FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) 1. DATOS GENERALES Asignatura: Procesos II CALIFICACIÓN 4,3 Semestre: VIII Docente Responsable de la práctica: Oscar Arango Bedoya, William Alexander Díaz López Fecha en que se realizo la práctica: 6 de abril de 2017 APELLIDOS NOMBRES CEDULA Aguirre Termal Pilar 1088652562 Narváez vallejos Edison Julián 1085939069 Pístala Ceballos Eddie Daniel 1085938775 Unigarro Delgado Maryi Lizeth 1085915029 Benavides Tarapues Diana Anabel 1085937543 Tucanes cuasapud Edison Alexander 1085929276 2. INTRODUCCION: La mora es una fruta muy apetecida tanto en el mercado nacional como en el internacional. Rica en vitaminas y minerales, Se conocen numerosas especies de moras en las zonas altas de América Tropical, principalmente en Ecuador, Colombia, Panamá, los países de Centroamérica y México. Esta fruta está destinada para el consumo directo, en jugos, compotas, mermeladas y néctares siendo la última uno de los métodos más utilizados para la conservación de las frutas. El néctar debe tener buenas características sensoriales y atractivas al consumidor también debe contener una composición constituido por pulpa de fruta , agua potable, azúcar, ácido cítrico, preservante químico en algunos casos , estos compuestos están regulados tanto en cantidad como el tipo de sustancia a estar bajo la norma de cualquier país o región. Existen dos aspectos importantes a considerar en la elaboración de néctares: Propiciar la destrucción de las levaduras que podrían causar fermentación, así como hongos y bacterias que podrían originar malos sabores y altercaciones entre los métodos que se utiliza para eliminar o inactivar los patógenos tenemos pasteurización lenta, rápida(pasteurizador), escaldado. Otro aspecto importa en un néctar es la Conservación en el producto del sabor de la fruta y su poder vitamínico. FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) 3. JUSTIFICACIÓN: Las enfermedades de transmisión alimentaria constituyen un peligro potencial para la salud a nivel nacional dado que los productos alimenticios y el agua contaminada son importantes fuentes de contagio-los alimentos contaminados representan la fuente de enfermedades transmisibles que causan enfermedades a personas en todo el mundo. Aunque en Colombia las estadísticas referentes a enfermedades de transmisión alimentaria son relativamente escasas se pretende demostrar que el problema es suficientemente grave como para atraer la atención de gobiernos y la industria alimentaria sobre la calidad en relación con la innocuidad de los alimentos. Es por ello que es importante La pasteurización debido a que este es un proceso tecnológico que se lleva a cabo mediante el uso de calor. Es un tratamiento térmico suave, aspecto que lo diferencia de la esterilización, mucho más intenso. Su principal objetivo es la eliminación de patógenos en los alimentos para alargar su vida útil. La pasteurización emplea temperaturas bajas pero que aseguran la eliminación de patógenos, aunque algunos puedan aguantarlas y resistirlas. El valor nutricional de los alimentos y sus características organolépticas no se ven tan alteradas. En el caso de alimentos líquidos, la temperatura tendría que situarse sobre los 72ºC y 85ºC durante 20 segundos y el los alimentos envasados entre los 62ºC y los 68ºC durante periodos más largos de tiempo, unos 30 minutos. Con la aplicación de esta técnica se puede aumentar la vida útil de los alimentos varios días, como es el caso de la leche, hasta varios meses, como es el caso de los alimentos envasados o embotellados, en nuestro caso aprender el uso de equipos de pasteurización y la elaboración de néctar utilizando la pasteurización para darle una vida útil a nuestro producto. 4. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA: 4.1 Objetivo General: Conocer los efectos de la pasteurización en néctar de mora 4.2 Objetivos Específicos: - Identificar y manejar los equipos involucrados en el proceso Identificar el proceso para la elaboración del néctar Determinar la función que cumple cada aditivo dentro del producto elaborado Familiarizar al estudiante con la técnica de pasteurización. FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) 5. Marco Teórico Según la NTC 5468, el néctar de fruta es definido como producto sin fermentar, pero fermentable, que se obtiene añadiendo agua con o sin la adición de azúcares de miel y/o jarabe, y/o edulcorantes. Podrán añadirse sustancias aromáticas, componentes aromatizantes volátiles, pulpa y células, todos los cuales deberán proceder del mismo tipo de fruta y obtenerse por procedimientos físicos. “Estos productos se pueden obtener a partir de fruta fresca, refrigerada, elaborada en pasta congelada o conservada con sulfito. Sin embargo el producto de alta calidad se obtiene solamente a partir de materia prima fresca” (Meyer, 1993). El termino néctar de frutas es usado para designar la mezcla de pulpa de fruta con agua, azúcar y ácido cítrico que producen una bebida lista para consumir. Los néctares varían desde productos fluidos y poco transparentes hasta los viscosos con alta cantidad de sólidos en suspensión. A parte de sus características propias, el agua empleada en la elaboración de néctares deberá reunir las siguientes características: Calidad potable. Libre de sustancias extrañas e impurezas. Bajo contenido de sales. Para este fin se puede recurrir al uso de equipos que aseguren una óptima calidad del agua, como son los filtros y los purificadores. La cantidad de agua que se debe incorporar al néctar se calcula según el peso de la pulpa o jugo y de las características de la fruta. (Myriam Coronado Trinidad., Roaldo Hilario Rosales., 2001). PROCESO DE ELABORACIÓN DE UN NECTAR. ADECUACIÓN DE LA MATERIA PRIMA. LAVADO Y ENJUAGUE: La gran variedad de contaminantes que se encuentran en los productos agrícolas hacen necesario el uso de métodos de limpieza y desinfección prácticos y económicos (Galvis y Herrera, 1999). El lavado tiene por objeto eliminar de la fruta toda la tierra u otras sustancias que tenga adheridas. Selección: Con esta operación se busca separar los frutos que no son aptos para la elaboración del néctar, como productos con daños mecánicos, arrugamientos, deshidratación, manchas, ataque biológico y defectos fisiológico. Clasificación: Esta operación tiene como finalidad la unificación de la calidad de las frutas, según propiedades escogidas por el industrial como dureza, color, tamaño, forma, peso, apariencia, sanidad y aroma de la materia prima para la transformación (Galvis y Herrera, 1999). La clasificación se puede hacer manual o mecánicamente, o se combinan ambas formas FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) Obtención del jugo Lavado. Se realiza para eliminar el polvo, suciedad y otras impurezas que acompaña a la fruta; se debe sumergir las frutas en una tina con solución desinfectante por cinco minutos, luego remover manualmente las frutas cuidando de no dañarlas, finalmente enjuagar con abundante agua. Pelado y corte. Se realiza para separar la cáscara de la fruta y evitar que el jugo tenga un sabor amargo. Extracción del jugo. se realiza para obtener el jugo con el que se elaborará el néctar, se puede hacer uso de una licuadora o prensa para extraer el jugo. Filtrado. Se realiza para separar las semillas, fibras y cualquier otra impureza que puede contener el jugo, se utilizan coladores comunes o tamices con aberturas más finas. Pesado. Se realiza para conocer el peso exacto del jugo a procesar, el peso del jugo es la base para calcular la cantidad de insumos y se miden los grados brix. Formulación: Para calcular la cantidad que se debe mezclar de cada uno de los constituyentes en la formulación de un néctar se debe conocer: El porcentaje de pulpa que va a contener el néctar de fruta Los sólidos solubles o grados Brix aportados ( S.S.A) por la pulpa. Los Grados Brix que va a contener el producto final. La cantidad de néctar a preparar. Conociendo esta información, se puede calcular el porcentaje de cada uno de los constituyentes del néctar de la siguiente manera: Porcentaje de azúcar: El azúcar tiene 100 °Brix por lo tanto, su porcentaje será igual a los sólidos solubles que debe aportar Se calculan las cantidades de cada uno de los constituyentes del néctar, teniendo en cuenta los porcentajes de pulpa, azúcar y agua FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) Conservación del producto terminado: Los métodos utilizados en la conservación definitiva del producto terminado, de acuerdo con Cheftel y Cheftel, (1986), son: Agentes conservadores, filtración esterilizante, congelación y pasteurización. De los métodos mencionados solo me referiré al de pasteurización. Pasteurización: Los néctares pueden ser conservados mediante tratamientos térmicos adecuados, como la pasteurización. La pasteurización se realiza aplicando un tratamiento térmico moderado al alimento, menos drástico que la esterilización. La pasteurización en los néctares de frutas puede realizarse de dos formas: Pasteurización después del empacado: Una vez el néctar ha sido preparado en el tanque de mezcla y calentado a cerca de 60ºC, se lleva directamente a la máquina llenadora y colocado en botellas de vidrio o envases metálicos de diferente tamaño De allí es colocado en una marmita o autoclave donde es calentado durante un tiempo necesario, que dependerá de varios factores como el pH del néctar, el tamaño, forma y posibilidad de agitación de los recipientes. Por lo general la temperatura que debe alcanzar la masa de néctar es de 85 - 88ºC. Pasteurización del néctar y llenado en caliente: En este caso, se calienta el néctar de manera rápida a cerca de 90ºC y luego se llenan y cierran los envases Envasado y Cerrado: El envasado consiste en verter en frascos de vidrio, el néctar obtenido en cantidades precisas y preestablecidas bien sea en peso o en volumen. Esta operación puede hacerse manual o automáticamente. Enfriamiento: Los recipientes se enfrían en duchas de agua fría, con la precaución de evitar choques térmicos bruscos en los envases de vidrio. Almacenamiento: Los envases, de vidrio se deben almacenar en lugares frescos, en congelación o refrigeración. FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) 6. Materia Prima e Insumos Utilizados 7. Ítem Cantidad unidad Observación Mora 15 kg Excelente estado de madurez. Azúcar 2.52 kg Depende de la medición de grados Brix (° Brix). CMC 100 g Espesante q permite lograr la consistencia deseada. Agua 33.48 L Agua potable . Equipo y utensilios Utilizados: Equipo - Utensilio Observación Estufa Industrial de dos Acero inoxidable, dos quemadores, operación a gas licuado de petróleo. puestos Tabla de picar Cuchillo Material de plástico Acero inoxidable, utilizado para realizar cortes en las materias primas utilizadas. Despulpadora Equipo utilizado para el despulpado de la mora, capacidad de 10 L. Termómetro Utilizado para el previo control de la temperatura. Balanza analítica Balanza de laboratorio diseñada para medir pequeñas masas, en un principio de un rango menor del miligramo. ollas Baldes plásticos Toallas o limpiones 1 bolsa plástica para la basura De acero inoxidable, capacidad de 4 Lt. Capacidad de 10 L Color blanco Capacidad 1 kg FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) 8. Diagrama de Flujo 9. Tablas de Datos obtenidos y Balance de Materia FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) . Para realizar el balance de materia en la formulación del néctar (tabla1), se procedió a tomar los siguientes datos y posteriormente realizar los cálculos convenientes: El peso de inicial de la mora fue: 12.22 Kg. Para determinar los ºbrix se utilizó un refractómetro. Grados °Brix del jugo mora: 8ºbrix ACIDEZ DE LA MORA: Acidez mora = Acidez mora = 𝑚𝐿 𝑁𝑎(𝑂𝐻)∗0.067 2𝑚𝐿 6.1mL∗0.067 2𝑚𝐿 ∗ 100 ∗ 100 = 2.04% INDICE DE MADUREZ IM= ºBRIX 2𝑚𝐿 IM= 8 2.04 =4 Debido que el índice de madurez debe estar en un rango de 8 a 15, se debe estandarizar a un IM de 12 así: x 2.04 = 12 x= 12*2.04 X= 24 º𝐁𝐑𝐈𝐗 FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) Ingredientes °Brix Cantidad Gramos de azucar Mora X 8 Azúcar Y 100 Total 8𝑥 100 + 𝑦∗100 100 Y*100/100 24 º𝐁𝐑𝐈𝐗 100 Por lo tanto tenemos que: X+ Y = 100 8*x/100 x= 100-y (1) = 24º𝐁𝐑𝐈𝐗 (2) 8(100 − 𝑦) + 𝑦 = 24 100 800 − 8𝑦 + 𝑦 = 24 100 8- 8𝑦 100 + 𝑦 = 24 −8𝑦 + 𝑦 = 24 − 8 100 Y (1- −8 100 ) = 24-8 Entonces y = 17.39 azúcar X= 82.60 pulpa Se necesitan 82.6 de ácido (mora) y 17.39 de azúcar para un índice de madures de 12. Si: FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) 12Kg de pulpa X(kg de azúcar) 82.6% 17.39% 12∗17.39 x= = 2,52 Kg de azúcar 82.6 Tenemos que 12 kg (pulpa) 25% (mezcla) 2.52 Kg de azúcar x= 2.52∗25% 12 x (% azúcar en la mezcla) = 5.25% 𝑑𝑒 𝑎𝑧𝑢𝑐𝑎𝑟 Sumando los %de pulpa (25%) más el % de azúcar (5.25%), obtenemos un total de 30.25% en lo que refiere pulpa+azúcar, y el restante (69.75%), equivale a el agua en un balance el 100%, por lo tanto para obtener la cantidad en litros : 12 Kg de pulpa X (litros de agua) X= 69.75%∗12 25% 25% 69.75% = 33.48 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 Se usa 100g de CMC, ya que equivalen al 0.5% total. FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) INGREDIENTES ºBRIX (%) CANTIDAD Pulpa mor 25 % 12 Kg 24 Azúcar 5.25 % 2.52 Kg 100 Agua 69.75 % 33.48 L 0 TOTAL 100 % 48 Kg/L SOLIDOS SOLUBLES APORTADOS (25%*24)/100=6 5.25 0 12 ºBRIX Tabla 1. Balance de materia para formulación de néctar. DETERMINACIÓN DE CAUDAL: Siguiendo con la definición de caudal o flujo volumétrico que es la cantidad de fluido que circula a través de una sección del ducto (tubería, cañería, oleoducto, río, canal,) por unidad de tiempo. El método q utilizamos es el método volumétrico que es La forma más sencilla de calcular los caudales pequeños y se trata de la medición directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. CAUDAL(Q°) =volumen/tiempo Calculo del tiempo de retención Área del conducto =7,4 cm2 Longitud de la zona de retención=436.2 cm Calculo de caudal: Para la medición del flujo volumétrico del néctar en el pasteurizador, utilizamos un volumen de 5L y determinamos el tiempo en que tardaba en llenarse el respectivo recipiente. aclarando que se hizo en la zona de salida del néctar. Aunque en un comienzo se midió el caudal en la zona de retención con una probeta de 1L, no se tomaron estos datos porque después de montar otra vez los tubos de la zona de retención se manipulo la bomba ocasionando una variación de la velocidad de flujo y por tanto el caudal. CAUDAL(Q°) = volumen/tiempo Tiempos registrados : 36.36 s , 42,52 s , 40,77 s tiempo promedio= 36,36+42,52+40,77 3 =39,88 s FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) V=5L. ( )( ) (Q°) = 1𝑚3 100𝑐𝑚 1000𝑙 1𝑚 5000𝑐𝑚3 39,88 𝑠 3= 5000 cm3 convertimos de litros a cm3 para facilitar cálculos posteriores = 125,37 cm3/s caudal del flujo Para despejar el tiempo de retención utilizamos la fórmula de caudal Q°= AV de donde V=X/t Por lo tanto, la formula resultante es: Q°= AX/t X=zona de retención Q°=caudal Despejamos t: t= AX/ Q°= (7,4 𝑐𝑚2)436,2𝑐𝑚 125,37 𝑐𝑚3/𝑠 t =tiempo de retención A = área del conducto =25,74 s tiempo en el cual el néctar estuvo en la zona de retención con una temperatura de pasteurización de 84 °c PRUEBA DE LA PEROXIDASA Para la prueba de la peroxidasa se realizaron tres ensayos, ya que no se lograba distinguir el cambio de color que requería la prueba para obtener los resultados deseados, esto debido a que el color de la mora no permite observar claramente el cambio de color que se busca, fue necesario realizar una clarificación del néctar para observarlo. Por otra parte el jugo presentaba diferentes partículas debido a que no se realizó una correcta separación de las semillas y a la vez el CMC, este último debido a que se agregó directamente y no diluido antes para evitar la formación de grumos. Por esto fue necesario filtrar el jugo hasta obtener un néctar sin ninguna partícula sólida, y realizar apropiadamente la prueba. El cambio de color se valoró según la tabla 1 FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) Tabla 1. Grado de oscurecimiento Grado de oscurecimiento No hay cambio de color apreciable Cambio de color leve La mitad de la cubierta es de color claro Parcialmente oscuro Totalmente cubierta de un color oscuro calificación 1 2 3 4 5 Valoración de oscurecimiento de color Muestra 1 (sin tratamiento) Muestra (pasteurización) 5 3 2 Muestra 3 (tratamiento 70°C) 3 Muestra 4 (tratamiento 80°C) 4 FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) Al tener las muestras listas y agregar la solución (98.8 ml de búfer fosfato, 0.1 ml de guayacol y 0.1 ml de peróxido de hidrogeno) el cambio de color se realizó casi inmediatamente notándose que la muestra 1 presenta un grado de coloración 5, la muestra 2 y 3 un grado de coloración 3 y la muestra 4 un grado de coloración 4. 4. Conclusiones y Recomendaciones Se logró evidenciar que un néctar sin realizar algún tratamiento térmico va a presentar peroxidasa en el (no existe inactivación), lo que provoca presencia total de la enzima en el momento de la evaluación. Los tratamientos de pasteurización y sometido a 70°C, presentan un nivel bajo de presencia de peroxidasa, aunque no una ausencia total, lo que se considera bueno y lograría ser apropiado para realizar un almacenamiento del néctar bajo alguna de estas condiciones, aunque este almacenamiento no sería de tiempo prolongado ya que hay peroxidasa presente. El tratamiento 4 presento un oscurecimiento mayor que los tratamientos 2 y 3, pero no intenso, lo que nos indica que hay presencia de peroxidasa en el néctar a pesar del elevado tratamiento térmico. Se pudo evidenciar que a pesar de que en los tratamientos hubo presencia de cierto grado de peroxidasa, esto no afecto las características organolépticas del néctar durante los 11 días que transcurrieron. Es importante realizar un correcto envasado ya que nos asegura que el producto tenga una larga duración, porque con la formación de vacío se evita el desarrollo de microorganismos que puedan alterar el néctar. se recomienda hacer los cálculos previos para desarrollo de la práctica con el fin de garantizar una formulación acorde al proceso. 5. Bibliografía o Referencias FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA) Wiseman.1991.Manual de biotecnología de las enzimas. EditorialAcriba .Zaragoza. España. Nutrición (2008), página web: http://www.nutricion.pro/26-02-2008/alimentos/mango-la-fruta-tropical-vitaminica Quiminet (2011), página web:http://www.quiminet.com.mx/ar6/ar_%25C1%25F9%2599P%25B2cf%25D7.htm Portal de FAO http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/ac304s/ac304s05.htm#0 Alimentaria On Line, página web: http://www.alimentariaonline.com/apadmin/img/upload/MA001 _DESOSWF.pdf Ramírez B. C., (2009). Estudio Experimental de la Desactivación de la Enzima Peroxidasa Durante el Proceso de Escaldado de Papas (Solanum tuberosum) y el Almacenamiento a 18ºC. Universidad Austral de Chile – Escuela de ingeniería de alimentos. CRUZ, M., VIEIRA, C. and SILVA, L. Effect of heat and thermosonication treatments on watercress (Nasturtium officinale) vitamin C degradation kinetics. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 9 (4), 2008, p. 483-488 ] MACA, M., OSORIO, O. y MEJÍA, D. Inactivación térmica de pectinmetilesterasa en tomate de árbol (Solanum betaceum). Información Tecnológica, 24(3), 2013, p.41-50. LATORRE, L., PANTOJA, A., MEJÍA, D., OSORIO, O. y HURTADO, A. Evaluación de tratamientos térmicos para inactivación de enzimas en jugo de fique (Furcraea gigantea Vent.). Revista Bio Agro, 11(1), 2013, p.113-122 MENDOZA, R. y HERRERA, A. Cinética de inactivación de la enzima peroxidasa, color y textura en papa criolla (Solanum tuberosum Grupo phureja) sometida a tres condiciones de escaldado. Información Tecnológica, 2012, 23(4), p. 73-82. CORONADO TRINIDAD, MYRIAM; HILARIO ROSALES, ROALDO Elaboración de néctar En: Procesamiento de alimentos para pequeñas y microempresas agroindustriales, 2001. FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Universidad de Nariño ELABORACIÓN DE NECTAR DE FRUTA (MORA)
