinas en polvo tiene lugar en tres etapas: Dispersin,
hinchado y disolucin.
Para la dispersin del polvo es necesaria una fuerte agitacin a fin de separar bien los
grnulos de pectina e impedir la formacin de grumos que seran posteriormente
insolubles.
Una vez dispersada, la pectina necesita tiempo ms o menos largo (funcin de la
temperatura, de la concentracin, de la dureza del agua, etc.) para hidratarse: es la etapa
21 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999 22 DESROSIER, Norman. Elementos de Tecnologa de Alimentos. Ed. Continental. Mxico 1983
57
de hinchado. Por ejemplo para una pectina HM 150 SAG, se dispersa en una solucin al
4% en agua fra o tibia.
Finalmente cuando las molculas han fijado una cantidad suficiente de agua, entre 15 y
25 veces su propio peso segn las condiciones de trabajo, se obtiene una solucin
homognea.
2.3.7.4.3.1.2 Propiedades de las disoluciones
Al disolver la pectina en agua forma una disolucin ligeramente cida; sus grupos
carboxlicos tienden a disociarse, esta disociacin se controla ajustando el pH. La
adicin de azcar tiene un efecto deshidratante sobre la pectina y reduce su solubilidad.
Para la formacin del gel es necesario el establecimiento de enlaces cruzados a lo que
contribuyen ambos efectos.23
Tanto la calidad del gel, como la velocidad de gelificacin, estn gobernadas por el
grado de metoxilacin y la cantidad de pectina, pero tambin por la temperatura, pH
(2,8-3,2) donde las pectinas son tanto mas solubles en agua cuanto mayor es su grado de
esterificacin.
La viscosidad de la solucin depende de:
- La concentracin y la temperatura
- El peso molecular y el grado de esterificacin de la pectina
- La presencia de electrolitos en el medio
- La dureza del agua, especialmente en las pectinas de bajo metoxilo
Este grado de esterificacin determinar el comportamiento de las pectinas junto a los
ingredientes necesarios para la gelificacin. Es as que las pectinas con alto metoxilo
23 Universidad Nacional de Colombia. Cursos de Agronoma Rural
58
necesitan para formar geles contar con una concentracin mnima de slidos solubles y
un valor de pH que oscila entre un rango relativamente estrecho. El peso molecular de la
pectina, que depende directamente de la longitud de la cadena molecular, influir en la
solidez del gel producido, es decir del poder gelificante de la pectina.
Este poder se ha convenido expresarlo en los grados SAG. Estos grados se definen como
"el nmero de gramos de sacarosa que en una solucin acuosa de 65 Brix y un valor de
pH 3,2 aproximadamente, son gelificados por un gramo de pectina, obtenindose un gel
de una consistencia determinada".
Los grados SAG de una determinada pectina extrada de una fruta como la manzana o
cscaras de ctricos, varan principalmente segn el grado de madurez de la fruta, del
proceso de extraccin y condiciones de almacenamiento de la pectina obtenida.24
LAS PECTINAS DE ALTO METOXILO (HM) pueden encontrarse en el mercado de
tres tipos:
GRFICO # 4
Tipos de Pectinas de Alto Metoxilo
Gelificacin de la
pectina
Porcentaje
esterificacin
Lenta 60 67
Mediana 68 70
Rpida 71 76
Estas pectinas de alto metoxilo se caracterizan por un diferente comportamiento respecto
a la gelificacin, entendindose por gelificacin el inicio de la formacin del gel que
24 Universidad Nacional de Colombia. Cursos de Agronoma Rural
59
aparece cuando una vez completada la coccin, la masa se enfra y alcanza la
temperatura crtica de gelificacin esta temperatura es caracterstica de cada pectina.
Las disoluciones de pectina son estables en medio cido (pH: 2,5 a 4,5) incluso a
temperaturas elevada; por el contrario sufren una rpida degradacin en medio alcalino.
Las enzimas pectolticas degradan las soluciones de pectina. Segn el tipo de enzima se
producir una reaccin diferente que afectar el grado de esterificacin o su peso
molecular y con esto su poder gelificante. Este tipo de dao lo sufren ms intensamente
las pectinas de alto metoxilo.
Estas pectinas encuentran su mayor empleo