UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA TRABAJO DE TITULACION PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE: INGENIERO QUÍMICO TEMA: “PROCESAMIENTO DEL FRUTO SYZYGIUM MALACCENSE (MANZANA MALAYA) PARA OBTENER NECTAR Y BEBIDA DE TIPO NUTRICIONAL” AUTOR: VINCES PEÑAFIEL EDUARDO JOSUE DIRECTOR DE TESIS: Q.F. MSC. LUÍS FELIPE ZALAMEA MOLINA GUAYAQUIL-ECUADOR 2014 DECLARACION “La responsabilidad del contenido desarrollado en este trabajo de Investigación, me corresponde exclusivamente; y la propiedad intelectual de la misma Universidad de Guayaquil según lo establecido por la Ley vigente” ____________________________________________________ Eduardo Josue Vinces Peñafiel II AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios primeramente por haberme regalado vida, fuerzas, inteligencia y voluntad para poder terminar esta carrera. A todos los profesores que han compartido sus conocimientos a lo largo de toda la carrera de Ingeniería Química y que nos han sabido guiar hacia el éxito. A mi tutor el Msc Luis Zalamea Molina por su ayuda y paciencia brindada en el transcurso de la realización de la tesis. III DEDICATORIA A Dios primeramente por haberme dado las fuerzas y voluntad en los momentos más difíciles y el entendimiento para poder lograr mis objetivos. A mis padres, que con sus esfuerzos y sacrificios me han ayudado para poder culminar mis metas y poder ser un hombre de bien. A mis profesores por haber compartido a lo largo de los años sus conocimientos y experiencias de la profesión vitales para el buen ejercicio de la misma. IV CERTIFICACION DEL TUTOR Q.F. Msc. Luis Felipe Zalamea Molina certifica haber tutelado la tesis PROCESAMIENTO DEL FRUTO SYZYGIUM MALACCENSE (MANZANA MALAYA) PARA OBTENER NÉCTAR Y BEBIDA DE TIPO NUTRICIONAL, que ha sido desarrollada por VINCES PEÑAFIEL EDUARDO JOSUE, previo a la obtención del título de Ingeniero Químico, de acuerdo al REGLAMENTO PARA LA ELABORACION DE TESIS DE GRADO DE TERCER NIVEL DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL, FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA. __________________________________________ Q.F. Msc Luis Felipe Zalamea Molina C.I. 0904190055 V RESUMEN Este trabajo de investigación consiste en aprovechar al máximo el fruto del árbol del syzygium malaccense y otorgarle valor agregado. En muchas ciudades de nuestro país se comercializan bebidas y néctares que ayudan con gran aporte nutricional al ingerirlos dependiendo de la fruta que esta sea, para lo cual hemos pensado en la ciudadanía especialmente ecuatoriana para ofrecer un producto de esta índole para mejorar la calidad de vida de nuestra población. Se diseñaron diagramas de flujos para la obtención de cada proceso empleando normativas acorde a las especificaciones de cada uno de ellos para así obtener productos de muy buena calidad. Se procedió a procesar la pulpa del fruto del syzygium malaccense para elaborar néctar y bebida ya que estudios fisicoquímicos demuestran un gran aporte de ácido ascórbico, carotenos, vitaminas del complejo B y minerales. A la pulpa y los productos se les determinó su actividad antioxidante aplicando espectrofotometría mediante el método DPPH (2,2- difenil-1- picrilhidracil), ambas presentaron un potencial antioxidante alto dándole aceptación al producto. Se realizaron análisis fisicoquímicos y microbiológicos a los productos para demostrar que son aptos para el consumo. Palabras claves: syzygium malaccense, néctar, bebida, procesar VI ABSTRACT This research is to maximize the fruit of the tree of malaccense syzygium and give added value. In many cities of our country drinks and nectars that help a great nutritional contribution to ingest depending on the fruit it may be, for which we have thought of especially Ecuadorian citizenship to offer a product of this nature to improve the quality of marketed life of our population. Flowcharts are designed to obtain each process using standards according to the specifications of each of them to obtain high quality products. First we proceeded to process the fruit pulp malaccense syzygium to develop drink and néctar as physicochemical studies show a large supply of ascorbic acid, carotene, B vitamins and minerals. A pulp and products were determined their antioxidant activity by spectrophotometry using DPPH (2,2-diphenyl-1- picrilhidracil) method, both showed a high antioxidant potential giving the product acceptance. Physicochemical and microbiological products to prove they are fit for consumption analyzes were performed. Keywords: syzygium malaccense, nectar, drink, process VII Índice de Tablas Tabla 1: Valor alimenticio por 100 g de la porción comestible Tabla 2: Balance de Materia General Tabla 3: Datos obtenidos en la calibración de espectrofotómetro Tabla 4: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la pulpa con 50 µL Tabla 5: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la pulpa con 100 µL Tabla 6: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la bebida con 50 µL Tabla 7: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la bebida con 100 µL Tabla 8: Datos obtenidos del espectrofotómetro del néctar con 50 µL Tabla 9: Datos obtenidos del espectrofotómetro del néctar con 100 µL Tabla 10: Efectos del calor en los antioxidantes Tabla 11: Datos obtenidos de los ºBx del néctar Tabla 12: Datos obtenidos del pH del néctar Tabla 13: Datos obtenidos de los análisis microbiológicos del néctar Tabla 14: Datos obtenidos del análisis sensorial del néctar Tabla 15: Escala de alternativas para el análisis sensorial del néctar Tabla 16: Escala de parámetros para la aceptabilidad del néctar Tabla 17: Datos obtenidos de los ºBx de la bebida Tabla 18: Datos obtenidos del pH de la bebida Tabla 19: Datos obtenidos del análisis microbiológico de la bebida Tabla 20: Datos obtenidos del análisis sensorial de la bebida Tabla 21: Escala de alternativas para el análisis sensorial de la bebida Tabla 22: Escala de parámetros para la aceptabilidad de la bebida VIII Índice de Figuras Figura 1: Árbol del syzygium malaccense Figura 2: Recepción de materia prima para el néctar Figura 3: Lavado Figura 4: Selección Figura 5: Pesado Figura 6: Escaldado Figura 7: Despulpado Figura 8: Formulación del néctar Figura 9: Pasteurización Figura 10: Sellado hermético Figura 11: Almacenado Figura 12: Filtración de la pulpa Figura 13: Formulación de la bebida Figura 14: Pasteurización Figura 15: Sellado hermético Figura 16: Almacenado Figura 17: Preparación de la calibración del equipo Figura 18: Calibración del equipo Figura 19: Determinación de los antioxidantes Figura 20: Determinación de pH de la bebida Figura 21: Determinación de pH del néctar Figura 22: Determinación de los ºBx IX Índice de Gráficos Gráfico 1: Calibración del espectrofotómetro Gráfico 2: Absorbancia vs Tiempo de la pulpa con 50 µL Gráfico 3: Absorbancia vs Tiempo de la pulpa con 100 µL Gráfico 4: Absorbancia vs Tiempo de la bebida con 50 µL Gráfico 5: Absorbancia vs Tiempo de la bebida con 100 µL Gráfico 6: Absorbancia vs Tiempo del néctar con 50 µL Gráfico 7: Absorbancia vs Tiempo del néctar con 100 µL Gráfico 8: º Brix vs Muestra Gráfico 9: pH vs Muestra Gráfico 10: Jueces vs Aroma Gráfico 11: Jueces vs Textura Gráfico 12: Jueces vs Sabor Gráfico 13: Aceptabilidad del Néctar Gráfico 14: º Brix vs Muestra Gráfico 15: pH vs Muestra Gráfico 16: Jueces vs Aroma Gráfico 17: Jueces vs Textura Gráfico 18: Jueces vs Sabor Gráfico 19: Aceptabilidad de la bebida X Índice de Anexos Anexo A: Elaboración del néctar de la manzana malaya Anexo B: Elaboración de la bebida de la manzana malaya Anexo C: Etiquetas Anexo D: Nomenclatura Anexo E: Espectrofotometría Anexo F: Análisis Fisicoquímicos de los productos Anexo G: Evaluación sensorial del néctar y la bebida Anexo H: Resultados microbiológicos XI INDICE GENERAL DECLARACION..............................................................................................................................................II AGRADECIMIENTOS ...................................................................................................................................III DEDICATORIA ............................................................................................................................................. IV CERTIFICACION DEL TUTOR ..................................................................................................................... V RESUMEN.................................................................................................................................................... VI CAPITULO 1: LA INVESTIGACION ...............................................................................................................1 1.1 TEMA ....................................................................................................................................................1 1.2 PROBLEMA ..........................................................................................................................................1 1.3 DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA ........................................................................................................2 1.4 LIMITACIÓN .........................................................................................................................................2 1.5 ALCANCE DEL PROYECTO ................................................................................................................2 1.6 OBJETIVOS:.........................................................................................................................................3 1.6.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................3 1.6.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS .........................................................................................................3 1.7 IDEA A DEFENDER .........................................................................................................................3 1.8 PREGUNTAS A CONTESTAR .............................................................................................................3 1.9 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA (BENEFICIARIOS) ......................................................................4 1.10 HIPOTESIS.........................................................................................................................................4 1.11 VARIABLES ........................................................................................................................................4 1.11.1 INDEPENDIENTES .....................................................................................................................4 1.11.2 DEPENDIENTES ........................................................................................................................4 1.12 OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES.................................................................................5 CAPITULO 2: MARCO TEORICO..................................................................................................................6 2.1 SYZYGIUM MALACCENSE .........................................................................................................................6 2.1.1 Clasificación taxonómica ...............................................................................................................7 2.1.2 Valor nutricional .............................................................................................................................7 2.1.3 Origen, distribución y cultivo .........................................................................................................8 2.1.4 Descripción botánica ....................................................................................................................9 2.1.5 Estudios realizados .....................................................................................................................10 2.1.6 Composición del néctar y bebida del fruto del syzygium malaccense ........................................10 2.1.7 Descripción de los productos y del proceso ................................................................................11 CAPITULO 3: DESARROLLO EXPERIMENTAL .........................................................................................12 3.1 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .....................................................................................................12 3.1.2 Normas ........................................................................................................................................13 3.2 CALIDAD DE LOS PRODUCTOS ................................................................................................................13 XII 3.3 EXPERIMENTACIÓN (DISEÑO) .................................................................................................................14 3.3.1 Instalaciones................................................................................................................................14 3.3.2 Descripción del proceso para la elaboración del néctar .............................................................16 3.3.3 Descripción del proceso para la elaboración de la bebida .........................................................18 3.4 INGENIERÍA DE PROCESOS ....................................................................................................................21 3.4.1 Diagrama de flujo del Proceso ....................................................................................................21 3.4.2 Diagrama por equipo del Proceso. ..............................................................................................22 CAPITULO 4: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ......................................................................................23 4.1. BALANCE DE MATERIA ..........................................................................................................................23 4.1.2 Balance de materia general para el néctar y bebida ..................................................................23 4.1.3 Balance de materia por operación para el néctar y bebida ........................................................24 4.2 RESULTADOS EXPERIMENTALES.............................................................................................................25 4.3 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS .................................................................................28 4.3.1 Análisis de la concentración de la capacidad antioxidante .........................................................28 4.3.2 Análisis Físico Químico Del Néctar .............................................................................................35 4.3.3 Análisis microbiológicos del néctar .............................................................................................37 4.3.4 Análisis sensorial del néctar ........................................................................................................38 4.3.5 Aceptabilidad del néctar ..............................................................................................................40 4.3.6 Análisis físico químico de la bebida ............................................................................................41 4.3.7 Análisis microbiológicos de la bebida .........................................................................................43 4.3.8 Análisis sensorial de la bebida ....................................................................................................44 4.3.9 Aceptabilidad de la bebida ..........................................................................................................46 CONCLUSIONES .........................................................................................................................................48 RECOMENDACIONES ................................................................................................................................49 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................................................50 XIII CAPITULO 1: LA INVESTIGACIÓN 1.1 TEMA PROCESAMIENTO DEL FRUTO SYZYGIUM MALACCENSE (MANZANA MALAYA) PARA OBTENER NÉCTAR Y BEBIDA DE TIPO NUTRICIONAL. 1.2 PROBLEMA En la actualidad la contaminación atmosférica, el humo de tabaco, los herbicidas o ciertas grasas son algunos ejemplos de elementos que generan radicales libres que ingerimos o inhalamos. Los radicales libres dañan las membranas de nuestras células, llegando finalmente a destruir y mutar su información genética causando cáncer. Actualmente en el Ecuador las entidades de control del sector agrícola, comercial y medio ambiente no han dado la suficiente importancia a los diferentes productos vegetales y frutales que se producen o cultivan en el país, es por ello que existe un desconocimiento parcial y en otras ocasiones total de las potencialidades agropecuarias con las que cuenta el país. Existen muchas frutas especialmente en nuestro país que poseen gran aporte nutricional al ingerirlos, pero debido a la poca importancia que existe entre nosotros no la consumimos ya sea por desconocimiento o porque su sabor no es agradable, debido a esto es menester dar a conocer a la ciudadanía la importancia de consumir estos tipos de frutas tales como la manzana malaya por su aporte vitamínico que poseen. 1 1.3 DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA Los últimos avances científicos han demostrado que ciertos alimentos desconocidos para algunas personas en general tienen una gran cantidad de antioxidantes cuya misión es ayudar a las personas a prevenirlas de enfermedades cancerígenas muy comunes en nuestros tiempos, debido a la poca aceptación de las personas hacia estos alimentos por sabores , aromas , etc, se hace necesario el consumo de estos alimentos pero del agrado, formas y presentaciones innovadoras que tenga aceptación para todos los consumidores, por esta razón, se procesó el fruto del syzygium malaccense (manzana malaya) para elaborar néctar y bebida mediante procesos de conservación, la misma que posee alta cantidad de minerales y antioxidantes. 1.4 LIMITACIÓN Se recolectara materia prima de la zona 5 que corresponde a la provincia de Los Rios para la elaboración de néctar y bebida, pero debido a su poca producción en dicho lugar, se procesara a nivel de laboratorio el syzygium malaccense (manzana malaya); el presente trabajo de investigación se efectuó en el laboratorio de microbiología de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Guayaquil. 1.5 ALCANCE DEL PROYECTO Buscar aprovechar al máximo el fruto del syzygium malaccense para realizarles procesos de conservación de néctar y bebida incluyendo sus respectivos análisis de antioxidantes. 2 1.6 OBJETIVOS: 1.6.1 OBJETIVO GENERAL PROCESAMIENTO DEL FRUTO SYZYGIUM MALACCENSE (MANZANA MALAYA) PARA OBTENER NÉCTAR Y BEBIDA DE TIPO NUTRICIONAL. 1.6.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Elaborar néctar y bebida de la pulpa del syzygium malaccense con características nutricionales y antioxidantes. Determinar los antioxidantes proveniente del Syzygium malaccense. Realizar análisis sensorial, fisicoquímico y microbiológico al néctar y bebida provenientes de la manzana malaya. 1.7 IDEA A DEFENDER El syzygium malaccense (manzana malaya) es un árbol que puede ser sembrado en nuestro entorno por lo que es factible procesar su fruto para elaborar néctar y bebida de gran aporte nutricional y antioxidante. 1.8 PREGUNTAS A CONTESTAR ¿Es posible el procesamiento de la manzana malaya para obtener conservas de tipo néctar y bebida? ¿Los productos obtenidos en este proyecto poseerán antioxidantes y serán de aceptación al consumidor? ¿Cumplirán con las normativas adecuadas de calidad los productos finales ? 3 1.9 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA (BENEFICIARIOS) Es dar a conocer a la ciudadanía del Ecuador los principales beneficios de este fruto como la manzana malaya y su importancia de consumo por su alto contenido de antioxidantes, ya que la mayoría de las personas el fruto de una manera natural no la consumen porque su sabor no es agradable, debido a esto, se procesó su fruto para elaborar néctar y bebida ya que poseen una aceptación formidable en cuanto al sabor. Otro sector beneficiario es el agroindustrial porque se industrializaría la manzana malaya ofreciendo al mercado otra variedad de productos y con materia prima nacional impulsando el cambio de la matriz productiva en el Ecuador. 1.10 HIPÓTESIS Los productos obtenidos en esta investigación podrán aportar beneficios con características antioxidantes y nutricionales. 1.11 VARIABLES 1.11.1 INDEPENDIENTES Syzygium malaccense (manzana malaya) 1.11.2 DEPENDIENTES Productos tales como néctar y bebida 4 1.12 OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES VARIABLES SUB- NIVEL DE DEFINICIÓN VARIABLES MEDICIÓN MÁXIMO INSTRUMENTO INFLUENCIA EN DE MEDICIÓN EL PROCESO NORMAS Magnitud física que mide la Presión proyección de la fuerza dirección perpendicular en por psi 15 psi Manómetro °C 121 °C Termómetro g 6075 g Balanza Digital 4.5 Peachímetro 14 Refractómetro Esterilización de los productos Codex Alimentarius unidad de superficie INDEPENDIENTES Manzana Parámetro que mide la agitación Temperatura malaya de las moléculas, o la intensidad del calor generado en las Inhibición de la Codex carga microbiana Alimentarius mismas Parámetro físico que indica la Masa medida de la cantidad de materia que compone un cuerpo Ph DEPENDIENTES Medida de acidez o alcalinidad de una solución Medida ºBx Néctar y para 3.5-3.8 determinar el cociente total de sacarosa o sal disuelta en un liquido Bebida Medición de Antioxidantes Intervalo Un antioxidante es una molécula capaz de retardar o prevenir la oxidación de otras moléculas Intervalo 10-14 Intervalo 50-100 µL 150 µL Productos acorde Regulación de la INEN acidez Control de INEN calidad Espectrofotómetr Inhibición de los o INEN a la normativa radicales libres DPPH 5 CAPITULO 2: MARCO TEÓRICO 2.1 Syzygium Malaccense Syzygium malaccense es un árbol de tamaño mediano que se ha cultivado durante mucho tiempo en los trópicos. Su área de distribución natural se cree que esta en algún lugar entre Melanesia y el sudeste de Asia, hoy en día es muy común en huertos y plantaciones aunque rara vez en los bosques, se valora por sus grandes frutos comestibles que se consumen frescos y ampliamente utilizado en la medicina tradicional, comúnmente conocida como manzana de agua, manzana malaya, marañón japonés, es una especie de árbol perteneciente a la familia de las mirtáceas. El aroma del fruto es muy similar al de una rosa, es de textura acuosa y sabor ligeramente dulce. (Brown, 1935) Figura 1: Árbol del syzygium malaccense Elaborado por: Eduardo Vinces Fuente: Fotografía tomada en la Parroquia Guare Cantón Baba 6 2.1.1 Clasificación taxonómica Reino: División: Clase: Subclase: Orden: Familia: Subfamilia: Tribu: Género: Especie: Plantae Magnoliophyta Magnoliopsida Rosidae Myrtales Myrtaceae Myrtoideae Syzygieae Syzygium syzygium malaccense 2.1.2 Valor nutricional En la siguiente tabla se muestra los valores nutricionales por cada 100 gramos del fruto de syzygium malaccense. Tabla 1: Valor alimenticio por 100 g de la porción comestible Humedad Proteína Grasa Fibra Ceniza Calcio Fosforo Hierro Caroteno (Vitamina A) Tiamina Riboflavina Niacina Acido Ascórbico 90.3-91.6 g 0.5-0.7 g 0.1-0.2 g 0.6-0.8 g 0.26-0.39 g 5.6-5.9 mg 11.6-17.9 mg 0.2-0.82 mg 0.003-0.008 mg 3-10 mcg 15-39 mcg 20-39 mcg 0.21-0.40 mg 6.5-17.0 mg Fuente: Nutritional Analysis ( Cambie, 1994) 7 2.1.3 Origen, distribución y cultivo La manzana malaya se presume es originaria de Asia. Es comúnmente cultivada de Java a las Filipinas y Vietnam, también en Bengala y el sur de la India. Los navegantes portugueses lo llevaron de Malaca a Goa y desde allí se introdujo en el África Oriental y en todas las islas del Pacifico. A partir de entonces, el árbol fue plantado con cierta frecuencia como planta ornamental, en 1929, arboles jóvenes de la zona del canal de panamá fueron transportados a los “Lancetilla Experimental Gardens” en Tela, Honduras, donde florecieron y fructificaron. La manzana malaya se ve con frecuencia en otras partes de América Central, incluyendo Belice, El Salvador y Costa Rica, también en parques y jardines en Ecuador, Brasil y Venezuela. Los frutos son vendidos en los mercados locales y a lo largo de las calles donde se cultiva el árbol. Cabe aclarar que esta fruta emerge con facilidad y debido a esto las personas tienden a sembrar las semillas en sus jardines y parques. Para que esto suceda se necesita tierra que sea bastante fértil o se puede comprar (hacer) tierra negra preparada (que se compone en gran parte de hojas secas y trozos de palos secos que se han dejado durante un tiempo para convertirse en abono) para que así la semilla pueda germinar con facilidad. Algo muy importante que no deben olvidar es regar con abundante agua el lugar donde hemos puesto la semilla (preferiblemente de noche) o si queremos tener más seguridad de su germinación podemos ponerla en una pequeña maceta para luego transportar el árbol cuando sea necesario . (Cambie, 1994) 8 2.1.4 Descripción botánica Hojas: Son de corto peciolo, elíptico-lanceoladas u oblanceoladas; suavemente coreaceas, de color verde oscuro y muy brillantes en la superficie superior, mas pálidas por debajo; 6 a 18 pulgadas (15-45 cm) de largo, 3 ½ a 8 pulgadas (9-20 cm) de ancho. Flores: Son abundantes, solo ligeramente fragantes, y se producen en la parte superior del tronco y a lo largo de las porciones de las ramas maduras sin hojas, en racimos de 2 a 8 de tallo corto, son de 2 a 3 pulgadas de ancho, y están compuestas por un embudo como base, coronado por 5 sépalos gruesos y verdes, 4 pétalos generalmente de color rosado purpura a rojo oscuro ( a veces blanco, amarillo o naranja), y numerosos estambres de 1 ½ pulgada (4cm) de largo terminados en anteras amarillas. Aunque llamativas, las flores están ocultas por el follaje hasta que caen y forman una hermosa alfombra en el suelo. Tallos: Son de bastante rápido crecimiento, alcanzando de 40 a 60 pies (12-18 m) de altura, y tiene un tronco erecto de 15 pies (4.5 m) de circunferencia y una corona piramidal o cilíndrica. Frutos: Son oblongo, a obovoide, o en forma de campana, de 2 a 4 pulgadas (5-10 cm) de largo, 1 a 3 pulgadas (2.5-7.5 cm) de ancho en el ápice, la piel delgada, lisa, cerosa, de color rosa-rojo o purpura o, a veces de color blanco con rayas rojas o rosadas y una pulpa blanca, crujiente o esponjosa, jugosa de sabor muy suave, dulce. Puede haber una única semilla. 9 Semillas: Son oblatas o casi redondas de 5/8 a ¾ pulgada (1.6-2 cm) de ancho, de color marrón claro en el exterior, con el interior verde y de textura algo carnosa. (Elevitch & K. M. Wilkinson, 2000) 2.1.5 Estudios realizados Las plantas, especialmente frutas y verduras, tienen muchos fitoquimicos que poseen diversas actividades biológicas, incluyendo las propiedades antioxidantes y anticancerígenas. En este estudio, el objetivo fue investigar las propiedades antiproliferativas del syzygium malacense contra dos tipos de células de cáncer de origen, es decir, MCF-7 (dependiente de hormonas línea celular de cáncer de mama) y MDA-MB-231 (línea celular de cáncer de mama no hormonalesdependiente). Con base en los resultados obtenidos el syzygium malaccense posee mucha actividad antiproliferativa al disminuir la viabilidad de las líneas celulares de origen del cáncer de MDA-MB-231 y MCF-7, además, se puede concluir que la fruta tiene actividad contra el cáncer como se ha demostrado en estudios anteriores sobre diferentes líneas celulares cancerosas, sin embargo, que el compuesto exacto responsable de sus propiedades contra el cáncer ayudara en la fabricación de formulaciones apropiadas que se pueden utilizar como agentes contra el cáncer en el futuro. (Abdullah & Yip, 2003) 2.1.6 Composición del néctar y bebida del fruto del syzygium malaccense Pulpa de la fruta: Esta fruta es la materia prima para la elaboración del néctar y la bebida, se la ha tomado en cuenta por su alto valor nutritivo que posee. 10 Agua: Apta para el consumo humano, se usa para la elaboración de diversos productos. Azúcar (Sacarosa): Es un edulcorante y conservante, se utiliza mucho para la elaboración de productos ya que extiende la vida útil del producto al inhibir el crecimiento de bacterias y mohos. Ácido cítrico: Es un ácido orgánico que se emplea como conservante y antioxidante natural que se añade industrialmente como aditivo en el envasado de muchos alimentos como los néctares y conservas. 2.1.7 Descripción de los productos y del proceso El néctar de la manzana malaya es un producto pulposo sin fermentar, pero susceptible de fermentación, obtenido de la pulpa al que se le ha añadido una cierta cantidad de agua potable, azúcar y ácido cítrico, para este proyecto se formuló en relación 1:3 (25% m/m) que quiere decir 25% pulpa. La bebida que se obtiene a partir de la manzana malaya es un producto sin fermentar, diluido que se le ha agregado aditivos con azúcar, ácido cítrico y agua, para este proyecto se formuló en relación 1:9 (10% m/m) que quiere decir 10% pulpa. El fruto del syzygium malaccense será sometido a varios procesos térmicos, tales como escaldado, pasteurización y esterilización para obtener productos acorde a las normativas técnicas. 11 CAPITULO 3: DESARROLLO EXPERIMENTAL 3.1 Metodología de la investigación Es de carácter investigativo porque conociendo los beneficios del syzygium malaccense mediante la recolección de información, se aprovecha su fruto para obtener productos con características nutricionales, y experimental porque mediante tratamientos de conservación a nivel de laboratorio se lograra elaborar néctar y bebida del fruto del syzygium malaccense llevando un estricto control de las variables del proceso de acuerdo a las normativas vigentes. 3.1.1 Métodos y Técnicas Método de Observación: Observando minuciosamente que el fruto del syzygium malaccense se le daba poca importancia al consumirlo en época de cosecha, debido al agrado que presenta en su forma natural, a pesar de que este posee una cantidad significativa de aporte nutricional, nace la idea de aprovechar este fruto seleccionando estándares de conservación para elaborar néctar y bebida otorgándole valor agregado con alto nivel de aceptación. Método Deductivo: Con información de journals del syzygium malaccense aceptados como verdaderos se logró llevar a la práctica procesos de conservación mediante experimentos logrando la comprobación de su validez. 12 Método Experimental: Recolectando información necesaria de los diversos procesos de conservación, sin eliminar pasos, se siguió rigurosamente los procedimientos de producción para obtener productos como néctar y bebida acorde a los objetivos planteados en este proyecto. Método Estadístico: Mediante la obtención de tablas, figuras, gráficos y diagramas, se busca una mejor compresión e interpretación de los resultados. 3.1.2 Normas Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 337:2008, requisitos bebidas y néctares Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) 3.2 Calidad de los productos Para obtener productos de calidad en este proyecto se controlaran parámetros acorde a las exigencias de las normativas, por ejemplo, se realizaron análisis organolépticos, fisicoquímicos, microbiológicos, antioxidantes, controlando color, aroma, textura, pH, ºBx, coliformes totales, coliformes fecales , mohos y levaduras. 13 3.3 Experimentación (Diseño) 3.3.1 Instalaciones Instalaciones, Equipos y Materiales Este proceso fue elaborado en el Laboratorio de Microbiología que se encuentra en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Guayaquil ubicado en la Avenida Kennedy y Av. Delta. Reactivos para la determinación de los antioxidantes: Solución de DPPH ( 0.019716 g DPPH / 500 ml de metanol ) Metanol grado reactivo 99.98% Equipos Autoclave Refractómetro, con escala de 0-100 ºBx Peachímetro Espectrofotómetro Estufa Balanza analítica Refrigeradora Computadora con el programa DATALYSE 14 Materiales: Balanza Utensilios de acero inoxidable Pulpeadora o licuadora Matraz aforado de 10 ml ( volumétrico) Pipeta graduada Pipetas volumétricas ( 1,2,3,4,5 ) ml Matraz Erlenmeyer Embudo Papel filtro Frascos para almacenamiento Papel de aluminio Micropipetas automáticas ( 50 µL , 100 µL ) Materia Prima e Ingredientes Pulpa de la fruta Agua Azúcar Ácido cítrico Materiales de Empaque Tapas metálicas Frascos de vidrios 15 3.3.2 Descripción del proceso para la elaboración del néctar Recepción de la materia prima Consiste en recibir la fruta sin golpes y en buen estado para que entre al proceso. Lavado Las frutas se lavan con chorros de agua clorada. Para clorar el agua basta agregar cloro al agua de lavado en una proporción de dos partes de cloro por millón de agua. Selección Se selecciona la fruta sana y con el grado de madurez adecuado. Se recomienda que la fruta este en un estado de ¾ de maduración para que resista bien el tratamiento y contenga mayor acidez. Pesado Consiste en cuantificar la fruta que entrara al proceso, para elaborar 6 botellas de 300 ml para el néctar y 8 botellas de 300 ml para la bebida se necesitaron 2,177 Kg de materia prima. 16 Escaldado El escaldado o la cocción de la fruta se lo hace en una olla y se calienta hasta 90 grados centígrados durante 3 minutos con el objetivo de inactivar las enzimas que oscurecen la fruta y cambian de color, además facilita pelado. Despulpado Se lo hizo de una forma manual, se corta en los extremos y luego se pela quitando la cáscara y las semillas. Formulación del néctar Esta operación consiste en definir la fórmula del néctar y pesar los diferentes ingredientes, así como el agua, estabilizador y el preservante. Este néctar se lo elaboro con 14ºBx y un pH de 3.7 Pasteurización El néctar se pasteuriza a 90 ºC por 5 minutos para destruir los microorganismos patógenos. Envasado El envasado se realiza en caliente a una temperatura mayor a 85 ºC. Sellado Hermético Esta operación consiste en emplear las tapas metálicas, se debe hacer uso de selladoras de botellas. 17 Esterilización Las botellas se introdujeron en el autoclave a 121°C y 15 psi por 30 minutos con el objetivo de eliminar microorganismos que puedan alterar la calidad del producto . Enfriamiento Los frascos se enfrían primero con agua tibia y luego fría para evitar que el cambio de temperatura quiebre el vidrio. Etiquetado Consiste en el pegado de etiquetas (con los requerimientos de ley), y la puesta del producto en cajas. Almacenado Las cajas con el producto se estiban en la bodega de producto terminado que debe ser ventilada y seca. 3.3.3 Descripción del proceso para la elaboración de la bebida Descripción del Proceso Despulpado En esta operación se logra la separación de la pulpa de los demás residuos como las semillas y cáscaras. 18 Filtración Esta operación consiste en filtrar la pulpa mediante un tamiz para retirar el exceso de residuos. Formulación de la bebida Esta operación consiste en definir la fórmula de la bebida y calcular los pesos de los diferentes ingredientes como agua, estabilizador y preservante. La bebida se la realizo con 10ºBx y un pH de 3.8 Pasteurización Se realiza un tratamiento de térmico a 90 ºC por 5 minutos con el fin de eliminar microorganismos patógenos. Envasado Esta operación se realiza a una temperatura no menor de 85º C Sellado Hermético Esta operación consiste en hacer uso de selladoras de botellas empleando sus respectivas tapas metálicas Esterilización Las botellas se introdujeron en el autoclave a 121°C y 15 psi por 30 minutos con el objetivo de eliminar carga microbiana que pueda alterar la calidad de la bebida. 19 Enfriamiento Para evitar que el vidrio se quiebre, los frascos se enfrían primero con agua tibia y luego agua fría. Etiquetado Consiste en el pegado de etiquetas (con los requerimientos de ley), y la puesta del producto en cajas. Almacenado Las cajas con el producto se estiban en la bodega de producto terminado que debe ser ventilada y seca. 20 3.4 Ingeniería de Procesos 3.4.1 Diagrama de flujo del Proceso Recepción de materia prima Lavado Selección Pesado 90°C 3min Escaldado Despulpado Residuos Filtración Pulpa °Bx 10 pH 3.8 Formulación Formulación °Bx 14 pH 3.7 90°C 5min Pasteurización Pasteurización 90°C 5min Envasado Envasado Sellado Hermético Sellado Hermético Esterilización Esterilización Enfriamiento Enfriamiento Etiquetado Etiquetado Almacenado/Bebida Almacenado/Néctar 121°C 15 psi 30min 121°C 15 psi 30min 21 3.4.2 Diagrama por equipo del Proceso. 22 CAPITULO 4: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 4.1. Balance de materia 4.1.2 Balance de materia general para el néctar y bebida Tabla 2: Balance de Materia General OPERACIONES ENTRA RECEPCIÓN DE SALE RESIDUO 2177 2177 LAVADO 2177 2177 SELECCION 2177 2177 PESADO 2177 2177 ESCALDADO 2177 2144 + 33 DESPULPADO 2144 686 + 1458 M.P FORMULACIÓN NÉCTAR BEBIDA ENTRA SALE ENTRA SALE PULPA 436 436 250 236 AZÚCAR 233 233 233 233 AGUA 1308 1308 2124 2124 PASTEURIZACION 1977 1977 2607 2607 BALANCE PARCIAL NÉCTAR PULPA AZÚCAR 436 + 233 PARCIAL BEBIDA PULPA 250 + AZÚCAR + 233 1308 + 2124 GENERAL M.P AZÚCAR 2177 + 466 6075 3432 = 1977 = 1977 BEBIDA = 2593 = AGUA + (RESIDUO) NÉCTAR AGUA 2607 BALANCE 14 AGUA 1977 BALANCE + NÉCTAR = = 1977 RESIDUO + 2607 BEBIDA + 14 2593 RESIDUO + 1505 6075 LA UNIDAD PARA ESTOS CALCULOS ESTA EXPRESADA EN GRAMOS (g) Elaborado por: Eduardo Vinces 23 4.1.3 Balance de materia por operación para el néctar y bebida 2177 g 2177 g 2177 g Recepción de materia prima Lavado 2177 g 2177 g 2144 g Escaldado 33 g 2144 g 686 g Despulpado 1458 g 436 g 233 g 1308 g 236 g 233 g 2124 g Formulación Néctar Formulación Bebida 1977 g 2593 g 24 4.2 Resultados experimentales Cálculos para la cantidad de azúcar utilizada en la elaboración del néctar. 𝑩𝑭 = 𝟏𝟎 𝑿𝑨𝑭 = 𝟎. 𝟏𝟎 𝑷𝑨𝑭 = 𝟒𝟑𝟔 × 𝟎. 𝟏𝟎 = 𝟒𝟑. 𝟔 𝒈 𝑩𝑷 = 𝟏𝟒 𝑺𝒐𝒍𝒖𝒄𝒊ó𝒏: 𝑷𝒓𝒊𝒎𝒆𝒓𝒂 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂𝒄𝒊ó𝒏. 𝑷𝑻𝑷 = 𝟏𝟕𝟒𝟒 𝒈 𝑿𝑨𝑷 = 𝟎. 𝟏𝟒 𝑷𝑻𝑨 = 𝟏𝟕𝟒𝟒 𝒈 × 𝟎. 𝟏𝟒 = 𝟐𝟒𝟒. 𝟏𝟔 𝒈 𝑷𝑨𝟏 = 𝟐𝟒𝟒. 𝟏𝟔 𝒈 − 𝟒𝟑. 𝟔𝟎 𝒈 = 𝟐𝟎𝟎. 𝟓𝟔 𝒈 𝑵𝑷𝑻 = 𝟏𝟕𝟒𝟒 𝒈 + 𝟐𝟎𝟎. 𝟓𝟔 𝒈 = 𝟏𝟗𝟒𝟒. 𝟓𝟔 𝒈 𝑩𝑷 = (𝟐𝟒𝟒. 𝟏𝟔 𝒈 ÷ 𝟏𝟗𝟒𝟒. 𝟓𝟔 𝒈) × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟐. 𝟓𝟓 °𝑩𝒙 𝑺𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒂 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂𝒄𝒊ó𝒏. 𝑷𝑻𝑷 = 𝟏𝟗𝟒𝟒. 𝟓𝟔 𝒈 𝑿𝑨𝑷 = 𝟎. 𝟏𝟒 𝑷𝑻𝑨 = 𝟏𝟗𝟒𝟒. 𝟓𝟔 𝒈 × 𝟎. 𝟏𝟒 = 𝟐𝟕𝟐. 𝟐𝟑 𝒈 𝑷𝑨𝟐 = 𝟐𝟕𝟐. 𝟐𝟑 𝒈 − 𝟐𝟒𝟒. 𝟏𝟔 𝒈 = 𝟐𝟖. 𝟎𝟕 𝒈 𝑵𝑷𝑻 = 𝟏𝟗𝟒𝟒. 𝟓𝟔 𝒈 + 𝟐𝟖. 𝟎𝟕 𝒈 = 𝟏𝟗𝟕𝟐. 𝟔𝟑 𝒈 𝑩𝑷 = (𝟐𝟕𝟐. 𝟐𝟑 𝒈 ÷ 𝟏𝟗𝟕𝟐. 𝟔𝟑 𝒈) × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟑. 𝟖𝟎 °𝑩𝒙 25 𝑻𝒆𝒓𝒄𝒆𝒓𝒂 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂𝒄𝒊ó𝒏. 𝑷𝑻𝑷 = 𝟏𝟗𝟕𝟐. 𝟔𝟑 𝒈 𝑿𝑨𝑷 = 𝟎. 𝟏𝟒 𝑷𝑻𝑨 = 𝟏𝟗𝟕𝟐. 𝟔𝟑 𝒈 × 𝟎. 𝟏𝟒 = 𝟐𝟕𝟔. 𝟏𝟔 𝒈 𝑷𝑨𝟑 = 𝟐𝟕𝟔. 𝟏𝟔 𝒈 − 𝟐𝟕𝟐. 𝟐𝟑 𝒈 = 𝟑. 𝟗𝟑 𝒈 𝑵𝑷𝑻 = 𝟏𝟗𝟕𝟐. 𝟔𝟑 𝒈 + 𝟑. 𝟗𝟑 𝒈 = 𝟏𝟗𝟕𝟔. 𝟓𝟔 𝒈 𝑩𝑷 = (𝟐𝟕𝟔. 𝟏𝟔 𝒈 ÷ 𝟏𝟗𝟕𝟔. 𝟓𝟔 𝒈) × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟑. 𝟗𝟕 °𝑩𝒙 𝑷𝑨 = 𝑷𝑨𝟏 + 𝑷𝑨𝟐 + 𝑷𝑨𝟑 𝑷𝑨 = (𝟐𝟎𝟎. 𝟓𝟔 + 𝟐𝟖. 𝟎𝟕 + 𝟑. 𝟗𝟑)𝒈 = 𝟐𝟑𝟐. 𝟓𝟔 𝒈 𝒅𝒆 𝒂𝒛𝒖𝒄𝒂𝒓 Cálculos para la cantidad de ácido cítrico utilizado en el néctar La cantidad de ácido cítrico empleado fue de 1 g para obtener un pH de 3.7 acorde a la normativa. Cálculos para la cantidad de azúcar utilizada en la elaboración de la bebida. 𝑩𝑭 = 𝟏𝟎 𝑿𝑨𝑭 = 𝟎. 𝟏𝟎 𝑷𝑨𝑭 = 𝟐𝟑𝟔 𝒈 × 𝟎. 𝟏𝟎 = 𝟐𝟑. 𝟔 𝒈 𝑩𝑷 = 𝟏𝟎 𝑺𝒐𝒍𝒖𝒄𝒊ó𝒏. 𝑷𝒓𝒊𝒎𝒆𝒓𝒂 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂𝒄𝒊ó𝒏. 𝑷𝑻𝑷 = 𝟐𝟑𝟔𝟎 𝒈 𝑿𝑨𝑷 = 𝟎. 𝟏𝟎 26 𝑷𝑻𝑨 = 𝟐𝟑𝟔𝟎 𝒈 × 𝟎. 𝟏𝟎 = 𝟐𝟑𝟔 𝒈 𝑷𝑨𝟏 = 𝟐𝟑𝟔 𝒈 − 𝟐𝟑. 𝟔𝟎 𝒈 = 𝟐𝟏𝟐. 𝟒𝟎 𝒈 𝑵𝑷𝑻 = 𝟐𝟑𝟔𝟎 𝒈 + 𝟐𝟏𝟐. 𝟒𝟎 𝒈 = 𝟐𝟓𝟕𝟐. 𝟒𝟎 𝒈 𝑩𝑷 = (𝟐𝟑𝟔 𝒈 ÷ 𝟐𝟓𝟕𝟐. 𝟒𝟎 𝒈) × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟗. 𝟏𝟕 °𝑩𝒓𝒊𝒙 𝑺𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒂 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂𝒄𝒊ó𝒏. 𝑷𝑻𝑷 = 𝟐𝟓𝟕𝟐. 𝟒𝟎 𝒈 𝑿𝑨𝑷 = 𝟎. 𝟏𝟎 𝑷𝑻𝑨 = 𝟐𝟓𝟕𝟐. 𝟒𝟎 𝒈 × 𝟎. 𝟏𝟎 = 𝟐𝟓𝟕. 𝟐𝟒 𝒈𝒓 𝑷𝑨𝟐 = 𝟐𝟓𝟕. 𝟐𝟒 𝒈 − 𝟐𝟑𝟔 𝒈 = 𝟐𝟏. 𝟐𝟒 𝒈 𝑵𝑷𝑻 = 𝟐𝟓𝟕𝟐. 𝟒𝟎 𝒈 + 𝟐𝟏. 𝟐𝟒 𝒈 = 𝟐𝟓𝟗𝟑. 𝟔𝟒 𝒈 𝑩𝑷 = (𝟐𝟓𝟕. 𝟐𝟒 𝒈 ÷ 𝟐𝟓𝟗𝟑. 𝟔𝟒 𝒈) × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟗. 𝟗𝟐 °𝑩𝒙 𝑷𝑨 = 𝑷𝑨𝟏 + 𝑷𝑨𝟐 𝑷𝑨 = (𝟐𝟏𝟐. 𝟒𝟎 + 𝟐𝟏. 𝟐𝟒)𝒈 = 𝟐𝟑𝟑. 𝟔𝟒 𝒈 𝒅𝒆 𝒂𝒛𝒖𝒄𝒂𝒓 Cálculos para la cantidad de ácido cítrico utilizado en la bebida La cantidad de ácido cítrico utilizado fue de 1 g para obtener un pH de 3.8 acorde a la normativa. 27 4.3 Análisis e interpretación de los resultados 4.3.1 Análisis de la concentración de la capacidad antioxidante Resultado de la calibración del espectrofotómetro Tabla 3: Datos obtenidos en la calibración de espectrofotómetro Conc. mg/L 0,1 0,2 0,4 0,5 1 Abs 517 nm 0,01 0,054 0,112 0,145 0,182 Elaborado por: Eduardo Vinces Gráfico 1: Calibración del espectrofotómetro 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Elaborado por: Eduardo Vinces Mediante la siguiente formula obtenemos el % de inhibición para cada concentración del extracto metanólico. % 𝑖𝑛ℎ𝑖𝑏𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝐴𝑜 − 𝐴𝑒 𝑥 100 𝐴𝑜 28 Cálculos de antioxidantes con el extracto metanólico de la pulpa del syzygium malaccense Prueba 1: Se realizó con la concentración de 50 µL Tabla 4: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la pulpa con 50 µL Tiempo (s) Absorbancia 1,302 0,898 0,658 0,553 0,498 0,431 0,498 0,453 0,423 0,384 0,352 0,332 0,308 0,288 0,273 0,259 0,248 0,237 0,228 0,22 0,212 0,205 0,199 0,194 0,189 0,184 0,18 0,176 0,173 0,169 1,4 1,2 Absorbancia 0,057 30,009 60,026 90,037 120,053 150,007 180,019 210,035 240,049 270,002 300,016 330,031 360,046 390,059 420,013 450,027 480,042 510,056 540,007 570,023 600,037 630,053 660,004 690,02 720,034 750,05 780 810,014 840,029 870,043 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 200 400 600 800 Tiempo (s) Gráfico 2: Absorbancia vs Tiempo de la pulpa con 50 µL %inhibición 87,0199693 Elaborado por: Eduardo Vinces 29 1000 Prueba 2: se realizó con la concentración de 100 µL Tabla 5: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la pulpa con 100 µL Absorbancia 0,055 30,005 60,02 90,035 120,049 150,003 180,018 210,03 240,045 270,059 300,013 330,026 360,041 390,055 420,01 450,023 480,037 510,052 540,004 570,019 600,032 1,71 1,189 1,03 0,875 0,75 0,683 0,638 0,6 0,563 0,532 0,495 0,449 0,395 0,331 0,243 0,178 0,156 0,147 0,145 0,144 0,143 630,049 0,142 660,002 0,142 690,017 0,141 720,029 0,141 750,043 0,14 780,059 0,14 810,012 0,14 840,026 0,14 870,04 0,14 2 1,5 Absorbancia Tiempo (s) 1 0,5 0 0 200 -0,5 400 600 800 Tiempo (s) Gráfico 3: Absorbancia vs Tiempo de la pulpa con 100 µL %inhibición 91,8128655 Elaborado por: Eduardo Vinces 30 1000 Cálculos de antioxidantes con el extracto metanólico de la bebida del syzygium malaccense Prueba 1: 50 µL Tabla 6: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la bebida con 50 µL Absorbancia 0,048 30,049 60,048 90,051 120,051 150,049 180,051 210,048 240,049 270,051 300,048 330,05 360,049 390,05 420,051 450,05 480,05 510,052 540,05 570,049 600,051 630,048 660,049 690,05 720,048 750,049 780,051 810,049 840,05 870,048 0,989 0,961 0,946 0,937 0,93 0,924 0,92 0,917 0,913 0,911 0,908 0,906 0,904 0,902 0,9 0,899 0,896 0,895 0,893 0,892 0,891 0,89 0,889 0,888 0,887 0,886 0,887 0,885 0,886 0,89 1 0,98 Absorbancia Tiempo (s) 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 0,86 0 200 400 600 800 1000 Tiempo (s) Gráfico 4: Absorbancia vs Tiempo de la bebida con 50 µL %inhibición 10,01 Elaborado por: Eduardo Vinces 31 Prueba 2: 100 µL Tabla 7: Datos obtenidos del espectrofotómetro de la bebida con 100 µL Absorbancia 0,057 30,058 60,058 90,058 120,058 150,057 180,056 210,056 240,056 270,057 300,056 330,058 360,055 390,056 420,057 450,057 480,058 510,056 540,056 570,057 600,057 630,055 660,055 690,056 720,056 750,056 780,056 810,057 840,059 870,056 0,913 0,859 0,829 0,81 0,797 0,787 0,778 0,771 0,765 0,76 0,755 0,751 0,747 0,744 0,74 0,737 0,735 0,732 0,73 0,727 0,725 0,723 0,721 0,719 0,717 0,715 0,714 0,712 0,71 0,709 0,97 0,92 Absorbancia Tiempo (s) 0,87 0,82 0,77 0,72 0,67 0 200 400 600 800 1000 Tiempo (s) Gráfico 5: Absorbancia vs Tiempo de la bebida con 100 µL %inhibición 22,34 Elaborado por: Eduardo Vinces 32 Cálculos de antioxidantes con el extracto metanólico del néctar del syzygium malaccense Prueba 1: 50 µL Tabla 8: Datos obtenidos del espectrofotómetro del néctar con 50 µL Absorbancia 0,054 0,928 0,96 30,054 0,838 0,91 60,052 0,791 0,86 90,052 0,758 120,053 0,734 150,053 0,716 180,053 0,702 210,052 0,69 240,054 0,68 270,052 0,671 300,054 0,663 330,051 0,656 360,053 0,65 390,053 0,644 420,052 0,639 450,052 0,634 480,004 0,63 510,006 0,625 540,004 0,621 570,005 0,618 600,006 0,614 630,053 0,611 660,052 0,607 690,052 0,604 720,053 0,601 750,052 0,619 780,053 0,614 810,053 0,609 840,053 0,605 870,053 0,602 Absorbancia Tiempo (s) 0,81 0,76 0,71 0,66 0,61 0,56 0 200 400 600 800 Tiempo (s) Elaborado por: Eduardo Vinces Gráfico 6: Absorbancia vs Tiempo del néctar con 50 µL %inhibición 35,1293103 Elaborado por: Eduardo Vinces 33 1000 Prueba 2: 100 µL Tabla 9: Datos obtenidos del espectrofotómetro del néctar con 100 µL Absorbancia 0,054 0,861 30,051 0,728 60,051 0,663 90,054 0,619 0,9 120,051 0,586 0,8 150,052 0,559 180,051 0,537 210,051 0,519 240,051 0,504 270,052 0,491 300,052 0,479 330,052 0,469 360,051 0,459 390,052 0,451 420,052 0,443 450,051 0,436 480,052 0,43 510,053 0,424 540,052 0,434 570,052 0,424 600,052 0,417 630,053 0,411 660,053 0,406 690,051 0,401 720,052 0,397 750,051 0,393 780,055 0,389 810,051 0,385 840,053 0,381 870,052 0,377 Absorbancia Tiempo (s) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0 200 400 600 800 Tiempo (s) Gráfico 7: Absorbancia vs Tiempo del néctar con 100 µL %inhibición 56,213705 Elaborado por: Eduardo Vinces 34 1000 Efectos del calor en los antioxidantes. Tabla 10: Efectos del calor en los antioxidantes Concentración 100 µL Materia Prima Pulpa % Inhibición 91.81 Concentración Productos % Inhibición 100 ul Bebida 22.34 100 µL Néctar 56.21 Elaborado por: Eduardo Vinces 4.3.2 Análisis Físico Químico Del Néctar Evaluación de los ºBx Se tomó un refractómetro debidamente calibrado con agua destilada, luego se procedió a tomar 5 muestras realizando 4 repeticiones a cada muestra Tabla 11: Datos obtenidos de los ºBx del néctar Muestras Repeticiones 1 2 3 4 Promedio M1 14 13 13 14 13,5 M2 13 15 14 13 13,75 M3 14 14 14 14 14 M4 13 14 14 15 14 M5 14 13 14 14 13,75 Elaborado por: Eduardo Vinces 35 °Bx vs Muestra Muestra M5 M4 M3 M2 M1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 13,8 13,9 14 14,1 °Bx Gráfico 8: °Bx vs Muestra Elaborado por: Eduardo Vinces Evaluación del pH Se tomó 5 muestras y mediante un peachímetro se procedió a realizar 4 repeticiones a cada muestra Tabla 12: Datos obtenidos del pH del néctar Muestras Repeticiones 1 2 3 4 Promedio M1 3,7 3,8 3,7 3,5 3,675 M2 3,7 3,8 3,7 3,6 3,7 M3 3,5 3,5 3,4 3,5 3,5 M4 3,5 3,5 3,7 3,7 3,6 M5 3,6 3,6 3,7 3,7 3,65 Elaborado por: Eduardo Vinces 36 pH vs Muestra Muestras M5 M4 M3 M2 M1 3,350 3,400 3,450 3,500 3,550 3,600 3,650 3,700 3,750 pH Gráfico 9: pH vs Muestra Elaborado por: Eduardo Vinces 4.3.3 Análisis microbiológicos del néctar Tabla 13: Datos obtenidos de los análisis microbiológicos del néctar RESULTADOS PARÁMETROS UNIDADES MUESTRA MUESTRA 1 2 MÉTODO DE ANÁLISIS COLIFORMES TOTALES NPM/Cm3 2 1 NTE INEN 1529-6 COLIFORMES FECALES NPM/Cm3 0 0 NTE INEN 1529-8 RECUENTO ESTANDAR EN PLACA REP UFC/g <1 <1 NTE INEN 1529-5 RECUENTO DE MOHOS Y LEVADURAS UFC/g 1 2 NTE INEN 1529-10 Elaborado por: Eduardo Vinces 37 4.3.4 Análisis sensorial del néctar Mediante este análisis pudimos obtener resultados de las características organolépticas del néctar en cuanto a textura, aroma y sabor. Se evaluó numéricamente una muestra para cada juez siendo esta la escala, 1 me desagrada mucho, 2 me desagrada, 3 me es indiferente, 4 me agrada y 5 me agrada mucho. Tabla 14: Datos obtenidos del análisis sensorial del néctar Jueces Aroma Textura Sabor 1 4 5 5 2 4 5 4 3 5 5 4 4 5 5 5 5 4 4 5 6 4 4 5 7 5 5 4 8 5 4 5 Elaborado por: Eduardo Vinces Tabla 15: Escala de alternativas para el análisis sensorial del néctar Escala 1. Me desagrada mucho 2. Me desagrada 3. Me es indiferente 4. Me agrada 5. Me agrada mucho Elaborado por: Eduardo Vinces 38 Jueces vs Aroma 6 5 Aroma 4 3 5 2 4 4 1 2 5 4 4 5 6 5 5 7 8 1 0 3 4 Jueces Gráfico 10: Jueces vs Aroma Elaborado por: Eduardo Vinces Jueces vs Textura 6 5 Textura 4 3 5 5 5 2 5 4 4 4 5 6 4 1 0 1 2 3 4 7 8 Jueces Gráfico 11: Jueces vs Textura Elaborado `por: Eduardo Vinces 39 Jueces vs Sabor 6 5 Sabor 4 3 5 2 5 4 4 2 3 5 5 5 4 1 0 1 4 5 6 7 8 Jueces Gráfico 12: Jueces vs Sabor Elaborado por: Eduardo Vinces 4.3.5 Aceptabilidad del néctar Se realizó encuestando a 20 personas obteniendo los siguientes resultados: Tabla 16: Escala de parámetros para la aceptabilidad del néctar PARÁMETROS PERSONAS Me desagrada mucho Me desagrada Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho 0 0 1 4 15 Elaborado por: Eduardo Vinces 40 Aceptabilidad del Néctar 5% Me desagrada mucho Me desagrada 20% Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho 75% Gráfico 13: Aceptabilidad del Néctar Elaborado por: Eduardo Vinces 4.3.6 Análisis físico químico de la bebida Evaluación de los ºBx Se tomó un refractómetro debidamente calibrado con agua destilada, luego se procedió a tomar 5 muestras realizando 4 repeticiones a cada muestra Tabla 17: Datos obtenidos de los ºBx de la bebida Muestras Repeticiones 1 2 3 4 Promedio M1 10 10 9 10 9,75 M2 10 9 9 10 9,5 M3 9 10 11 10 10 M4 10 8 10 9 9,25 M5 10 10 10 10 10 Elaborado por: Eduardo Vinces 41 °Bx vs Muestra Muestra M5 M4 M3 M2 M1 8,8 9 9,2 9,4 9,6 9,8 10 10,2 ºBx Gráfico 14: ºBx vs Muestra Elaborado por: Eduardo Vinces Evaluación del pH Se tomó 5 muestras y mediante un peachímetro se procedió a realizar 4 repeticiones a cada muestra. Tabla 18: Datos obtenidos del pH de la bebida Muestra Repeticiones 1 2 3 4 Promedio M1 3,8 3,8 3,8 3,7 3,775 M2 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 M3 3,7 3,8 3,8 3,8 3,775 M4 3,8 3,7 3,8 3,8 3,775 M5 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 Elaborado por: Eduardo Vinces 42 pH vs Muestra M5 Muestra M4 M3 M2 M1 3,76 3,765 3,77 3,775 3,78 3,785 3,79 3,795 3,8 3,805 pH Gráfico 15: pH vs Muestra Elaborado por: Eduardo Vinces 4.3.7 Análisis microbiológicos de la bebida Tabla 19: Datos obtenidos del análisis microbiológico de la bebida RESULTADOS PARÁMETROS UNIDADES MUESTRA MUESTRA 1 2 MÉTODO DE ANÁLISIS COLIFORMES TOTALES NPM/Cm3 2 1 NTE INEN 1529-6 COLIFORMES FECALES NPM/Cm3 0 0 NTE INEN 1529-8 RECUENTO ESTANDAR EN PLACA REP UFC/g <1 <1 NTE INEN 1529-5 RECUENTO DE MOHOS Y LEVADURAS UFC/g 1 2 NTE INEN 1529-10 Elaborado por: Eduardo Vinces 43 4.3.8 Análisis sensorial de la bebida Mediante este análisis pudimos obtener resultados de las características organolépticas de la bebida en cuanto a aroma, textura y sabor. Se evaluó numéricamente una muestra para cada juez siendo esta la escala 1 me desagrada mucho, me desagrada, me es indiferente, me agrada, me agrada mucho. Tabla 20: Datos obtenidos del análisis sensorial de la bebida Jueces Aroma Textura Sabor 1 4 5 5 2 4 5 4 3 5 5 4 4 5 4 5 5 4 4 5 6 4 4 5 7 5 5 4 8 5 4 5 Elaborado por: Eduardo Vinces Tabla 21: Escala de alternativas para el análisis sensorial de la bebida Escala 1. Me desagrada mucho 2. Me desagrada 3. Me es indiferente 4. Me agrada 5. Me agrada mucho Elaborado por: Eduardo Vinces 44 Jueces vs Aroma 6 5 Aroma 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Jueces Gráfico 16: Jueces vs Aroma Elaborado por: Eduardo Vinces Jueces vs Textura 6 5 Textura 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Jueces Gráfico 17: Jueces vs Textura Elaborado por: Eduardo Vinces 45 Jueces vs Sabor 6 5 Sabor 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Jueces Gráfico 18: Jueces vs Sabor Elaborado por: Eduardo Vinces 4.3.9 Aceptabilidad de la bebida Se realizó encuestando a 25 personas obteniendo los siguientes resultados: Tabla 22: Escala de parámetros para la aceptabilidad de la bebida PARÁMETROS PERSONAS Me desagrada mucho Me desagrada Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho 0 0 2 5 18 Elaborado por: Eduardo Vinces 46 Aceptabilidad de la Bebida 8% Me desagrada mucho 20% Me desagrada Me es indiferente Me agrada 72% Me agrada mucho Gráfico 19: Aceptabilidad de la bebida Elaborado por: Eduardo Vinces 47 CONCLUSIONES Se pudo realizar néctar y bebida en concentraciones de 1 en 3 y 1 en 9 masa/masa siguiendo los parámetros establecidos por la norma NTE INEN 2 337:2008. Mediante análisis de actividad antioxidantes del extracto metanólico del syzygium malaccense se obtuvieron resultados que indican porcentaje de inhibición tanto para la pulpa como los productos: extracto metanólico de la pulpa a una concentración de 50 y 100 microlitros, con porcentajes de inhibición de 87.01 y 91.81%; extracto metanólico de la bebida a una concentración de 50 y 100 microlitros, con porcentajes de inhibición de 10,01 y 22.34% y el extracto metanólico del néctar a una concentración de 50 y 100 microlitros con porcentajes de inhibición de 35.12 y 56.21%. Realizado los análisis fisicoquímicos a los productos se obtuvieron resultados: bebida, pH 3.8 y ºBx 10; néctar, pH 3.7 y ºBx 14, los ensayos microbiológicos demuestran que cumplen con la normativa NTE INEN 2 337:2008 para ser consumidos, adicional ambos productos tuvieron una gran aceptación por los encuestados. 48 RECOMENDACIONES Aprovechar la semilla del fruto del syzygium malaccense para obtener aceite. Promover la siembra de este árbol que está en peligro de extinción. Concientizar a la población y a los jóvenes universitarios para que difundan el conocimiento sobre esta fruta en lo que respecta a sus propiedades. Desarrollar una base de datos con información nutricional o nutraceutico de frutas desconocidas para la ciudadanía que se encuentran en el Ecuador de grandes beneficios antioxidantes. 49 BIBLIOGRAFÍA 1. A., M., & Cenzano, I. (1994). Manual de Industrias Alimentarias. 2. Abdullah, N., & Yip, C. (2003). Spectrum of Breast Cancer in Malaysian Women, 921-923. 3. Amin, I. (2008). El contenido de carotenoides de frutas tropicales infrautilizadas. 4. Brown, F. (1935). Flora of southeastern Polynesia III Dicotyledons. Bishop Museum Bulletin. 5. Cambie, R. (1994). Fijian Medicinal Plants. Collingwood, Australia. 6. Dasgupta, N. (2007). Antioxidant activity of some leafy vegetables of India:A comparative study. Food Chemistry. 7. Duran, E. C. (1981). Rev. Agroquim. Tecnol. 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Ramirez, F. D. (2006). Manual del Ingeniero de Alimentos. 20. Vasco, C. (2008). Compuestos fenólicos totales y capacidad antioxidante de los principales frutos de Ecuador. 21. WATTS, YLIMANKI, JEFFERY, & Elías. (1992). “Métodos Sensoriales para la Evaluación de Alimentos”. Canada. 51 Anexos ANEXO A ELABORACION DEL NÉCTAR DE MANZANA MALAYA Figura 2: Recepción de materia prima Figura 4: Selección Figura 6: Escaldado Figura 3: Lavado Figura 5: Pesado Figura 7: Despulpado Figura 8: Formulación del néctar Figura 9: Pasteurización Figura 10: Sellado Hermético Figura 11: Almacenado ANEXO B ELABORACION DE LA BEBIDA DE MANZANA MALAYA Figura 12: Filtración de la pulpa Figura 14: Pasteurización Figura 16: Almacenado Figura 13: Formulación de la bebida Figura 15: Sellado Hermético ANEXO C ETIQUETAS ANEXO D NOMENCLATURA DPPH: 2,2- Difenil- 1- picrihidracil mg: Miligramos µL: Micro Litros ºBx: concentración de sólidos en una disolución. pH: Potencial de hidrogeno psi: Libras por pulgadas cuadradas ºC: Grados centígrados g: Gramos INEN: Instituto Ecuatoriano de Normalización mcg: Microgramos cm: Centímetros m: Metros nm: Nanómetros FAO: Organización de la Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura fig.: Figura E: Entrada S: Salida BF: ºBx de la fruta XAF: Fracción de azúcar de la fruta PAF: Peso de azúcar aportado por la fruta BP: Brix del producto PTP: Peso total del producto XAP: Fracción de azúcar en el producto PTA: Peso total de azúcar en el producto PA: Peso de azúcar PA1: Peso de azúcar primera aproximación PA2: Peso de azúcar segunda aproximación PA3: Peso de azúcar tercera aproximación NPT: Nuevo peso total BP: Brix del producto Conc: Concentración mg/L: miligramos por litro Abs: Absorbancia Ao: Absorbancia inicial Ae: Absorbancia final ufc: Unidades formadoras de colonia t/s: Tiempo en segundos ANEXO E ESPECTROFOTOMETRÍA Figura 17: Preparación de la calibración del equipo Figura 18: Calibración del equipo Figura 19: Determinación de los antioxidantes ANEXO F ANÁLISIS FISICOQUIMICOS DE LOS PRODUCTOS Figura 20: Determinación de pH de la bebida Figura 21: Determinación de pH del néctar Figura 22: Determinación de los ºBx ANEXO G EVALUACIÓN SENSORIAL DEL NÉCTAR Y LA BEBIDA Nombre: Marcar con una X lo que usted considera adecuado Muestras Características Alternativas Me desagrada mucho Me desagrada Aroma Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho Me desagrada mucho Me desagrada Textura Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho Me desagrada mucho Me desagrada Sabor Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho Me desagrada mucho Me desagrada Aceptabilidad Me es indiferente Me agrada Me agrada mucho Observaciones……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….. ANEXO H RESULTADOS MICROBIOLÓGICOS - NÉCTAR RESULTADOS MICROBIOLÓGICOS - BEBIDA