Presentado por:

Viviana Reina Zuluaga

Elizabeth Posso Salcedo

Sebastián Urueña Varón

Presentado a:

Claudia Patricia Valenzuela Real.

Ingeniera.

Op

era

cio

ne

s u

nita

ria

s

Operaciones de reducción de tamaño

Operaciones de mezclado

Operaciones de separación

Tra

tam

ien

tos

térm

ico

s Blanqueo o escaldado

Pasteurización

Esterilización

Refrigeración

Congelación Elim

ina

ció

n d

e h

um

ed

ad

Secado

Evaporación

Ahumado

Otros trat. De conservación

Cambios en la acidez

(fermentaciones)

Eliminación de aire

Adición de sust. químicas

a. PROCESOS INDUSTRIALES

APLICADOS A FRUTAS Y HORTALIZAS

Selección y clasificación

Limpieza y

lavado

Pelado

En agua, con productos químicos y en seco por corrientes de aire

Separar lo apto de lo no apto y clasificar por características específicas

Mecánico (más utilizado)

Químico

Con agua caliente o con vapor

TRATAMIENTO CON CALOR PREVIO A LA

CONSERVACIÓN: para reducir la carga

microbiana e inactivar enzimas.

Operaciones unitarias involucradas

por proceso

Refrigeración

Irradiación

Atmósferas controladas y modificadas

No compromete la calidad nutricional pero en dosis muy elevadas modifica propiedades organolépticas

Conservación y control de insectos

Esterilización

Pérdidas de vitaminas sensibles, aparición de iones y radicales libres

Las hortalizas y frutas son muy sensibles a lesiones por frío

-3 a 0°C para hortalizas

2 a 4°C para frutas

Sustitución del aire por CO2

Control de T, concentración de gases y humedad

Variedad de productos

Operaciones unitarias involucradas

por proceso

El calor tiene efectos sobre las

propiedades organolépticas

Cambio de color Pérdida de nutrientes

Degradación de vitaminas

Dependiendo del pH, producción

de pectinas por la acción del calor

Pasteurización

Escaldado

Esterilización

Tratamiento térmico entre 95-100°C durante algunos minutos

Se aplica previamente a otras operaciones como congelación y enlatados

Destrucción de enzimas que causan cambios organolépticos

Tratamiento por debajo de los 100°C generalmente con temperaturas muy cercanas a los 75°C

Inactivación de enzimas y destrucción de microorganismos sensibles a altas temperaturas

No se producen grandes cambios organolépticos

Sometimiento a temperaturas entre los 115 y 127°C, algunas veces hasta 20 minutos

El más usado es UHT (135-150°C durante 3 segundos)

Operaciones unitarias involucradas

por proceso

Deshidratados

Congelación

Liofilización

Cambios significativos

Pérdida de nutrientes termolábiles

Sabor intenso, mínima pérdida de nutrientes

Cambios significativos en color y textura y pérdida de peso del alimento

Deshidratación por congelación y sublimación

Operaciones unitarias involucradas

por proceso

Adición de

pectinas y azúcar

Encurtidos

Purés

Empleo de salmueras y aderezos

Salmueras ricas en ácido (láctico o acético)

Empleo de conservantes y desalado

Mermeladas, jaleas, frutas confitadas y escarchadas.

Adición de aditivos

Operaciones unitarias involucradas

por proceso

Néctares y jarabes

Concentrados de zumos

Pulpas

Evaporación

Eliminación de vapores por condensación

Néctares: zumo de fruta + agua + azúcar

Envase con jarabes de sacarosa

Separación por tamizado

Centrifugación para separar la pulpa y la corteza

Se pasteuriza la pulpa y se refrigera

Operaciones unitarias involucradas

por proceso

Imp

ort

an

cia

de

l ag

ua

Suministra el medio físico ambiental para que se puedan

desarrollar las reacciones bioquímicas más esenciales

Sirve como medio de transporte para los nutrientes celulares y sus

metabolitos de desecho

Juega un papel importante en la conservación o prolongación de

los alimentos

Contenido de humedad

Deterioro biológico

Procesos de respiración

Parásitos y patógenos

Deterioro físico y químico

Alteraciones que se presentan en las F y H por cambios físicos y químicos

Actividad del agua

Acción deteriorante de microorganismos sobre

frutas y hortalizas.

Relacionada e influenciada por:

Temperatura y humedad atmosférica relativa

Fuerzas osmóticas, pH o acidez, acceso de aire

Acción de hongos y bacterias

Procesos enzimáticos oxidativos

b. IMPORTANCIA DEL AGUA EN

PRODUCTOS HORTOFRUTÌCOLAS

El agua es la causa de reacciones que reducen las

propiedades sensoriales y el valor nutritivo de las F y H.

No solamente los microorganismos presentes pueden

causar daños, sino que las sales y los iones que

contiene también ocasionan problemas (producción

de decoloración y rancidez). Constituye un factor

determinante y de gran importancia en el diseño y

aplicación de sistemas o tratamientos de

conservación.

EDULCORANTES

Naturales, calóricos nutritivos

Azúcar o sacarosa, glucosa, jarabe invertido, jarabes de alta

fructosa, miel de abeja o de maíz, lactosa, maltosa, mezclas de azúcares de seis carbonos o concentrados de jugos de fruta.

Poder edulcorante cercano a la sacarosa

Sintéticos, no calóricos y no nutritivos

Sacarina, aspartame, acelsufame-k, sucralosa.

Poder edulcorante muy por arriba de la sacarosa, de 200 a

1000 veces mayor

Sustitutos de azúcar, reemplazos de azúcar o edulcorantes alternativos

Polioles, polialcoholes, o alcoholes derivados de

azúcares, sorbitol, manitol, xilitol, isomalt e hidrolizados de almidón hidrogenado.

Tienen menor valor energético pero también menor poder

edulcorante que la sacarosa

c. EDULCORANTES IMPORTANTES EN LOS PROCESOS DE

TRANSFORMACIÒN DE FRUTAS Y HORTALIZAS

Algunos edulcorantes artificiales no se pueden

usar el productos que pasan por tratamientos térmicos

(cocción)

El edulcorante se quiebra cuando se calienta

El azúcar se usa para mucho más que sólo

endulzar la fruta, se usa como conservante y

gelificante en grandes cantidades cuando se

hacen conservas

Los edulcorantes de alto poder endulzante no

representan una carga ponderal en los productos

acabados y son considerados aditivos

La sacarina y el aspartame son edulcorantes artificiales

que se estropean con el calor

Para su uso en la industria alimentaria, los edulcorantes deben cumplir una serie de requisitos. Entre otros,

deben ser absolutamente inocuos, su sabor dulce debe percibirse rápidamente y desaparecer también

rápidamente, además de ser muy parecido al del azúcar común, sin regustos, y resistir las condiciones del

alimento en el que se va a utilizar, así como los tratamientos a los que se vaya a someter.

Pectinas:

Las sustancias pecticas

comprenden un extenso

grupo de

heteropolisacaridos

vegetales cuya estructura

básica esta integrada

por moléculas de acido

D-galacturónico , unidas

por enlaces glucosídicos

a-D-(1,4).

Gomas:

Son moléculas de alto peso

molecular, con capacidad

de producir geles al

combinarse con el solvente

apropiado.

Almidones:

Son una mezcla de

dos polisacáridos

muy similares, la

amilosa y la amilo

pectina.

Pectinas y Pectina

aminada: 5000 mg/kg(el uso de estos

estabilizantes

/espesantes cuando

sean utilizados en

mezclas, no podrán ser

superior a 20000 mg/ kg

de producto final).

Pectinas de alto

metoxilo: origen frutos(cascara de limón ,

manzanas, etc.)

Pectinas de bajo

metoxilo: origen frutos(cascara de limón ,

manzanas, etc.)

La goma carrageninas: Extraída de

algas rojas como la Chondrus

crispus.

Alginatos: Extraídos de algas

marrones como Phaeophyceae,

Laminaria digitada entre otras.

Goma locuste: Extraída de las

semillas de la ceratonia siliqua.

Goma xantano: es producida por la

fermentación de carbohidratos con

la bacteria Xantomonas

Campestris.

Gomas celulósicas: obtenido por

modificación química de la

celulosa .

Goma tragacanto: exudado

producido por algunas especies

de arbustos del genero Astragalus.

Almidón y Almidones

modificados: origencereales como el maíz, trigo

, tapioca.

Almidones entrecruzados:utilizados principalmente en

alimentos infantiles, salsas

para ensalada, rellenos de

frutas otros.

PECTINAS, GOMAS Y ALMIDONES UTILIZADOS EN LA

INDUSTRIA COMO ESPESANTES

GOMASGoma Algarrobo:

Heteropolisacàrido extraído del

endospermo de las semillas del árbol Ceratonia siliqua.

Goma Agar: Obtenida a partir de las algas rojas

de la clase Rhodopgyceaem,

cartilagineum, Gracilaria

confervoides y Pteroclaia

capillacea.

Goma arábiga o goma acacia

Es la salvia exudad de

varias especies de los árboles de la Acacia.

OTROS GOMAS UTILIZADAS EN LA

INDUSTRIA COMO ESPESANTES

PECTINAS GOMAS ALMIDONES

Pectinas de baja

esterificación (pectina de

bajo metoxilo): Para su

gelificaciòn no se necesita

sacarosa, aun cuando una

pequeña cantidad ayuda

a proporcionar mayor

rigidez, puesto que

favorece la interacción

carboxilo-calcio.

Pectina de alto metoxilo

(grado de esterificación

mayor al 50%): gelifican

dentro de un intervalo de

pH de 2.0 a 3.5 y con 60 a

65% de sacarosa.

Contiene la mismas gomas

que se presentan en los

espesantes exceptuando: la

goma aguar y la goma

xantano.

Goma gellan: producido por

la fermentación de

carbohidratos utilizando

Sphyngomonas elodea.

Almidones normales (requieren

alrededor de un 25% de

amilosa):son difíciles de

gelatinizar, algunos de los

cuales requieren temperaturas

superiores a 100°C.

Almidones comerciales

(modificado por acido):

reaccionar una suspensión al

40% de almidón, céreo o no, de

maíz con acido clorhídrico o

sulfúrico a 25-55°C. pastas

concentradas en caliente que

gelifican muy bien al enfriar.

Mono ésteres fosfóricos: menor

tiempo de gelatinización,

temperatura 50-60°C.

PECTINAS, GOMAS Y ALMIDONES UTILIZADOS EN LA

INDUSTRIA COMO GELIFICANTES

PECTINAS GOMAS ALMIDONES

Pectinas y Pectina

aminada: 5000 mg/kg (el uso

de estos estabilizantes

/espesantes cuando sean

utilizados en mezclas, no podrán

ser superior a 20000 mg/ kg de

producto final).

Contiene las mismas gomas

presentes en los espesantes.

Adicional a esas contiene:

Goma karaya: exudado seco

del árbol Sterculia .

Goma ghati o goma hindú: es un

exudado amorfo y traslucido del

árbol de Anogeisssus Latifolia de

la familia Combretaceae.

Goma gellan: producido por la

fermentación de carbohidratos

utilizando Sphyngomonas elodea.

Almidones nativos: se usan

porque regulan y estabilizan

la textura.

Monofosfatos de almidón:

muy utilizados en alimentos

congelados a causa de su

excelente estabilidad frente

a la congelación y

descongelación.

Almidones entrecruzados:

utilizados principalmente en

alimentos infantiles, salsas

para ensalada, rellenos de

frutas otros.

Acetatos de almidón de

bajo grado de sustitución:

producen soluciones

estables.

PECTINAS, GOMAS Y ALMIDONES UTILIZADOS EN LA

INDUSTRIA COMO ESTABILIZANTES

PIGMENTOS

Clorofila

Importancia industrial: las reacciones pos cosecha que degradan a los pigmentos, incluso los que

ocurren durante el procesamiento y almacenamiento.

Mioglobina y hemoglobina

Importancia industrial: los pigmentos cárnicos y cambios sufridos por ellos,

representan el área de calidad.

AntocianinasImportancia en la industria: actividad anti radicales libres en frutos

silvestres pueden tener la aplicación como nutraceútico.

Flavonoides Importancia industrial: actividad antioxidante, en

productores de procesados e industria cosmética

Proantocianidinas Importancia industrial: alimentos porque contribuyen a su sabor

astringente.

Taninos Importancia industrial: se les atribuye especialmente su

actividad como antioxidantes y astringencia de los alimentos.

Betalaínas Importancia industrial: se degradan durante el proceso térmico, manteniendo en algunos casos el color rojo oscuro como en la

remolacha.

Quinonas y xantonas

Importancia industrial: presentes en el jugo celular de las plantas, algunos de estos utilizados como colorantes y purgantes

Carotenoides Importancia industrial: procesos de almacenar y elaborar

subproductos pueden generar incrementos o decrementos en la concentración de los mismos.

Otros pigmentos naturales

PIGMENTOS ESTABILIDAD

Antocianinas Sensible al pH y metales, termolábiles.

Flavonoides Muy estable al calor

Proantocianinas Estable al calor

Taninos Estable al calor

Betalaínas Sensibles al calor

Quinonas Estable al calor

Xantonas Estable al calor

Carotenoides Estables al calor, sensibles a la oxidación.

Clorofilas Sensible al calor

Pigmentos hemo Sensibles al calor

Riboflabina Estable al calor y pH

e. ESTABILIDAD DE LOS PIGMENTOS

ENZIMAS

BENÉFICAS

Amilasas: importante maduración de la fruta, proporciona azucares y jarabes para posterior utilización.

Pero perjudicial afecta: textura, jugosidad, dulzor y palatabilidad.

Enzimas antioxidantes: podrían proteger de cambios oxidativos y alteraciones no deseables como el color, aroma y

textura.

Pectinasa: facilita clarificación y filtración de los zumos de frutas y vinos. Evita

gelificación de purés y zumos de frutas, otros.

PERJUDICIALES

Enzimas pécticas: las alteraciones en su grado de polimerización y esterificación pueden producir cambios

en la textura de las frutas y legumbres.

Fosfolipasas y lipooxigenasa: provocan cambios en el aroma, defectos de sabor y olor de alimentos

vegetales afectados

La fitasa: altera la textura de los alimentos vegetales liberando Ca2+.

Genérico de Fenolasas: se produce pardeamiento si los tejidos se han dañado y hay oxigeno y cobre. pero benéficas en procesos de

desarrollo de color como en la uvas pasas.

ENZIMAS IMPORTANTES EN PROCESOS AGROINDUSTRIALES

BENÉFICAS

Tanasa: Eliminar de compuestos poli fenólicos- proceso chill-proofing.

Celulasa: Hidroliza paredes celulares de semillas de la cebada, la celulosa en el secado de bayas para descascarillado.

Extracción de aceites.

Dextransacarasa: se pueden producir oligosacáridos con propiedades prebióticas.

Invertasa: Azúcar invertido para la producción de caramelos de centro suave, y de jarabes a partir de sacarosa.

Naraginasa: elimina sabores amargos, particularmente en la toronja

Proteasas: En la industria de la panificación aumenta la extensibilidad de la masa, mejorar la textura, miga y volumen del pan.

En la cerveza se desarrolla el cuerpo y sabor. Aunque es perjudicial debido a que libera la actividad de la b-amilasa.

Clorofilasas: En la industria debe de tratar de retenerse el color verde de la clorofila, en el caso de alimentos deshidratados o

conservas.

Poliasas: Amilasas, celulasas y poligalacturinasa o pectinasa que actúa sobre el ácido péptico o poligalacturonico, dando

moléculas de ácido galacturonico carentes de poder gelificante; de importancia en la elaboración de néctares y zumos de

frutas.

f. ENZIMAS IMPORTANTES EN LOS

PROCESOS AGROINDUSTRIALES

Lipoxidasa (Enzima de los alimentos que destruyen los nutrientes) :

Destruye los carotenos y la Vitamina A de frutas y hortalizas, al actuar

sobre los dobles enlaces de compuestos insaturados.

Peroxidasa: Se encuentra en verduras y frutas cítricas. Su estudio es de

gran interés en la industria de alimentos por ser una de las enzimas más

estables al calor y requerir mayor tiempo de inactivación, genera

pardea miento en los productos alterando sus características

sensoriales.

ENZIMAS IMPORTANTES EN LOS

PROCESOS AGROINDUSTRIALES

La estabilidad de la enzima: Es la capacidad de retener su actividad en

una condición ambiental determinada.

La frágil naturaleza proteica de las enzimas, conlleva a una estabilidad

ilimitada de su estructura y funcionalidad, constituyendo un aspecto

importante en los procesos tecnológicos. Se considera que una enzima es

apropiada para una aplicación comercial, si su estabilidad es suficiente

para dicha aplicación.

ESTABILIDAD DE LAS ENZIMAS

TemperaturaCompuestos

químicos

inactivantes

ESTABILIDAD DE LAS ENZIMAS

COMPONENTES INCIDENTES EN LA

FRUTAS Y HORTALIZAS

Color

Dentro de los cuales encontramos: los carotenoides, los

flavonoides y la clorofila.

Textura

Temperatura solar, áreas sombrías, concentración

nitrógeno o potasio, concentración calcio o

fosforo.

Olor y sabor:

Las alteraciones son provocadas por los

fertilizantes, el agua, la luz y la producción de

volátiles.

g. COMPONENETES INCIDENETES EN LAS CARACTERÌSTICAS

DE FRUTAS Y HORTALIZAS

COLOR

Se desarrolla por reacciones de Maillard, pigmentos sintéticos,

pigmentos que contiene las F y H.

Carotenoides:

produce colores desde amarillo hasta rojo intenso, responsables de la

fotosíntesis, ya que actúan como atrapadoras de luz solar y escudo

contra la fotooxidacion destructiva.

Flavonoides: Flavonoides: son compuestos fenólicos solubles en agua,

metanol, etanol, con características glucósidos. Tiene una actividad

antioxidante, poco soluble en lípidos, inhibe oxidación de vitamina C.

Clorofila: principal agente capaz de absorber la energía lumínica y

transformarlas en energía química para la síntesis de compuestos

orgánicos. Da el color verde a la mayoría de las hojas aunque va

desapareciendo al acercarse a la senescencia dando paso a los

carotenoides.

TEXTURA

Sensación global que un alimento despierta en la boca del consumidor. La

textura de las frutas y hortalizas es resultante de las células parénquimas y

demás componentes celulares.

Temperatura solar: La efectividad del etileno para conseguir una

maduración más rápida y más uniforme depende de la temperatura de la

pulpa y el estado de madurez de la fruta, y de la humedad relativa de la

cámara de maduración.

Áreas sombrías: En el tomate, los frutos que se encuentran sombreados,

presentan un color rojo más intenso en el momento de la maduración que

aquellos que han permanecido expuestos a la luz directa del sol, en los

cítricos, os frutos expuestos a la luz presentan menor peso, menos acidez,

menos jugo y corteza más delgada que los frutos que han permanecido

sombreados.

Concentraciones de nitrógeno: puede causar disminución del crecimiento,

decoloración, amarillo – rojiza en las hojas de algunas hortalizas, por ejemplo

la col.

Concentración de fosforo: aumenta el contenido de ácidos y azúcares no

reductores, produce resistencia a los problemas fungosos y a las condiciones

adversas de la conservación como son la bajas temperaturas y/o alta

humedad, contribuye a mejorar el olor y sabor del fruto, su deficiencia

favorece la textura blanda y seca de la pulpa.

Olor y sabor

El olor y sabor, depende de la relación de azucares /ácidos, de la

riqueza de taninos (astringencia) y de la presencia de numerosos

compuestos más o menos volátiles, tales como los ésteres, alcoholes,

aldehídos, cetonas, terpenos.

Luz: La duración, intensidad y calidad de la luz, afecta la Calidad de

los productos en la cosecha.

Fertilización: la falta o deficiencia de los nutrientes en el suelo de

cultivo pueden afectar la calidad de los productos frescos en la fase

de pos cosecha, así mismo, un exceso o desbalance de los nutrientes

pueden repercutir negativamente en el comportamiento de los

productos, cada nutriente es fundamental para el desarrollo y

producción de las plantas y beneficio dentro de un rango óptimo

para cada tipo de cultivo.

Producción de volátiles: estos son formados durante la maduración de

las frutas que se desprende en pequeñas cantidades durante las

actividades metabólicas de la respiración y que posee un efecto

estimulador sobre el metabolismo de otros vegetales almacenados en

el mismo lugar.

Estabilidad de procesos en frutas y hortalizas

Tratamientos térmicos

Color: El escaldado produce destrucción de pigmentos

reduciendo el valor nutritivos y induciendo a decoloración y

perdida de características organolépticas.

Textura y olor: Paredes y membranas celulares pierden la integridad. En hortalizas verdes generan ablandamiento ; en hortalizas se producen olores

extraños y en frutas se realza el olor.

ácidos

Valores altos de basicidad y textura. favorecen la aparición de M.O que deterioran el olor sabor Por tal motivo, se debe tener un pH bajo para evitar la

proliferación de microorganismos. Se presenta estabilidad de los productos hortofrutícolas frente a la combinación de acido cítrico y fosfórico por su precio y su compatibilidad sensorial. El ácido

cítrico previene el pardea miento enzimático , ya que inhibe la polifenoloxidasa reduciendo el pH-

Reducción de Aw.

El agua tiene influencia debido Alto poder calorífico. No es sensible a tratamiento con ácidos o bases,

presentándose desecación, adición de sal o de azúcar

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