Universidad de Guayaquil Facultad de Ingeniería Química Ingeniería Química Procesamiento de Alimentos Practica #8 Tema #8: Evaluación del efecto del tratamiento térmico en productos enlatados mediante las curvas de penetración de calor durante la esterilización de conservas de frutas, vegetales, leguminosas y productos cárnicos. Integrantes: Álvarez Angulo David Augusto Lasso Erazo Narda Victoria Lomas Mendoza Wilson Manuel Morales Bustamante María Cristina Morán Guin Víctor Javier Yumbillo García Dennisse Estefanía Docente: Ing. Carmen Emperatriz Llerena Ramírez Curso: 8-2 Fecha de realización: 02/08/2019 Fecha de entrega: /08/2019 1 INDICE 1. RESUMEN ....................................................................................................... 3 2. OBJETIVOS .................................................................................................... 3 2.1. General: ............................................................................................................ 3 2.2. Específicos: ....................................................................................................... 3 3. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 3 4. MATERIALES Y SUSTANCIAS ................................................................... 10 5. PROCEDIMIENTO ....................................................................................... 11 6. RESULTADO ................................................................................................ 12 7. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.............................................................. 14 8. CONCLUSIONES .......................................................................................... 15 9. RECOMENDACIONES................................................................................. 15 10. ANEXOS ..................................................................................................... 15 11. APÉNDICE .............................................. Ошибка! Закладка не определена. 2 1. RESUMEN 2. OBJETIVOS 2.1.General: Evaluar el tratamiento térmico y su efecto en la cinética de muerte microbiana durante el enlatado de frutas, vegetales, leguminosas y productos cárnicos 2.2.Específicos: Estudiar los métodos y procesos de elaboración, con el fin de poder mantener los productos alimenticios durante largo tiempo y de forma correcta para ser consumidos, evitando su descomposición. Mantener en la mayor medida posible sus propiedades nutritivas y la calidad en cuanto a sabor, color, olor y otros de los alimentos en conservación. Aplicar métodos de tratamiento térmicos, para prolongar la vida útil del producto y evitar la proliferación bacteriana. 3. MARCO TEÓRICO PIÑA: La piña pertenece a la familia de las Bromiláceas, de las cuales existen cerca de 50 géneros y alrededor de 200 especies, la mayoría son xerófitas epifitas, haciéndolas altamente eficientes en el uso del agua. Es una planta monocotiledónea, herbácea, perenne, alógama y autoincompatible, se caracteriza por ser de reproducción asexual principalmente, a través de hijos. En la imagen se pueden observar las principales partes que componen a una planta de piña madura en la que destacan su sistema radical, su sistema de soporte que es el tallo y las hojas, además de la producción de hijuelos (gallos y clavo) y fruto. El pedúnculo es la prolongación del tallo que se desarrolla cuando la planta completa su crecimiento vegetativo, se manifiesta por el engrosamiento en el tallo en el meristemo terminal en donde se desarrolla la inflorescencia que finalmente origina el fruto. 3 Sus flores son autoesteriles de color lavanda y amarilla; botánicamente es una fruta compuesta (sorosis); los carpelos junto con sus brácteas adheridas a un eje central (corazón) se hacen carnosas y se unen para formar la fruta de la piña la cual madura en cinco meses. En la parte superior del fruto se localiza la corona, la cual se desarrolla mientras dura la formación del fruto después entra en estado de letargo y solo reanuda su desarrollo cuando se separa el fruto y se establece en algún medio de cultivo. Taxonomía: REINO: Plantae DIVISIÓN: Magnoliophyta CLASE: Liliopsida ORDEN: Bromeliales FAMILIA: Bromeliaceae GÉNERO: Ananas Mill., 1754 ESPECIE: comosus (L.) Merr., 1917 (Jiménez, 2017) La Piña (Ananas comosus var. Comosus) es una fruta tropical originaria de América del Sur, considerada semiperenne desde el punto de vista comercial, ya que luego de tres años la rentabilidad de su cultivo disminuye drásticamente. Desde el punto de vista biológico podría considerarse permanente ya que se perpetúa a través de los hijos emitidos o por otras estructuras de propagación. Tiene un ciclo de producción de aproximadamente 3 años. Esta exquisita fruta es reconocida a nivel mundial, sobre todo en los países tropicales, no sólo por sus características organolépticas, sino por sus propiedades diuréticas, depurativas, nutricionales y digestivas, comprobadas. Es una fruta tropical originaria de América del Sur. No se sabe con certeza el país donde se dio origen, pero los estudios señalan a Paraguay, Argentina y Brasil como posibles países de origen. La Piña fue encontrada por los europeos en 1943, en el segundo viaje que hizo Colón a América del Sur en una Isla que llamó Guadalupe. Para ese entonces era una especie domesticada y ampliamente cultivada por los aborígenes. Luego fue llevada a India, China y Japón por los portugueses y al Pacífico y 4 Centroamérica por los españoles. En 1535 Fernández de Oviedo en su Historia General y Natural de las Indias describe la planta y su cultivo. TIPOS DE PIÑAS: 1. Española Roja También conocida con los nombres de ‘Black Spanish’, ‘Key Largo’, ‘Cubana’, ‘Cumanesa’. Este cultivar o variedad ha sido ampliamente cultivado en Venezuela y el Caribe. Su fruto es de tamaño mediano (1,2-2 kg), epicarpo (piel) color naranja, y con forma de barril. Pulpa firme, pálida, aromática y dulce, con moderado contenido de azúcares (±12º Brix) y baja acidez. Planta con hojas espinosas o medianamente espinosas. Produce de 1 a 3 hijos. Tolerante a altas temperaturas, sequía y Phytophthora sp., pero no a nematodos. 2. Cayena lisa Cultivar más sembrado a nivel mundial (elaboración de rodajas). Fruto ovoide de tamaño mediano (1,5-2,5 kg). Pulpa amarilla pálida, blanda con contenido variable de azúcares (de 13 a 19º brix) y acidez, dependiendo del clima. Jugo de baja calidad por su pobre color, alto contenido de azúcares y turbidez. Hojas con espinas pequeñas en su base y ápice. Produce pocos hijos. Susceptible a perforadores de frutos, nematodos y Fusarium. Tolerante a Phytophthora sp. 3. Panare Planta de hojas largas, de color verde rojizo, con espinas cortas. Fruto pequeño (0,45 – 0,70 kg) de forma ovalada con cuello de botella; color externo anaranjado. Ojos hexagonales prominentes, profundos con brácteas mucho más largas que los ojos. Pulpa amarilla, con 10° – 14° brix, de textura suave con poca fibra y poco aroma. Produce de 2 a 4 hijos. 4. Pérola Principal cultivar en Brasil para mercado fresco. Fruto de pequeño a mediano (0,9-1,6 kg), de forma ovoide (cuando pequeño) a cónico, de color verde con un poco de amarillo en el centro de los ojos maduros. Pulpa blanda, blanca y jugosa, de exquisito aroma y 5 contenido de azúcares (13-16º brix). Planta robusta, erecta con hojas espinosas. Resistente a Phytophthora y tolerante a sequía y nemátodos. Susceptible a Fusarium (afecta severamente la producción brasilera). 5. Perolera Cultivar importante en los Andes de Venezuela y Colombia. Otros nombres: ‘Tachirense’, ‘Capachera’, ‘Motilona’, ‘Lébrija’. Fruto grande (1,5 a 3 kg), de color amarillo a anaranjado, con forma de cilindro irregular que se desarrolla en un largo pedúnculo (tendencia a caerse y por tanto se observan con frecuencia quemaduras por el sol). Pulpa de amarillo pálido a amarillo, firme y dulce (± 12º brix). Produce de 4 a 11 hijos. Hojas lisas por poseer piping. Resistente a Fusarium. 6. Bumanguesa También cultivada en los Andes de Venezuela y Colombia. Conocida también con el nombre de ‘Manzana’. Se cree que es una mutación de `Perolera´. Plantas grandes a medianas, de hojas cortas a medianas, sin espinas, de bordes lisos y márgenes involutos (“piping”). Fruto globular o cilíndrico con peso de 1.5 – 3.5 kg; color externo rojo a morado, color interno amarillo intenso, con ojos poco profundos. Resistente al nematodo Pratylenchus neglectus pero susceptible a Melodoigyne incognita. 7. Brecheche Plantas pequeñas, hojas medianas y angostas, de color verde oliva, totalmente sin espinas y con márgenes no involutos (es decir planos). Fruto en forma cilíndrica, tamaño pequeño (0.7 – 1.0 kg), color externo amarillo. Pulpa amarilla con 11-14 ° brix, de textura suave con poca fibra, muy aromática y jugosa. Ojos hexagonales, planos y profundos. Produce de 0-2 hijos. (Yoedil, 2017) VALOR NUTRICIONAL: La piña tiene fama de ser una fruta diurética y depurativa que contribuye a eliminar por la orina las toxinas que acumula nuestro organismo y, además, previene el estreñimiento debido a la gran cantidad de fibra que aporta. Activan el metabolismo y la eliminación de grasa, facilitan la digestión. Es uno de los frutos más sanos de la naturaleza. La piña es rica en vitaminas C, B1, B6, ácido fólico (una vitamina del complejo B que es esencial para la vida) y minerales como el potasio. La Piña en su gran mayoría es agua y apenas 6 contiene grasa y es muy baja en calorías. Contiene una enzima llamada bromelina (la bromelina deshace las proteínas de la misma forma que lo hace la pepsina, enzima que forma parte del jugo gástrico), así que se puede decir que mejora la digestión y destruye los parásitos intestinales. Beneficios para la salud por comer Piña: - Es excelente para las dietas adelgazantes. - Excelente contra el ácido úrico. - Diurético. - Laxante. - Ideal para enfermedades respiratorias. - Ayuda al buen funcionamiento del hígado y el páncreas. - Para la hipertensión. - Contra el colesterol. - Especial para casos de anemia. - Bueno como desintoxicante y depurador. - Muy recomendado en casos de gota, artritis. - Para el Sistema inmunológico. - Refuerza las defensas. - Ayuda a la creación de glóbulos rojos y blancos. - Mejora la circulación sanguínea. - Muy recomendable para problemas de obesidad. - Importante en el crecimiento óseo, tejidos y sistema nervioso en los niños. (Vegaffinity, 2016) 7 PRODUCCION DE PIÑA EN ECUADOR: De acuerdo con Pedro, las piñas ecuatorianas son menos conocidas que las de Costa Rica debido a su volumen, el tiempo que llevan en el mercado y la promoción gubernamental de la fruta. “Es posible que los consumidores prefieran este origen porque están acostumbrados a él, aunque puede que la calidad de las piñas ecuatorianas sea superior. De hecho, tenemos muy buen clima en Ecuador para su producción y eso ayuda a ofrecer a los consumidores de todo el mundo las mejores piñas. Tan solo tenemos una pequeña región en Ecuador con estas condiciones favorables para la piña, por eso la producción no es muy abundante. Aun así, la calidad es maravillosa”. Ecuador es el cuarto productor y exportador mundial de piña en todo el mundo. Los principales mercados de exportación son: - Chile (32%), - Bélgica (20%), - Alemania (11%), - Argentina (10%), - Reino Unido (8%) e Italia. La estructura del mercado ha cambiado en la última década. En 2007 Estados Unidos fue el principal destino de la piña ecuatoriana con el 34% del total. En la actualidad ocupa el 8 7º lugar con un 4% de participación. Actualmente el principal exportador hacia los Estados Unicos es Costa Ricas. (AS, 2017) TRATAMIENTO TÉRMICO: La aplicación de algún tipo de tratamiento térmico a un alimento tiene como finalidad la destrucción de la carga microbiana que ocasione el deterioro en su calidad física, química o biológica, o que origine algún tipo de perjuicio en la salud del consumidor. Cada microrganismo tiene su propia resistencia al calor, y en función de dicha potencial carga y a las características del alimento se aplica un determinado tratamiento térmico; sin embargo, éste tiene que ser específico para así evitar efectos negativos que puede ocasionarle alteraciones físico, químicas o biológicas debido a un sobre tratamiento o permitir la sobrevivencia de alguna forma de vida que ocasione problemas en la salud del consumidor, debido a un sub tratamiento de calor. Toda aplicación de un determinado tratamiento térmico es consecuencia del conocimiento de un conjunto de factores, entre los que podemos citar a: - La termo resistencia de la carga microbiana nativa presente en el alimento - La naturaleza, estado, presentación y tipo de alimento - El conocimiento de las propiedades asociadas a la conductividad del calor, las alteraciones por calor, la velocidad de transmisión de calor, etc. El tratamiento térmico, ocasiona no solo la destrucción de los microrganismos o la desnaturalización de sus enzimas, sino también la de sus componentes nutricionales; sin embargo, tiene muchas ventajas entre las que citamos: - Permite controlar de forma muy exacta, la duración y la temperatura aplicada al producto. - Permite la destrucción de componentes anti nutricionales, presentes en el alimento; es decir, componentes del propio alimento que disminuyen la disponibilidad de algunos de sus nutrientes. El tratamiento térmico a alta temperatura, aplicado a los alimentos, se clasifica en: escaldado, pasteurización y esterilización. El escaldado, se realiza con vapor de agua o con agua caliente a una temperatura de 85 a 95 ºC por 3 o 5 minutos. Se aplica a frutas y verduras (termolábiles), y tiene como objetivo facilitar procesos posteriores como los originados por la eliminación de gases presentes 9 en la estructura porosa del tejido vegetal que permite realizar un adecuado vacío en una conserva, evitar la oxidación del producto, fijar la pigmentación natural del alimento o eliminar las enzimas. La pasteurización se aplica, especialmente, a alimentos termolábiles con temperaturas que no sobrepasan los 100 ºC y con tiempos más prolongados que en el escaldado. El objetivo principal de este proceso es la reducción de la en fase vegetativa, productores de enfermedades o la destrucción o reducción del número de organismos productores de alteraciones en ciertos alimentos, como son los de acidez alta (con un pH menor de 4,6). En estos alimentos sólo se desarrollan microrganismos que alteran el alimento, pero no son patógenos para el hombre. La esterilización, es un proceso en donde se aplican temperaturas superiores a 100 °C, en el orden de los 115 a 121 ºC por tiempos variados y su objetivo es la destrucción de todos los organismos viables que puedan ser contados por una técnica de recuento o cultivo adecuados y sus esporas, así como los que pueden deteriorar al alimento, proporcionando una vida útil superior a los 6 meses. Existen técnicas de esterilización denominada HTST (High Temperature Short Time), entre las cuales podemos indicar a la UHT (Temperatura Ultra Alta). La velocidad de penetración del calor en un alimento, influye en el tiempo de tratamiento y se define como la cantidad de calor transferida por unidad de tiempo. Las operaciones de proceso como el escaldado, la pasteurización y la esterilización se basan en la transferencia de calor sensible. (Paredes, 2012) 4. MATERIALES Y SUSTANCIAS - 2 Balanza gramera - Medidor de grados Brix - Bureta - Tablas - Cuchillos - Marmita - Tamices para frutas - Enlatadora - Autoclave - Cortadora de piña - Licuadora 10 - Autoclave - Túnel de vapor - Latas - Ollas - Mesa metálica REACTIVOS - Benzoato de potasio - Azúcar 3 kilos - Especias: canela, clavo de olor, etc. - Agua MATERIA PRIMA - Piñas verdes 1 x alumno 5. PROCEDIMIENTO a) Se pesaron y pelaron las piñas b) Se extrajo el corazón del producto a enlatar (piña hawaiana) c) Se cortó las piñas en rodajas por medio de un equipo especializado d) Se preparó el almíbar con una mezcla de agua, azúcar y especias como canela, clavo de olor, pimienta de olor entre otras. e) Se calentó este almíbar en las marmitas y se filtró en los tamices f) Se colocó en cada lata varias rodajas de piña y se completó el peso con el almíbar g) Las latas llenas pasaron por un túnel de vapor para su posterior sellado h) Las latas que salían del túnel se colocaban en la selladora centrífuga y con la palanca manual se cerraban i) Las latas selladas pasan a la autoclave para realizar el tratamiento térmico j) Los residuos de la piña se los utilizó en la elaboración de un jugo de piña. Almíbar a) Limpiar adecuadamente las marmitas b) Poner el seguro para evitar accidentes. c) Pesar la cantidad deseada de azúcar. d) Pesar la cantidad deseada de agua para elaborar el jarabe. 11 e) Colocar agua en las marmitas para hervir y matar las baterías que se encuentren en las marmitas y crear un ambiente más aseado. f) Colocar el agua previamente pesada en las marmitas para volver a hervir g) Colocar el azúcar y disolver. h) Medir los grados Brix y asegurarse de obtener los resultados deseados. Tratamiento térmico a) Hervir agua en una marmita b) Escaldar la fruta y retirar rápidamente con un colador. c) Pesar la lata d) Colocar trozos de fruta en proporciones de 180 – 190 kg controlado por una balanza de rango. e) Añadir el almíbar en una proporción del 90 %, considerando que este sobre la fruta. f) Poner la lata con la fruta en la cinta del exhauster a temperatura de 100ºC, y toma 5 minutos atravesarlo. g) Colocar la tapa sobre la lata y llevarla a la prensa envasadora, que sella la tapa. h) Introducir las latas a la autoclave para el proceso de pasteurización a 121ºC durante 15 min. 6. RESULTADO Tabla N°1. Resultados-Control de Proceso de Piña # de piñas Piñas (Kg) Cascos (Kg) Cilindros (Kg) Rodajas envasadas (Kg) Azúcar (Kg) Latas #2 Rodajas Pulpa tamizada (Kg) Corazón (Kg) 3 3.438 1.688 1.64 0.159 0.45 13 ---1.91 Tabla N°2. Datos Generales de toda la Práctica PESO DE LAS PIÑAS CON CASCARA PIÑA 1 1.320Kg 12 PIÑA 2 PIÑA 3 2.011Kg 1.887Kg PESO DE PIÑA PELADA PIÑA 1 PIÑA 2 PIÑA 3 1.487Kg 2.320Kg 2.007Kg PESO DE LOS CASCOS 2.244Kg PIÑA 1 2.250Kg PIÑA 2 1.389Kg PIÑA 3 PESO DE LOS CORAZONES DE LA PIÑA 1.329Kg PIÑA 1 2.332Kg PIÑA 2 1.295Kg PIÑA 3 PESO DE LOS CILINDROS DE LA PIÑA 2.147Kg PIÑA 1 1.613Kg PIÑA 2 1.454Kg PIÑA 3 PESO DE LAS RODAJAS (PROMEDIO) 1.330Kg PIÑA 1 1.259Kg PIÑA 2 1.831Kg PIÑA 3 31.505Kg (31505g) TOTAL Tabla N°3. Datos Generales de toda la Práctica PESO DE LAS PIÑAS SIN CASCARA PIÑA 1 PIÑA 2 PIÑA 3 0.847Kg 1.476Kg 1.455Kg PESO DE PIÑA PELADA PIÑA 1 PIÑA 2 PIÑA 3 1.145Kg 1.716Kg 1.581Kg PESO DE LOS CASCOS 1.712Kg PIÑA 1 1.736Kg PIÑA 2 1.062Kg PIÑA 3 PESO DE LOS CORAZONES DE LA PIÑA 0.959Kg PIÑA 1 1.820Kg PIÑA 2 1.011Kg PIÑA 3 PESO DE LOS CILINDROS DE LA PIÑA 1.635Kg PIÑA 1 1.297Kg PIÑA 2 1.172Kg PIÑA 3 PESO DE LAS RODAJAS (PROMEDIO) 1.083Kg PIÑA 1 1.011Kg PIÑA 2 1.430Kg PIÑA 3 # De rodajas 7 5 Peso de rodajas 0.458Kg 0.338Kg 13 4 5 8 12 11 16 16 14 0.275Kg 0.348Kg 0.520Kg 0.812Kg 0.756Kg 1.120Kg 1.105Kg 0.666Kg Tabla N°4. Peso de Latas Envasadas #LATA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 TOTAL PESOS 150g 152g 150g 150g 152g 150g 152g 150g 150g 150g 152g 150g 150g 150g 150g 150g 150g 150g 150g 150g 152g 150g 152g 150g 3600g Rendimiento 𝑅= 3600𝑔 ∗ 100 = 11.4 31505𝑔 14 7. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Para realizar el cálculo del rendimiento de la fruta en nuestro caso la piña se procedió a calcular el peso bruto que se lo puede definir como el peso del alimento completo, es decir considerando la parte comestible y los desechos del producto, se valoró el peso neto siendo este la parte comestible, sin ningún residuo, lista para el enlatado, dando como resultado un rendimiento del 11.42%. La piña en almíbar dentro de la lata se encuentra a una concentración de 12ºBrix, que según el CODEX alimentario, esto es lo mínimo que el almíbar debe encontrarse siendo lo máximo 35ºBrix.Cumpliendo con el rango de aceptabilidad permitido. 8. CONCLUSIONES Para el escaldado de la fruta y evitar su oxidación se hizo un respectivo lavado con ácido cítrico y posteriormente el conservante para el enlatado de nuestro producto final que es la piña. Se mantuvo con la temperatura adecuada en el proceso de escaldamiento de la fruta, evitando así que la fruta pierda sus propiedades, textura, color y olor. El tratamiento térmico fue exitoso para evitar el deterioro de la fruta dentro del envase y los cambios causados por enzimas propios productos naturales o microorganismos que, además de para hacer que la descomposición de los alimentos puede producir toxinas que afectan a la salud de los consumidores. 9. RECOMENDACIONES Se recomienda que la fruta a utilizar sea verde o de contextura dura para evitar la desintegración de la fruta al momento de esterilizarlo. Lavar bien la fruta quitando las partes dañadas, seleccionando solo las que se encuentran en buen estado. Controlar el tiempo de esterilización, la temperatura y presión ya que estos parámetros pueden incidir en la aceptabilidad del producto al momento de realizar el control de calidad. Una vez sacada la lata del Autoclave, se la debe enfriar rápidamente para evitar que llegue a la temperatura de incubación y por ende impedir la proliferación de bacterias. 10. ANEXOS Fig1. Pesado de piñas con cascara Fig2. Pesado de piñas sin cascara Fig3. Envasado de rodajas de piña 15 11. BIBLIOGRAFÍA AS, C. C. (27 de septiembre de 2017). AUMENTA LA PRESENCIA DE LA PIÑA ECUATORIANA EN MERCADOS INTERNACIONALES. Obtenido de http://www.calidad.ebizor.com/aumenta-la-presencia-la-pina-ecuatorianamercados-internacionales/ Jiménez. (19 de Abril de 2017). Taxonomía, Botánica y Fisiología de la Piña Tropical. Obtenido de http://lapiniatropical.blogspot.com/2015/04/taxonomia-botanica-yfisiologia-de-la.html Paredes, C. (20 de Enero de 2012). Obtenido de https://unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Inve stigacion/Enero2012/IF_ENERO%202012/IF_CACERES_PAREDES_FIPA/Inf orme_final_Investigacion_Proyecto_2011.pdf Vegaffinity. (2016). Piña: Beneficios e Información Nutricional. Obtenido de https://www.vegaffinity.com/alimento/pina-beneficios-informacion-nutricional-f56 Yoedil, P. (2017). La Piña Y Sus Variedades Más Exquisitas. ¡Cultiva La Que Más Te Guste! Obtenido de https://agronomaster.com/pina/ 16
