1105

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Facultad de Ingeniería Química
TESIS DE GRADO
Previo a la obtención del Título de:
INGENIERO QUÍMICO
Tema:
“Proceso de Elaboración de Conserva de Kiwi en almíbar por
Difusión molecular”
Presentada por:
Ángel Guillermo Félix Velasco
DIRECTOR DE TESIS
Ing. Químico
JOSE RODRÍGUEZ WEBSTER.
Año 2013
GUAYAQUIL
ECUADOR
AGRADECIMIENTO
A Dios, a mi mamá, a mi tía
Sabina Félix Desiderio y mi tío
Edwin Félix Desiderio y mi
primo el Dr. Pedro cervantes
Félix que me ayudaron a
realizar la culminación de este
trabajo.
DEDICATORIA
A mi mamá.
A mi papá.
Mi tía sabina Félix.
Mis primos.
Mis tíos.
TRIBUNAL DE DECLARACION.
ÍNDICE GENERAL.
Pág.
INDICE GENERAL……………………………………………………………………IV
RESUMEN…………………………………………………………………………….XI
ABREVIATURAS…………………………………………………………………….XII
SIMBOLOGIA………………………………………………………………………..XIII
INDICE DE FIGURAS………………………………………………………………XIV
INDICE DE TABLAS………………………………………………………………...XV
INTRODUCCION………………………………………………………………………1
CAPÍTULO 1.
1) Presentación y Generalidades……………………………………………..3
1.1.
Antecedentes…………………………………………………………...3
1.2.
Objetivo………………………………………………………………....4
1.3.
Alcance……………………………………………………………….....4
CAPÍTULO 2.
2) Introducción y descripción botánica de la fruta……………………..…5
2.1.
El kiwi y su cultivo……………………………………………………...5
2.2.
Hojas de la planta……………………………………………………...6
2.3.
Flores……………………………………………………………………7
2.4.
Fruto……………………………………………………………………..8
2.5.
Valor nutricional………………………………………………………..8
2.6.
Exigencias edafoclimaticas………………………………………….10
2.6.1. Exigencias del clima………………………………………….10
2.7.
Exigencias del suelo………………………………………………….10
2.8.
Elección del material vegetal………………………………………..12
2.8.1. Variedades…………………………………………………….12
2.8.2. Patrones……………………………………………………….13
2.9.
Prácticas culturales…………………………………………………..13
2.9.1. Preparación del suelo………………………………………..13
2.9.2. Estructuras de conducción…………………………………..14
2.9.3. Sistemas y marcos de plantación………………………..…15
2.9.4. Poda……………………………………………………………15
2.9.5. Polinización del kiwi…………………………………………16
2.10. Recolección y envasado……………………………………………..17
2.11. Fertilización……………………………………………………………19
2.12. Plagas y enfermedades…………………………………………...…20
2.12.1. Hongos………………………………………………………20
2.12.2. Nematodos…………………………………………………..21
2.12.3. Insectos………………………………………………………21
2.12.4. Animales……………………………………………………..22
2.13. Situación de producción mundial del kiwi………………………….23
2.13.1.
Producción de kiwi en el ecuador………..………….24
2.13.2.
Países de destino………………………………….....25
CAPITULO 3.
3) Proceso de elaboración de conservas de frutas...……………………27
3.1.
Generalidades sobre la elaboración de conservas……………….27
3.2.
Conserva de alimentos por calor……………………………………28
3.2.1. Pasteurización………………………………………………...28
3.2.2. Esterilización…………………………………………………..29
3.2.3. Ultra pasteurización…………………………………………..30
3.3.
Conservación de alimentos por frio………………………………...30
3.3.1. Refrigeración………………………………………………….31
3.3.2. Congelación…………………………………………………...32
3.4.
Liofilización……………………………………………………………33
3.5.
Deshidratación………………………………………………………..34
3.6.
Radiación……………………………………………………………...34
3.7.
Conserva por enlatados……………………………………………..35
3.8.
Conservación por congelados………………………………………35
3.9.
Conservación con ahumado………………………………………...36
3.10. Conservación por concentración de solutos………………………37
3.11. Microorganismos productores de alteraciones en los alimentos
enlatados………………………………………………………………40
3.11.1.
Introducción……………………………………………40
3.11.2.
Microorganismos en alimentos de acidez baja y
media…………………………………………………………..42
3.11.2.1. Aerobios esporulados……………………42
3.11.2.2. Anaerobios esporulados………………...44
3.11.2.3. Levaduras, mohos, y bacterias no
esporuladas……………………………….48
3.11.3.
Microorganismos en productos ácidos……………..50
3.11.3.1. Bacterias esporuladas…………………...50
3.11.3.2. Bacterias no esporuladas……………….51
3.11.3.3. Levaduras…………………………………52
3.11.3.4. Mohos……………………………………..52
CAPITULO 4.
4) DESHIDRATACION OSMOTICA DE ALIMENTOS……………………..54
4.1.
Introducción…………………………………………………………...54
4.2.
Principales etapas en la preparación de productos deshidratados
osmóticamente………………………………………………………..58
4.3.
Análisis de las principales ventajas potenciales de la
deshidratación osmótica……………………………………………..59
4.4.
Algunos inconvenientes que pueden presentarse en el proceso de
deshidratación osmótica……………………………………………..63
4.5.
Factores que afectan al proceso de deshidratación osmótica…..65
4.6.
Coeficientes de difusión efectivos obtenidos en diferentes
productos hallados experimentalmente……………………………72
CAPITULO 5.
5) Elaboración de conserva de kiwi en almíbar…………………………..75
5.1.
Introducción…………………………………………………………...75
5.2.
Importancia de las conservas……………………………………….76
5.3.
Proceso térmico………………………………………………………77
5.4.
Características físicas y químicas……………………………….….79
5.5.
Insumos utilizados en la elaboración de la conserva de kiwi……79
5.5.1. Azúcar………………………………………………………….79
5.5.2. Agua……………………………………………………………81
5.5.3. Preservantes…………………………………………………..81
5.5.4. Hidróxido de sodio……………………………………………82
5.6.
Equipos y materiales utilizados………………..……………………82
5.7.
Puntos importantes en la elaboración de la conserva de kiwi…..83
5.8.
Defectos en la elaboración de la conserva………………………..83
5.9.
Descripción del proceso de la conserva por difusión…………….85
5.9.1. Recepción……………………………………………………..85
5.9.2. Selección………………………………………………………86
5.9.3. Pesado…………………………………………………………87
5.9.4. Lavado…………………………………………………………87
5.9.5. Pelado químico………………………………………………..88
5.9.6. Corte……………………………………………………………89
5.9.7. Escaldado………………………………..……………………90
5.9.8. Preparación del jarabe de cobertura previamente
esterilizado ………………………………………………...….91
5.9.9. Envasado (fenómeno de la difusión)………………………91
5.9.10.
Sellado y etiquetado………………………………….93
5.9.11.
Kiwi en almíbar………………………………………..94
5.10. Diagrama de flujo de la elaboración de kiwi en almíbar……….…95
CAPITULO 6.
6) Ingeniería del proceso……………………………………………………..96
6.1.
Introducción…………………………………………………………...96
6.2.
Balance de materia…………………………………………………..97
6.3.
Balance de materia para jarabe 50 oBRIX…………………………97
6.4.
Balance de materia para kiwi en almíbar…………………………..97
6.5.
Balance de materia por proceso……………………………………98
6.6.
Balance de materia del jarabe……………………………………..100
6.7.
Calculo para la determinación de la cantidad de aditivos para la
elaboración del kiwi en almíbar……………………………………100
6.7.1. Cantidad de azúcar…………………………………………100
6.7.2. Cantidad de ácido cítrico…………………………………...101
6.8.
Balance de energía del escaldado………………………………..101
6.9.
Balance de energía de esterilización de envases……………….101
6.10. Balance de energía del kiwi en almíbar…………………………..102
6.11. Calculo de la velocidad y coeficiente de difusión………………..102
CAPITULO 7.
7) Costos de planta………………..………………………………………....105
7.1.
Costos generales……………………………………………………105
CAPITULO 8.
8) Conclusiones y Recomendaciones……………………………………114
8.1.
Conclusiones………………………………………………………...114
8.2.
Recomendaciones…………………………………………………..115
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………….116
ANEXOS…………………………………………………………………………….119
RESUMEN.
El consumo de frutas a nivel mundial se ha incrementado con el pasar de los
años, siendo mucho más el crecimiento de los subproductos a base de fruta.
Gracias al desarrollo de la tecnología; uno de los mercados de mayor
crecimiento es el de las conservas de frutas en general, las cuales abarcan una
gran gama de variedades y sabores que se consumen de acuerdo a la
costumbre y estación climática. El incremento de consumidores, así como de
productores, hacen que el negocio de las conservas luzca bastante interesante.
Debido a la gran demanda de tiempo que implican las operaciones de
adecuación de frutas en el mercado institucional, se presenta la oportunidad de
proveer a este mercado productos mínimamente procesados, que tengan las
mismas características del producto fresco, pero con un tiempo mayor de vida
útil.
El presente estudio se basó en el diseño de una línea de proceso de kiwi en
almíbar por difusión molecular, determinando las condiciones de las etapas
críticas
del
proceso;
como
lo
son,
el
escaldado,
pelado
químico,
almacenamiento y distribución.
La aplicación de la deshidratación osmótica (difusión molecular) es muy
conocida en las conservas de frutas, ya que se afirma que cumple con dos
funciones: primero ayuda a retener las propiedades sensoriales de los
alimentos, y segundo, alarga el tiempo de vida útil del producto.
Para poder estudiar el efecto de la deshidratación osmótica (difusión
molecular), se analizó la velocidad de transferencia de masa, así como también
se determinó el coeficiente de difusión del almíbar en el kiwi por concentración
en frio, aplicando la primera ley de Fick de la difusión molecular.
Se realizó pruebas sensoriales para medir el grado de satisfacción al degustar
las rodajas de la fruta de la conserva.
Se realizó una determinación de concentración de vitamina C por HPLC en la
fruta para determinar la cantidad de pérdida de esta vitamina para de esta
manera tomar las decisiones con respecto a su valor nutritivo.
El diseño de la línea de producción de la conserva va orientado a una línea
adicional de una planta de conservas ya existente.
Se realiza un análisis financiero del proceso para determinar el costo unitario
del producto y ver si va a ser competente dentro del mercado.
ABREVIATURAS.
PSI
Pound Square Inch (Libras por pulgada cuadrada)
ph
Potencial de Hidrogeno
VAN Valor Actual Neto
TIR
Tasa interna de Retorno
Az
Azúcar
J
Jarabe
R
Rendimiento
Ac
Ácido cítrico
KSC Kiwi sin cascara
AE
Agua evaporada
KR
Kiwi sin cascara en rodajas
SC
Soda caustica
SAC Solución ácido cítrico
ST
Solidos totales
AL
Agua de lavado
JF
Almíbar final
H2O Agua
Seg segundos
PE
Punto de equilibrio
%PE Porcentaje Punto de Equilibrio
TIR* Tasa interna de retorno buscado
SIMBOLOGÍA
%
T
Pv
o
BRIX
Q
o
C
gr
m
cm
Δ
Lt
ΔCA
t
A
Kcal
µg
KJ
Cp
λ
JAX
-DAB
ΔX
r
h
min
SS
Kg
Porcentaje
Temperatura
Presión de vapor
Grados Brix
Calor
Grados centígrados
Gramos
Metro
Centímetro
Diferencial
Litros
Diferencial de concentración de A
Tiempo
Área
Kilocalorías
Micro gramos
Kilo joule
Capacidad calorífica
Calor latente
Flujo molar del componente A en la dirección X
Coeficiente de difusividad
Distancia de difusión
Radio
Altura
Minutos
Solidos totales
Kilogramos
INDICE DE FIGURAS.
Pág.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Figura 6
Figura 7
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Figura 11
Figura 12
Figura 13
Figura 14
Figura 15
Figura 16
Figura 17
Figura 18
Figura 19
Figura 20
Figura 21
Figura 22
Figura 23
Figura 24
Figura 25
Figura 26
Figura 27
Kiwi Green…………………………………………..........................6
Hojas del Kiwi………………………………………………………...7
Flores del Kiwi………………………………………………………..7
Distintas variedades de kiwi……………………………………....13
Polinización del kiwi………………………………………………..17
Conserva de kiwi en almíbar………………………………………28
Aerobios esporulados……………………………………………...44
Anaerobios esporulados…………………………………………...48
Levaduras y mohos………………………………………………...49
Bacterias esporuladas……………………………………………..50
Bacterias no esporuladas………………………………………….51
Levaduras…………………………………………………………...52
Mohos………………………………………………………………..53
Flujo de solutos y de agua en el producto alimenticio inmerso
En la solución hipertónica…………………………………………57
Azúcar blanca………………………………………………………80
Recepción del kiwi………………………………………………….86
Pesado de kiwi……………………………………………………...87
Lavado de kiwis…………………………………………………….88
Lavado de kiwis con NaOH…………………………………….....89
Corte de kiwis en rodajas……………………………………….....89
Escaldado de kiwis.………………………………………………...90
Almíbar esterilizado………………………………………………..91
Envasado de la fruta……………………………………………….92
Esterilización de envases………………………………………….93
Sellado y etiquetado………………………………………………..94
Kiwi en almíbar……………………………………………………..94
Diagrama de flujo de elaboración de conserva de kiwi………...95
INDICE DE TABLAS.
Pág.
Tabla 1
Tabla 2
Tabla 3
Tabla 4
Tabla 5
Tabla 6
Tabla 7
Tabla 8
Valor nutricional del KIWI (variedad GREEN y GOLD)…………...9
Fertilización…………………………………………………………..19
Producción mundial de KIWI……………………………………….23
Exportaciones ecuatorianas de kiwi en el año 2007……………..26
Clasificación de los alimentos según su acidez y grupos de
Microorganismos causantes de alteraciones en alimentos
Enlatados……………………………………………………………..41
Difusividad efectiva de frutícolas encontrados experimental…...73
Variables para balance de materia para almíbar…………………97
Variables para balance de materia de conserva…………………97
INTRODUCCION.
El interés creciente de los consumidores hacia adquirir productos más frescos, ha
conllevado a un acelerado ritmo de crecimiento de productos mínimamente
procesados, llamados comercialmente de la cuarta gama de la alimentación.
En el caso del mercado constitucional de conservas, el alto costo de mano de
obra y tiempos de operación para la adecuación de las frutas que se utilizan en la
preparación de sus conservas en almíbar, hace pensar que proporcionar una fruta
limpia, fresca y cortada de acuerdo a sus necesidades y listo para usar, ayudaría
a disminuir los costos y tiempos que representan estas operaciones. Esta
necesidad conlleva a crear un proceso productivo que permita obtener un
producto mínimamente procesado con una vida útil mayor a la del producto
fresco, pero sin modificar sus características sensoriales.
Las principales causas que producen el deterioro de una fruta pueden ser
bioquímicas o microbiológicas. En el caso de las causas bioquímicas, se refiere a
la producción de pardeamiento enzimático en la superficie de la fruta, debido a la
acción de las enzimas presentes. Las causas microbiológicas se deben a un
crecimiento microbiano acelerado que se puede presentar en las frutas y que
producirán características indeseables en los mismos.
1
El presente estudio se basó en el diseño de una línea de procesos de kiwi en
almíbar mediante difusión molecular, determinando las condiciones de las etapas
críticas del proceso, como lo son el lavado, el escaldado, almacenamiento y
distribución.
Para encontrar las condiciones de la etapa de lavado, se realizaron pruebas que
implicaban los posibles cambios microbiológicos y sensoriales del producto,
después de haber sufrido inmersiones en soluciones de agua caliente y soda a
diferentes concentraciones.
En el caso del escaldado, se realizaron pruebas preliminares, que implicaban las
condiciones de tiempo y temperatura del escaldado de acuerdo a las
características fisicoquímicas de la fruta.
Las pruebas de la influencia de la concentración del almíbar en este estudio,
tenían como objetivo principal de saber el tiempo de vida útil del producto a
diferentes tiempos. Para ello se realizaron pruebas con distintas concentraciones
del almíbar tanto para sacarosa como glucosa y la introducción de saborizantes.
Finalmente se procede a analizar el proyecto y determinar los factores que
incidirán a futuro en la nueva línea de producción.
2
CAPITULO 1
PRESENTACION Y GENERALIDADES.
1.1)
ANTECEDENTE.
En este trabajo investigativo se ha considerado al kiwi como tema de tesis
de grado, ya que una de las razones es que esta fruta es poco apreciada y
desconocida desde el punto de vista de sus características nutritivas, por
esta razón en los siguientes capítulos se estudiara la importancia, el origen,
la información sobre sus características fisicoquímicas, sus diferentes usos
para el consumo y la elaboración de la conserva en almíbar.
El método que vamos a utilizar en este proyecto es la difusión molecular,
es cual consiste en determinar la velocidad de transferencia de masa de
una región de mayor concentración a una de menor concentración, es decir
es un proceso que mejora las características organolépticas y nutritivas.
Esta conserva es muy recomendada para niños y adultos.
3
1.2)

OBJETIVOS.
Introducir al mercado nacional un nuevo producto utilizando una fruta muy
poco conocida que tiene un alto contenido nutricional, diseñando el
proceso de elaboración para obtener un producto sano y nutritivo y que sea
aceptado por el consumidor.

Observar y anotar los
cambios obtenidos en
las
características
organolépticas de la fruta.

Disminuir el oxígeno del tejido celular de la fruta mediante el escaldado
para inactivación de las enzimas.

Mejorar sus propiedades de aroma y sabor añadiendo saborizantes para
obtener un producto con características distintas y así saber si es aceptado
por el consumidor.
1.3)
ALCANCE.
Se presenta una información extensa de la fruta y de la forma en que
pueda ser usada a nivel industrial, ya que debido a que el kiwi es una fruta
de poco consumo, entonces se diseñara un proceso que permita obtener
un producto el cual pueda ser consumida en mayor proporción y sobre todo
que sea aceptable por el consumidor.
4
CAPITULO 2
INTRODUCCION Y DESCRIPCION BOTANICA DE LA FRUTA.
2.1)
El kiwi y su cultivo.
Actinidia deliciosa comúnmente llamada kiwi, lulo o actinidia, es una planta
trepadora originaria de China donde crece naturalmente en las colinas de
china oriental y a los pies de las laderas del Himalaya, y con tanta
abundancia que paso a llamarse la perla del Himalaya. Allí se lo conoce
con el nombre YANG-TAO siendo el nombre científico de la planta Actinidia
Chinensis que en el idioma griego quiere decir rayo, ya que este nombre
tiene relación con las semillas del kiwi porque están dispuestas en forma
radial. Fue introducida en Nueva Zelanda en 1904 y desde entonces
cultivada en muchas regiones templadas por su fruto comestible. El nombre
kiwi le fue otorgado en Nueva Zelanda, posiblemente por una remota
similitud de aspecto entre el fruto cubierto de vellosidades y el ave kiwi. Su
cultura fue extendida con fuerza hacia el resto del mundo donde por los
años 70, Estados Unidos llegó a alcanzar una notable producción. A
principios de siglo XX fue domesticada en Nueva Zelanda y por los años 80
ya era un cultivo de gran interés en Brasil.
5
Actualmente se va despertando gran interés en el cultivo de kiwi debido a
los buenos resultados alcanzados en cuanto al potencial productivo y en
cuanto a la calidad de sus frutos.
Los países pioneros en producción de kiwi son: Italia, Nueva Zelanda y
Chile. En Brasil hay alrededor de 500 ha plantadas distribuidas por los
estados de Paraná, Río Grande y Santa Catarina.
Figura # 1: Kiwi Green.
Fuente: infoagro.com
2.2)
Hojas.
Esta especie es una vigorosa trepadora leñosa de hábito caducifolio y porte
arbustivo que puede llegar a los 9 metros de altura.
Las hojas, de unos 7,5 a 12,5 cm de largo, son alternas, largamente
pecioladas, de forma oval o casi circular y cordadas en la base.
Las hojas jóvenes están cubiertas de vellosidad rojiza, mientras que las
adultas carecen de vellosidad, con el haz de color verde oscuro y el envés
blanquecino con prominentes nervaduras de color claro.
6
Figura # 2: Hojas de Kiwi.
Fuente: Infoagro.com
2.3)
Flores.
Las fragantes flores, de 2,5 a 5 cm de diámetro, son dioicas o bisexuales y
surgen solitarias o en grupos de tres en las axilas de las hojas. Tienen 5 o
6 pétalos de color blanco al abrirse, tornándose después amarillos.
Los estambres son muy numerosos en las flores de ambos sexos, aunque
las femeninas carecen de polen viable y ninguna de las dos contiene
néctar. Al ser plantas dioicas (flores masculinas y femeninas en diferente
planta) los dos sexos se deben plantar muy próximos para que se produzca
la polinización, está la llevan a cabo las abejas; en las plantaciones
usualmente se distribuyen colmenas para facilitar esta tarea.
Figura # 3: Flores de Kiwi.
Fuente: Infoagro.com
7
2.4)
Fruto.
El fruto es una baya de forma ovoidea de unos 6,25 cm de largo, con piel
delgada de color verde parduzco y densamente cubierta de unos pelillos
rígidos y cortos de color marrón. La pulpa es de color verde brillante jugoso
y con diminutas semillas negras dispuestas en torno a un corazón
blanquecino.
Tiene un sabor subácido a bastante ácido, similar al de la grosella o la
fresa. Suele ser un alérgeno frecuente, sobre todo su piel.
2.5)
Valor nutricional.
El kiwi es una fruta considerada con un alto aporte de vitamina C, E y alto
contenido
en
fibra.
Es
baja
en
colesterol.
Produce
efectos
anticancerígenos, tiene capacidad antioxidante y anti-inflamatoria, mejora
el sistema inmunológico y aumenta las defensas en el organismo. Aporta
otros nutrientes esenciales para el organismo como fosfato, magnesio y
cobre.
8
TABLA # 1: Valor Nutricional Del Kiwi (variedad GREEN y GOLD)
Energía ( Kcal )
Energía ( KJ )
Proteína (gr)
Carbohidratos (gr)
Glucosa (gr)
Fructosa (gr)
Sucrosa (gr)
Total de grasa (gr)
Grasas Saturadas (gr)
Colesterol (mg)
Fibras alimenticias (gr)
Agua (gr)
Por 100 gr de KIWI GREEN
Maduro
Por 100 Gr de KIWI GOLD
maduro
72
306
1
15
3.5
3.5
0.75
0.4
0.01
0
3.4
83
54.9
226.8
1.3
11.3
5.2
5.9
0.6
0.15
0
1.4
83.4
VITAMINAS
Total de eq. De vitamina A
(mcg)
Vit. B1 / Tiamina (mg)
Vit. B2 / RiBoflavina (mg)
Vit. B3 / Niacina (mg)
Vit. B6 / Pirodoxina (mg)
Vitamina C (mg)
Vitamina E (mg)
Folato (µg)
0.02
0.05
0.5
0.06
100
1.12
10.6
0.03
0.05
0.3
0.1
108.9
2.2
29.8
MINERALES
Sodio (mg)
Magnesio (mg)
Fosforo (mg)
Potasio (mg)
Calcio (mg)
Cobre (mg)
5
30
40
331
26
0.05
3.2
14.5
28.7
299.6
21.4
0.1
Hierro (mg)
Zinc (mg)
0.4
0.1
0.4
0.1
46
Fuente: Infoagro.com
9
2.6)
Exigencias edafoclimáticas.
2.6.1) Exigencias del clima.
El kiwi debe ser plantado en zonas de clima templado, debido a que
es un cultivo de naturaleza subtropical. Al igual, debe estar protegido
de vientos dominantes que puedan reducir el anclaje del árbol, así
como la actividad de las abejas para la polinización o destrucción de
su porte arbustivo. Su temperatura óptima alrededor de 25-30ºC y
una humedad relativa suficientemente alta que oscile sobre el 60%.
Se recomienda un aporte de agua en fechas de actividad vegetativa
sobre todo en los meses de junio a octubre con una cantidad
aproximada de 1000 mm2/m cada mes.
Hoy en día para el cultivo de kiwi no se abastece las necesidades de
agua mediante pluviometrías ya que éstas no son distribuidas
uniformemente a lo largo del año ni suficientes, por lo que esto
conlleva a la aportación de aguas de riego suministrando una
cantidad de 2000 m3/ha. Se utiliza el sistema de riego de
microaspersión con baja presión.
2.7)
Exigencias del suelo.
El cultivo del kiwi necesita de suelos profundos que estén bien drenados,
permeables y ricos en materia orgánica.
10
Es un cultivo muy sensible a la asfixia radicular lo que se debe de tenerse
en cuenta cualquier labor que evite el encharcamiento de agua en el
terreno. Labores empleadas para este problema es el empleo de tubos
porosos enterrados, apertura de zanjas, etc. Nos podemos encontrar con
varios tipos de suelo:

Suelos con estructura continua: tienen un porcentaje de arcilla
superior al 25%, la masa es arcillo-limosa compacta.

Suelos con estructura fragmentaria: Son los que presentan
elementos de gran tamaño en el terreno como son grava pizarra,
cantos, rodados, areniscas.

Suelos ligeros: Formados por más de 60% de arena. Son suelos que
presentan mayor dificultad, ya que no se mantiene un nivel de
humedad adecuado. El agua no se retine en el terreno.
Los suelos ideales son los francos arenosos, sin presencia de cloruros
debido a que el kiwi muestra cierta sensibilidad a los mismos, pH entre 6-7 y
poca presencia de cal.
11
2.8)
Elección del material vegetal.
2.8.1) Variedades.
Algunas variedades destacan con buenos resultados, ya que se
adaptan a las condiciones de clima y suelo apropiadas de las zonas
donde se cultivan. Estas variedades internacionales son: Kaquiara II
y MG-6 con fruto de agradable sabor y pulpa color esmeralda. En las
plantaciones españolas las variedades utilizadas es la denominada
"Actinidia deliciosa" que procede del cultivar Hayward. Existen
clones como son, Hayward K, Hayward 8 y Top Star que dan una
vegetación más densa y los frutos están desprovistos de
vellosidades. Existen otros cultivares de menor importancia por dar
unos frutos de pequeño tamaño, entre ellas. Monty, Abbot, Bruno,
Kramer, Blake. Tomuri es de floración similar a Hayward pero con
bajo porcentaje de floración, mientras que Matua es de una larga
floración y con gran porcentaje de cuaje de flor, pero con el
inconveniente de no soportar bajas temperaturas. Existen otras
variedades de introducción más reciente, son M51, M52 y M54, M56,
M58, M59.
12
Figura # 4: Distintas variedades de kiwi.
Fuente: Infoagro.
2.8.2) Patrones.
El patrón utilizado es la planta de semilla de Hayward.
2.9)
Prácticas culturales.
2.9.1) Preparación del suelo.
Se realizan una serie de labores previas en el terreno. Entre ellas las
labores empleadas para la nivelación del mismo con la maquinaria
apropiada y eliminando las malas hiervas que afectan de forma
negativa al cultivo. También es recomendable realizar un abonado
de fondo para la nutrición y fertilización. Se recomienda un análisis
de suelo para hacer un aporte de abonado de forma más exacta,
recomendando unas dosis de 300-500 kg/ha de sulfato de potasio
como abonado superficial, antes de realizar las labores más
profundas. De abonado de fondo se realizan dosis de 75 a 95 Tm/ha
con abundante materia orgánica bien fermentada (estiércol), el más
apto es el estiércol de vaca fermentado.
13
El abonado de fondo además de aportar una estructura esponjosa al
suelo lo prepara para asimilar los abonados inorgánicos que
posteriormente se le suministren. La eliminación de malas hierbas,
con mayor control, se realiza mediante el uso de herbicidas.
2.9.2) Estructuras de conducción.
El kiwi es un cultivo que necesita de estructuras de conducción,
también llamadas soportes, para su desarrollo vegetativo. Estas
estructuras son normalmente metálicas, alambres. El sistema más
utilizado de conducción es el " Sistema en T " también llamado en
cruceta y consiste en utilizar unos postes en forma de T unidos unos
con otros por 3 alambres. En estos alambres es donde se van a
apoyar las plantas que cuelgan de en medio de cada postes. Se
encuentran a una altura aproximada de 1.6 a 1.8 m. Necesitan
también de unos tutores para guiarlas hacia la parte superior del
emparrado de alambres, estos tutores pueden ser cualquiera de los
existentes en el mercado, cordones, estacas de madera etc.
14
2.9.3) Sistemas y marcos de plantación.
Se utilizan marcos de plantación de 4-5 m de ancho entre calles y
una distancia de árboles de 3-5m, todo esto para el sistema de
conducción en T o cruceta. Los árboles machos se colocan en filas
alternos cada 5 árboles hembras. Se pretende con el tiempo de
aumentar la población en este tipo de explotaciones de forma más
intensiva, por lo que se sustituyen los machos por hembras y la poda
de formación se realiza a un solo brazo. El marco de plantación se
realiza después del laboreo del terreno y de la instalación del
sistema de conducción, así como las instalaciones necesarias para
el riego. La época de plantación se desarrolla en los meses de
noviembre hasta febrero. Los marcos de plantación vienen a ser de
5x5, 4x5, 4x4 y 3x3, dependiendo del tipo de variedad utilizada o de
las técnicas de producción adoptadas.
2.9.4) Poda.
Debe de realizarse una poda formativa en invierno para guiar la
forma de la planta, como desarrollo de un tronco y dos brazos
laterales que cubran por completo la distancia de los alambres. La
poda de fructificación se realiza dos veces al año una en invierno y
otra en verano.
15
La de invierno se deja por cada metro de alambre 3 ramas laterales
bien desarrolladas de 20 a 23 yemas. La poda de fructificación de
verano también llamada poda en verde, lo que pretende es mejorar
la ventilación e iluminación para ello, se eliminan los chupones y
ramas enrolladas o secas, flores marchitadas, aclareo de frutos, etc
se trata también de una poda de limpieza. Se realiza esta poda dos
veces, antes y después de la floración en los meses de abril y junio.
El aclareo debe realizarse uno al inicio de la floración y otro después
de la misma. En el primer aclareo se eliminan aquellas flores
marchitadas, deformes, haciendo una selección de los mejores
cuajes florales. En el siguiente aclareo se eliminan los frutos males
cuajados, mal polinizados, etc. Este aclareo se hace justo después
del cuaje de la flor. El aclareo puede realizarse de forma manual o
bien mediante productos químicos.
2.9.5) Polinización del kiwi.
Se realizan bastantes estudios sobre la polinización del kiwi por
varios países teniendo en cuenta una serie de puntos como es: la
polinización manual, la hora de liberación del polen y la influencia de
la polinización anemófila, etc., con el fin de incrementar el tamaño
del fruto.
16
Como resultado de los estudios realizados se llega a la conclusión
de que la aplicación de polen es capaz de incrementar el tamaño del
fruto hasta un 20% y que el polen suspendido en el aire sobre las 13
y 17 horas es cuando mayor cantidad se colecta, por lo que la
polinización anemófila responde adecuadamente en el peso del fruto
y en las semillas fecundadas.
Figura # 5: Polinización del kiwi.
Fuente: Infoagro.com
2.10) Recolección y Envasado.
La producción del kiwi se desarrolla partir del tercer año de plantación,
obteniéndose mejores cosechas a partir del séptimo u octavo año
productivo. El fruto se recolecta a mediados de octubre y principios de
noviembre en España. Se recomienda la recolección del fruto cuando
alcance de 7 a 8 grados Brix. Estos frutos no son comestibles
inmediatamente después de su recolección, sino cuando posean una ligera
blandes al tacto.
17
Posteriormente a la recolección, los frutos se almacenan en cámaras
frigoríficas para su conservación hasta los meses de junio, donde van a ser
exportados a países de la unión europea. Para la conservación del kiwi
necesita un punto de congelación comprendido entre -2ºC y -2.5ºC. Una
conservación muy prolongada puede llegar a un marchitamiento de la pulpa
del fruto, por lo tanto la humedad relativa debe de mantenerse superior al
95%.
También se tiene en cuenta en las cámaras de conservación la
composición de la atmósfera. Con unos valores de 2-3% de oxígeno y 3 a
6% de dióxido de carbono. Estos dos gases mantienen la dureza del fruto.
En el caso de que se eleve la concentración de CO2 y se tenga una
concentración de oxigeno del 2% se produce unos efectos con los
siguientes síntomas:

Síntomas externos: En el área apical del fruto aparecen unas
coloraciones amarillentas del tejido que van avanzando hasta la
parte central.

Síntomas internos: desaparece la coloración blanca de los radios
parenquimáticos del mesocarpio.
El envasado del fruto se realiza en cajas de cartón para un mejor transporte
y presentación del mismo.
18
2.11) Fertilización.
Para una buena fertilización se requiere previamente realizar un análisis de
suelos y otro foliar, para una mejor aportación de dosis de abonado. Este
cultivo es exigente en cuanto a nutrientes, siendo los más necesitados N, P
y K. Las dosis suelen ser de 70 a 150 unidades de fertilizante de N, 40 a
120 unidades de P2O5 y 160 a 250 unidades de K2O. Se irá abonando con
nitrógeno hasta su entrada en producción, ya que el nitrógeno es el
elemento que contribuye a un buen desarrollo vegetativo de la planta.
Posteriormente una vez alcanzada la plena producción se aplica NPK
aumentando consecutivamente las dosis según el cuadro siguiente.
TABLA # 2: Fertilización.
ABONADO RECOMENDADO EN U.F./HA
Edad de la
planta
Rendimiento
normal en
Kg/ha
Nitrógeno
1 año
2 años
3 años
4 años
5 años
6 años
7 años
8 años
600
1.600
7.000
11.000
15.000
20.000
25
50
100
125
175
200
225
250
30
50
70
90
100
120
60
100
140
180
200
240
Fuente: Infoagro.com
19
2.12) Plagas y enfermedades.
El cultivo del kiwi se ha mostrado muy resistente a plagas y enfermedades,
de forma que no presenta ningún problema fitosanitario que cause perjuicio
comercial. No obstante, comienzan a aparecer las primeras enfermedades
no de forma habitual, como el caso de Botrytis cinérea.
2.12.1) Hongos.
Botrytis cinerea: es un hongo que dependiendo de su capacidad de
inoculo puede causar pérdidas durante el almacenamiento del
fruto, o por una mala ventilación o lluvias dentro de la plantación.
Llamado también moho gris, este hongo ataca en periodo de
floración en tiempo húmedo pasando de las flores al fruto joven
produciéndose deformaciones y la caída de estos en cantidades
bastantes considerables.
Los órganos más colonizados por este hongo son los pétalos
florales, sépalos, pedúnculo de la flor y el ovario. Para prevenir se
aconseja un tratamiento antes de la recolección con Thiram,
Captan y otros fungicidas. El tratamiento de este hongo durante la
conservación del mismo se trata con fitosanitarios como Beromil,
Vinclozolina, Iprodina, Procimidona.
20
La Botrytis, también se trata con Fulpet, Captafol, y Glicofeno.
Phytophthora cinnamomi y Armillaria mellea causan enfermedades
en aquella zona del cultivo donde halla retención de agua.
Pseudomonas marginalis causante de la caída del botón floral.
2.12.2) Nematodos.
Atacan a las raíces de actinidia dando lugar a la podredumbre de la
raíz. Estos parásitos penetran por las raíces produciendo
malformaciones en ellas y en la parte aérea de la planta una
presencia de retraso en producción, amarilleo de las hojas y por
consiguiente muerte de la planta. Los nematodos que afectan al
kiwi son tres: Meloidogyne hapla, M. Arenaria, M. Javanica. Su
prevención debería ser mediante el estudio de un análisis de suelo
en cuyo caso debe de procederse a la infección del suelo. Los
productos utilizados son Profos y Tionacina para desinfección del
terreno.
2.12.3) Insectos.
Los insectos del género Eulia son los más peligrosos para actinidia.
21
Atacan por las hojas y el fruto. Por éste último las larvas hacen sus
galerías sobre la epidermis lo cual pierde su valor comercial, lo
deforman y producen una caída precoz. Se tratan con insecticidas
cuando los daños son considerables, con una primera aplicación
durante la caída de los pétalos y cada 25 a 30 días volver a repetir
la operación.
Pseulacaspis pentágona (cochinilla blanca del melocotonero)
afecta a los peciolos de las hojas y frutos produciendo una
deformación del fruto y también la formación de costra en los
troncos de actinidia más viejos. Su tratamiento es con aceite
mineral blanco 2.5 Kg/hl y el Metidatión. Empoasa vitis produce
necrosis en el limbo sobre el margen foliar de las hojas.
2.12.4) Animales.
Conejos causan daños importantes en las plantaciones debido a
que roen el cuello y tronco de las plantas. La prevención que hay
que tener en cuenta es proteger a la planta con una mala de unos
50 cm de altura.
22
2.13) Situación de la producción mundial de KIWI.
Los principales productores de KIWI en el mundo se encuentran
localizados principalmente en Europa y Asia, mientras que en América
apenas 2 mercados están entre los 10 primeros productores mundiales de
KIWI.
TABLA # 3: PRODUCCION MUNDIAL DE KIWI
No
PAIS
TONELADAS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Italia
Nueva Zelanda
China
Chile
Francia
Japón
Grecia
EE.UU
Irán
España
TOTAL
% PROD. TOTAL
355.41
354.11
213.33
156.00
77.44
46.00
29.33
22.86
20.67
13.70
1288.85
86.60 %
Fuente: Banco central del Ecuador.
La producción de los demás países fue de alrededor de 200 toneladas.
Entre los años 2.006 y 2.007, el 86% de la producción mundial de kiwi se
atribuye a los 10 principales productores tales como: Nueva Zelanda
(23,78%), Italia (23,87%), China (14,33%), Chile (10,48%), Francia
(5,20%), Japón (3,09%), Grecia (1,97%), Estados Unidos (1,54%), Irán
(1,39%), España (0,92%).
23
Estos mercados durante una década atrás cubrían el 99.5% de la
producción mundial de kiwi; no obstante, el volumen de producción ha
aumentado en un 36.28% en relación al periodo en mención. Como se
puede observar, nuestra principal competencia es Chile, ya que ofrece un
producto de características muy parecidas al ecuatoriano y por la
ubicación territorial de este país.
Hay que tomar en cuenta que Chile ya tiene experiencia en producir y
exportar kiwi pero el Ecuador posee muchas ventajas competitivas y
comparativas que van a optimizar nuestras operaciones.
2.13.1) Producción de KIWI en el Ecuador.
En el interesante proceso de globalización que vivimos, la
principal tendencia para permanecer en nivel óptimo
son las
exportaciones para expandirse y lograr ser productivos y
competitivos.
El Ecuador también ha seguido la tendencia global, pero sólo en
los últimos años hemos emprendido el intercambio de productos
no tradicionales, entre los cuales uno de los más recientes es el
kiwi. El kiwi es un producto que se encuentra dentro de la gama
de productos no tradicionales de la oferta exportable ecuatoriana.
24
Ecuador posee cuatro regiones: Costa, Sierra, Amazonia y
Galápagos. Éstas presentan diferentes condiciones climáticas,
determinadas por su altitud, ubicación y, principalmente, por la
presencia de la cordillera de los Andes y la influencia marítima.
Debido a ello existe también gran diversidad de microclimas en
cada zona los mismos que constituyen un gran apoyo para la
agricultura ecuatoriana en general.
En el Ecuador las principales regiones productoras de kiwi, están
localizadas tanto en la región Oriental como en los valles,
principalmente en las provincias de Zamora, Bolívar, Pichincha,
Imbabura y Santo Domingo de los Tsáchilas.
2.13.2) Países de Destino.
En el transcurso del último año, las exportaciones de kiwi
provenientes del Ecuador fueron captadas por cuatro destinos, los
mismos que se especifican en la tabla 5.
25
TABLA # 4: Exportaciones ecuatorianas de kiwi en el año 2007
SUBPARTIDA
NANDINA
DESCRIPCION
NANDINA
PAIS
PESO - KILOS
FOB - DOLAR
% / TOTAL
FOB - DOLAR
0810500000
KIWIS
CANADA
ANTILLAS
HOLANDESAS
1.240
660
3.720
2.046
44.76
25.16
HOLANDA
(PAISES BAJOS)
650
2.015
24.78
ANTIGUA Y
BARBUDA
100
350
4.30
4.550
8.131
100.00
TOTAL
GENERAL
FUENTE: BANCO CENTRAL DEL ECUADOR.
De acuerdo a cifras parciales, proporcionadas por el Banco
Central, desde septiembre del 2002, cuando se iniciaron las
exportaciones ecuatorianas de kiwi, la producción fue captada en
un 100% por Holanda en un volumen que alcanzó las 8.71
toneladas. Para el Ecuador el kiwi aun constituye un producto de
poco impacto en el volumen de exportaciones de frutas no
tradicionales. En el 2003 se exportaban apenas 200.15 toneladas
a Colombia y Holanda de las cuales Colombia captó más del 98%
de la producción. Hoy en día la situación de las exportaciones de
kiwi ha diferido de sus inicios, ya que como se demuestra en el
cuadro anterior los destinos que se interesan por adquirir esta
deliciosa fruta desde nuestro país son: Canadá y Europa, de ahí
la importancia de abrir mercado en dichos países.
26
CAPITULO 3
PROCESO DE ELABORACION DE CONSERVAS DE
FRUTAS.
3.1)
GENERALIDADES SOBRE LA ELABORACION DE CONSERVAS.
Se llama conserva al resultado del proceso de manipulación de los
alimentos de tal forma que se evite o ralentice su deterioro (pérdida de
calidad, comestibilidad o valores nutricionales). Esto suele lograrse
evitando el crecimiento de pasto natural, levaduras, hongos y otros
microorganismos, así como retrasando la oxidación de las grasas que
provocan su enranciamiento. Las conservas también incluyen procesos
que inhiben la decoloración natural que puede ocurrir durante la
preparación de los alimentos, como la reacción de dorado enzimático que
sucede tras su corte. Muchos métodos de elaboración de conservas
incluyen diversas técnicas de conservación de los alimentos. Las
conservas de frutas, por ejemplo elaborando mermeladas a partir de ellas,
implican cocción (para reducir su humedad y matar bacterias, hongos,
etcétera), azucarado (para evitar que vuelvan a crecer) y envasado en un
tarro hermético (para evitar su contaminación).
27
Son aspectos importantes de las conservas mantener o mejorar los valores
nutricionales, la textura y el sabor, si bien históricamente algunos métodos
han alterado drásticamente el carácter de los alimentos conservados. En
muchos casos estos cambios han pasado a ser cualidades deseables,
como es el caso de los quesos, yogures y encurtidos, por ejemplo.
Figura # 6: Conserva de KIWI en almíbar.
Fuente: Google.com
3.2)
CONSERVA DE ALIMENTOS POR CALOR.
Su fin es la destrucción total de gérmenes patógenos y sus esporas. Las
técnicas utilizadas para ello son: la pasteurización y la esterilización o ultra
pasteurización.
3.2.1) Pasteurización.
Consiste en calentar el alimento a 72º C durante 15 ó 20 segundos y
enfriarlo rápidamente a 4º C. Este tipo de procedimiento se utiliza
sobre todo en la leche y en bebidas aromatizadas con leche, así
como en zumos de frutas, cervezas, y algunas pastas de queso.
28
Estos productos se envasan en cartón parafinado o plastificado y en
botellas de vidrio. Los alimentos pasteurizados se conservan sólo
unos días ya que aunque los gérmenes patógenos se destruyen, se
siguen produciendo modificaciones físicas y bacteriológicas.
3.2.2) Esterilización.
Consiste en colocar el alimento en recipiente cerrado y someterlo a
elevada temperatura durante bastante tiempo, para asegurar la
destrucción de todos los gérmenes y enzimas. Cuanta más alta sea
la temperatura de esterilización menor será el tiempo. A 140º C el
proceso dura solamente unos segundos. El valor nutritivo de las
conservas, debido a las condiciones de fabricación y el reducido
tiempo de calor, es bastante óptimo, ya que no existe alteración de
proteínas, carbohidratos ni lípidos.
La vitamina C de las verduras se conserva en más del 50 por ciento
y en el 95 por ciento en las frutas y zumos de frutas. Las vitaminas
del grupo B se preservan en el 80 por ciento y las vitaminas
liposolubles A, D, E y K, sensibles a la luz y al aire, quedan
protegidas en los recipientes opacos y herméticos (los envases de
vidrio, debido a que dejan pasar los rayos ultravioletas, perjudican a
las vitaminas en su conjunto).
29
3.2.3) Ultra pasteurización.
En la pasteurización o procedimiento UHT, la temperatura sube
hasta 150º C por inyección de vapor saturado o seco durante 1 ó 2
segundos produciendo la destrucción total de bacterias y sus
esporas. Después pasa por un proceso de fuerte enfriamiento a 4º
C, el líquido esterilizado se puede conservar, teóricamente durante
un largo periodo de tiempo. La fecha límite de uso es de meses, ya
que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje. Este
método se utiliza sobre todo con la leche natural. Las pérdidas
vitamínicas son mínimas: menos del 10 por ciento para las vitaminas
C y B1 y menos del 20 por ciento para la vitamina B2. El valor
biológico de las proteínas no disminuye.
3.3)
CONSERVACION DE ALIMENTOS POR FRIO.
La aplicación del frío es uno de los métodos más extendidos para la
conservación de los alimentos. El frío va a inhibir los agentes alterantes de
una forma total o parcial.
Las ventajas son numerosas, por un lado permiten conservar los alimentos
a largo plazo, principalmente a través de la congelación; debido a esto la
disponibilidad de los alimentos es mayor y por tanto su precio es mucho
menor.
30
Los principales tipos de conservación a través del frío son dos:

La congelación.

La refrigeración.
3.3.1) Refrigeración.
Consiste en conservar los alimentos a baja temperatura, pero
superior a 0º C. A ésta temperatura el desarrollo de
microorganismos disminuye o no se produce pero los gérmenes
están vivos y empiezan a multiplicarse desde que se calienta el
alimento.
La refrigeración es sistemática en la leche y frecuente en verduras y
frutas (durante las 24 horas siguientes a su recolección), las frutas y
verduras se almacenan a temperaturas que oscilan entre los 0º C y
12º C. La carne se guarda en cámara fría durante cinco días por lo
menos.
La refrigeración doméstica se hace a temperaturas que van desde 2º
C (parte superior del refrigerador) a 8º C (caja de verduras y
contrapuerta).
La conservación es limitada, según los productos y el embalaje por
ejemplo:
31
Pescado fresco = 1 día.
Pescado cocido, carne cocida y restos varios = de 1 a 2 días.
Leche pasteurizada o esterilizada, previamente abierta, verdura
cocida y postres caseros = de 2 a 3 días.
Carne cruda = de 4 a 5 días.
Verdura cruda = 1 semana.
Huevos = 3 semanas.
Nata fresca, yogur, queso fresco, margarina, mantequilla, llevan
generalmente fecha de caducidad (día y mes).
Los alimentos más delicados, como carne o pescado se deben
conservar en la parte alta del refrigerador.
3.3.2) Congelación.
Consiste en bajar la temperatura a – 18º C en el núcleo del alimento,
para que no pueda haber posibilidad de desarrollo microbiano y
limitar la acción de la mayoría de las reacciones químicas y
enzimáticas.
La temperatura con la que se congela el alimento oscila entre –40º C
y –50º C, seguidamente se almacena a –18º C, temperatura que se
debe mantener hasta el momento de cocción. La congelación se
considera como una de las mejores técnicas de conservación.
32
Si el alimento fresco está en buen estado y el escaldado (introducir
en agua hirviendo el alimento a temperatura superior o igual a 100º
C) se ha hecho en buenas condiciones, el producto congelado será
de buena calidad siempre que se conserve durante un tiempo
razonable a temperatura adecuada. Si el alimento pasa varios
meses en el congelador, el contenido en vitaminas tiende a disminuir
y las grasas a hacerse rancias.
Para que no se modifique el valor nutricional del alimento congelado,
es muy importante que la descongelación se haga adecuadamente,
es decir, debe ser muy rápida (el microondas garantiza al máximo
este proceso) y siempre que sea posible, se debe cocer el alimento
sin descongelar o bien descongelar en la nevera. Para descongelar
piezas grandes de carne o pescado que necesitan horas, se debe
poner el alimento en una rejilla para evitar el contacto con el líquido
que suelta ya que es un excelente caldo de cultivo para los
microorganismos.
3.4)
LIOFILIZACION.
Es un método de conservación de alimentos en el cual se los deseca
mediante el vacío. Este procedimiento se utiliza sobre todo en la leche
infantil, sopas, café, infusiones.
33
Después de una rehidratación, su valor nutritivo y sus cualidades
organolépticas son prácticamente las mismas que las del alimento fresco.
El alimento liofilizado sólo tiene un dos por ciento de agua.
3.5)
DESHIDRATACION.
Consiste en eliminar al máximo el agua que contiene el alimento, bien de
una forma natural (cereales, legumbres) o bien por la acción de la mano del
hombre en la que se ejecuta la transformación por desecación simple al sol
(pescado, frutas...) o por medio de una corriente a gran velocidad de aire
caliente (productos de disolución instantánea, como leche, café, té,
chocolate).
3.6)
RADIACION.
La irradiación de alimentos es un método físico de conservación,
comparable a otros que utilizan el calor o el frío.
Consiste en exponer el producto a la acción de las radiaciones ionizantes
(radiación capaz de transformar moléculas y átomos en iones, quitando
electrones) durante un cierto lapso, que es proporcional a la cantidad de
energía que deseemos que el alimento absorba.
Esta cantidad de energía por unidad de masa de producto se define como
dosis, y su unidad es el Gray (Gy), que es la absorción de un Joule de
energía por kilo de masa irradiada. (1000 Grays = 1 kiloGray). Se utilizan
actualmente 4 fuentes de energía ionizante:
34
3.7)

Rayos gamma provenientes de Cobalto radioactivo 60Co

Rayos gamma provenientes de Cesio radioactivo 137Cs

Rayos X, de energía no mayor de 5 megaelectron-Volt

Electrones acelerados, de energía no mayor de 10 MeV
CONSERVA POR ENLATADOS.
En los enlatados se realiza una esterilización porque el tratamiento por
calor al que se somete a los alimentos elimina todos los microorganismos
que pueden echarlos a perder, así como aquellos que pueden ser
perjudiciales para la salud como las bacterias patógenas y aquellas que
producen toxinas letales.
La mayoría de las operaciones de enlatado comercial se basan en el
principio de que la destrucción de bacterias se decuplica por cada 10° C de
incremento en la temperatura.
Los alimentos expuestos a temperaturas elevadas durante unos pocos
minutos o segundos conservan una mayor parte de su sabor natural.
3.8)
CONSERVACION POR CONGELADOS.
La congelación conserva los alimentos impidiendo la multiplicación de los
microorganismos. Debido a que el proceso no mata a todos los tipos de
bacterias, aquellos que sobreviven se reaniman en la comida al
descongelarse y a menudo se multiplican mucho más rápido que antes de
la congelación.
35
Las enzimas congeladas permanecen activas, aunque su actividad se hace
más lenta. Las verduras se blanquean o calientan antes de su congelación
para garantizar la inactividad enzimática y evitar así la degradación de su
sabor. También se ha propuesto el blanqueado del pescado, con el fin de
matar las bacterias adaptadas al frío que haya en su superficie.
Los alimentos congelados cuentan con la ventaja de ser tener una
apariencia más similar a la del producto fresco que la de los mismos
alimentos conservados por otras técnicas. No obstante, los alimentos
congelados también experimentan ciertos cambios. La congelación hace
que el agua contenida en los alimentos se expanda y tienda a destruir la
estructura celular por la formación de cristales de hielo.
La calidad del producto puede depender más de la rapidez con la que se
prepara y almacena la comida en el congelador que con la velocidad a la
que se congela.
Debido al elevado costo de la refrigeración, los alimentos congelados son,
en comparación a los frescos, caros de producir y distribuir. La alta calidad
es un requisito indispensable para justificar el valor añadido en el mercado.
3.9)
CONSERVACION CON AHUMADO.
Se utiliza a menudo para la conservación del pescado, el jamón y las
salchichas. El humo se obtiene por la combustión de madera, con una
aportación limitada de aire.
36
En este caso, parte de la acción preservadora se debe a agentes
bactericidas presentes en el humo, como el metanal y la creosota, así
como por la deshidratación que se produce durante el proceso. El
ahumado suele tener como finalidad dar sabor al producto, además de
conservarlo.
3.10) CONSERVACION POR CONCENTRACION DE SOLUTOS SOLUBLES.
a. METODOS
DE
CONSERVACION
POR
ELEVADAS
CONCENTRACIONES DE AZUCAR:
Las jaleas, compotas, conservas, mermeladas y antes de frutas son
productos preparados de fruta y/o plantas con azúcar añadida después
de ser concentradas por evaporación a un punto donde no puede
ocurrir la descomposición microbiana. El producto preparado puede ser
almacenado sin sellado hermético, aunque tal protección es útil. El
crecimiento de moho sobre la superficie de las conservas de frutas es
controlado por la exclusión del oxígeno. La pérdida de humedad, el
crecimiento de moho y la oxidación son llevadas bajo control.
Jalea: Es definida como el alimento semisólido hecho de 45 partes por
peso de jugo de fruta para cada 55 partes por peso de azúcar. Pueden
añadirse agentes de sabor y colorantes. Así mismo pectina y acido
para suplir las deficiencias que puedan ocurrir en la fruta misma. La
formación de jalea depende de la combinación pectina, azúcar y acido.
37
Las frutas ideales para la manufactura de jalea deben contener
suficiente pectina y acido para dar una buena jalea: manzanas,
cerezas, fresas, duraznos y peras.
El proceso de la manufactura de jalea involucra la ebullición de la fruta
para extractar la pectina (convirtiendo la Pro pectina) para obtener las
sustancias que imparten el sabor característico de la fruta. El jugo de
fruta hervida es extraído en seguida de la pulpa de la fruta por colado o
prensado. El azúcar es añadido al jugo ya sea sólido o como jarabe. El
jugo es agitado y calentado durante la adición de azúcar. El jugo debe
ser concentrado rápidamente a su punto crítico para la formación del
gel del sistema pectina-azúcar-acido.
Compota: La concentración es elevada hasta cuando menos 65% para
toda la cajeta, requiriendo algunas 68% de sólidos para alcanzar las
cantidades deseadas.
Antes de fruta: Son los alimentos semisólidos molidos preparados de
una mezcla conteniendo no menos de 5 partes por peso de
ingredientes de fruta por cada 2 partes de azúcar.
Mermelada: Es un producto hecho de frutas cítricas (usualmente)
preparados con azúcar, es concentrado para alcanzar estructura de gel
similar a la de la jalea, con los mismos estándares aproximadamente,
excepto por el uso de piel.
38
b. METODO
DE
CONSERVACION
POR
ELEVADAS
CONCENTRACIONES DE SAL.
Salado y Salmuera: La salmuera es una disolución altamente
concentrada de sal, por encima de 100 000 mg. de sal por litro de
agua.
El uso de la sal para la conservación de los alimentos está muy
extendido, debido a que aporta sabor, ejerce un efecto conservador e
influye en la textura. La sal empleada debe de ser de buena calidad, es
decir, debe presentar un bajo contenido en calcio, magnesio y hierro,
un color blanco y debe encontrarse libre de bacterias halofíticas y
materias extrañas.
El salado y la salmuera son las principales aplicaciones de la sal en la
preparación de los encurtidos y salsas. Son numerosas las hortalizas
que pueden conservarse solamente con sal seca (raíces, calabacines,
judías escarlata, etc.).
Cuando
se
introducen
hortalizas
en
una
salmuera
con
una
concentración salina del 8-11 %, queda inhibida la multiplicación de la
mayoría de los microorganismos, aunque aquéllos responsables de las
fermentaciones son capaces de tolerar dichas concentraciones.
39
3.11) MICROORGANISMO PRODUCTORES DE ALTERACIONES EN LOS
ALIMENTOS ENLATADOS.
3.11.1) Introducción.
En general, los microorganismos se asocian con grupos particulares
de alimentos.
Éstos pueden sobrevivir al tratamiento térmico requerido para el
enlatado o bien contaminar el alimento después de dicho
tratamiento debido a suturas o fugas del envase.
Cuando la contaminación es anterior al tratamiento, es posible
predecir el microorganismo responsable si se conocen bien la
naturaleza del alimento y las condiciones a las que se ha sometido
dicho alimento.
Sin embargo, los microorganismos que se introducen por fugas
pueden ser muy variados al igual que la composición de los medios
de enfriamiento.
40
Tabla # 5: Clasificación de los alimentos según du acidez (Cameron y
Est, 1940) y grupos de microorganismos causantes de alteraciones en
alimentos enlatados.
Grupos según
grado de acidez
Rango de pH
Grupo 1: Poco
ácidos
>5
Grupo 2:
semiacidos
4,5 < pH < 5,0
Grupos de alimento
microorganismos
Productos cárnicos
Productos marinos
Leche
Hortalizas
Mezclas de carnes y
vegetales
Sopas
Salsas
Aerobios esporulados
Anaerobios
esporulados
Levaduras, mohos y
bacterias no
esporuladas
Bacterias
esporuladas
Bacterias no
esporuladas
Levaduras
Mohos
Grupo 3: ácidos
3,7 < pH < 4,5
Tomates
Peras
Higos
Piña
Otras frutas
Grupo 4: Muy
ácidos
PH < 3,7
Encurtidos
Pomelo
Zumos cítricos
Fuente: Microbiología de alimentos de frazier.
Según los requerimientos de calor los microorganismos pueden ser,
de menor a mayor exigencia: psicrófilos, mesófilos, termófilos y
termodúricos, siendo los dos últimos los que más interesan desde el
punto de vista del tratamiento térmico. Los termófilos son capaces
de desarrollarse a elevadas temperaturas (55 ºC y más), mientras
que los termodúricos son capaces de resistir el efecto de las altas
temperaturas. Sin embargo, los organismos mesofílicos pueden ser
termodúricos debido a sus esporas, al igual que pueden serlo las
esporas de las bacterias termofílicas (Desrosier, 1987).
41
A su vez, Cameron y Esty (1926) clasifican a los organismos
termófilos en dos grupos: termófilos obligados (crecen a 55 ºC, pero
no a 37 ºC) y termófilos facultativos (crecen a 55 ºC y a 37
ºC).Según las necesidades de oxígeno los microorganismos pueden
ser: aerobios (requieren la presencia de oxígeno), anerobios (sólo se
desarrollan en ausencia de oxígeno o con baja tensión de oxígeno) y
anaerobios facultativos.
3.11.2) Microorganismos en alimentos de acidez baja y media.
3.11.2.1 Aerobios esporulados.
Los más difundidos son los del género Bacillus, que tiene
su origen en el suelo y agua, por lo que casi siempre
están presentes en las materias primas empleadas en
conservas.
Su temperatura óptima de crecimiento oscila entre los 28
y 40 ºC para la mayoría, aunque existen algunos
termófilos, que pueden desarrollarse a 55 ºC e incluso 70
ºC. Entre estos podemos encontrar, tanto aerobios
obligados, como anaerobios facultativos, estos últimos
capaces de crecer en condiciones de vacío.
42
Los tipos de alteraciones que pueden tener lugar son: la
fermentación simple, la producción de gas y la de ácido y
gas. La fermentación simple es la más común y se debe
al ataque de los carbohidratos con producción de ácido y
sin producción de gas. B. stearothermophilus y B.
coagulans son los principales termófilos causantes de la
fermentación simple. El primero, en productos de baja
acidez (guisantes, hortalizas...;no crece con un pH menor
de 5), sometidos a un tratamiento térmico relativamente
intenso, aunque no se produce la alteración cuando el
enfriamiento es rápido y si se realiza el almacenamiento
en frío.
B. coagulans es acidúrico (pH de hasta 4,2) y presenta
esporas menos resistentes al calor, por lo que las
alteraciones tienen lugar en las carnes enlatadas, ya que
el tratamiento térmico para estas es más bajo que en las
hortalizas. También aparece asociado a productos ácidos
(jugo de tomate), ya que por su bajo pH el tratamiento
térmico es ligero. La producción de gas por aerobios
esporulados se debe a la denitrificación del nitrato en
carnes curadas enlatadas, maíz, guisantes, etc. B. cereus
y B. mesentericus aparecen en salmón, cangrejos y
gambas. B. macerans y B. polymixa forman ácido y gas.
43
Figura # 7: Aerobios esporulados.
Fuente: biología de microorganismos BROCK
3.11.2.2 Anaerobios esporulados.
Los anaerobios esporulados proceden principalmente del
suelo, por lo que se encuentran ampliamente distribuidos
en la leche, hortalizas y otros productos alimenticios.
También es posible encontrarlos en la carne, ya que
algunas especies también se desarrollan en los intestinos
del hombre y animales.
El género más importante es el Clostridium, pudiendo
encontrar organismos termófilos y mesófilos.
Entre los primeros, los sacarolíticos son los más
importantes, produciendo gran cantidad de gas a partir de
los carbohidratos, principalmente dióxido de carbono e
hidrógeno, lo que da lugar al abombamiento de las latas.
Estas alteraciones van acompañadas de un olor butírico.
No producen ácido sulfhídrico.
44
La temperatura óptima de desarrollo se sitúa alrededor de
los 55 ºC, apareciendo sobre todo en países cálidos,
donde
las
temperaturas
de
almacenaje
pueden
sobrepasar los 35 ºC. También los termófilos pueden ser
causantes de una alteración sulfurosa, en este caso con
producción de ácido sulfhídrico.
Los
organismos
mesófilos
son
los
segundos
en
importancia después de los causantes de la fermentación
simple. Entre estos destaca Clostridium botulinum.
Se trata de una bacteria Gram positiva, anaerobia y
esporógena, cuyo crecimiento queda inhibido a pH menor
de 4,5. Sin embargo, los organismos aerobios de un
alimento pueden crecer y usar el oxígeno en un
recipiente, creando condiciones anaerobias adecuadas
para su desarrollo y en un producto ácido puede crecer C.
botulinum, si está presente, cuando el ácido haya sido
utilizado por otros organismos, aumentando el pH.
Es el más resistente de los microorganismos que
intoxican los alimentos, por lo que la industria de enlatado
admite de forma general que todos los productos no
ácidos tratados deben cumplir los requerimientos básicos
necesarios para destruir a C. botulinum (esterilización
durante 2,8 minutos a 121,1 ºC).
45
En los alimentos correctamente procesados no se
produce el desarrollo de esta bacteria, aunque existen
alimentos con porciones sólidas en los que puede haber
heterogeneidad de pH durante cierto tiempo, por lo que
debe mantenerse un pH inferior a 4,5 como margen de
seguridad. Este microorganismo merece especial mención
debido a su significancia para la salud humana.
Se presenta tanto en forma vegetativa como de esporas,
siendo estas últimas la forma importante desde el punto
de vista del enlatado de alimentos. La forma vegetativa se
destruye fácilmente a temperaturas menores de 100 ºC,
mientras que las esporas, que proceden del polvo y del
suelo, pueden sobrevivir 300 minutos de ebullición a 100
ºC. Éstas varían su resistencia al calor, siendo difícil
obtener una suspensión de esporas de resistencia
uniforme al calor para su estudio. Tiene poderes
proteolíticos y sacarolíticos.
La toxina botulina es soluble en agua y extremadamente
letal para el hombre (tipos A y B). Las esporas deben
germinar para producir una célula vegetativa que produce
la toxina, por lo que es poco probable encontrar presente
el organismo con su toxina, de forma que el alimento
puede
ser
ingerido
por
ausencia
de
indicios
de
contaminación (sabor u olor extraños).
46
Dicha toxina es destruida por exposición durante diez
minutos a calor húmedo a 100 ºC.
La determinación del tipo de toxina se lleva a cabo
mediante reacciones antigénicas.
La temperatura óptima de crecimiento de los organismos
mesófilos oscila entre los 20 y 50 ºC (algunos menos y
otros más, aunque generalmente es de 37 ºC). Según su
capacidad para atacar a los hidratos de carbono pueden
ser
de
dos
tipos:
proteolíticos
o
putrefactivos
y
sacarolíticos. Los primeros son causantes de alteraciones
gaseosas con degradación del alimento y producción de
compuestos de olor desagradable. Éstos son más
importantes en los alimentos de acidez baja y media,
excepto en el jamón york enlatado, en el cual se producen
alteraciones
de
tipo
sacarolítico
causadas
por
C.
perfringens. Destacan C. hystolyticum, C. sporogenes y C.
bifermentans.
Entre los de tipo sacarolítico los más frecuentes son C.
butyricum, C. pasteurianum, C. perfringens y otros.
47
Figura # 8: Anaerobios esporulados.
Fuente: biología de microorganismos BROCK
3.11.2.3 Levaduras, mohos y bacterias no esporuladas.
Los únicos importantes en los alimentos de acidez baja y
media son aquéllos con resistencia térmica relativamente
baja, los que producen alteraciones por fugas en la lata y
aquéllos
que
producen
alteraciones
en
la
leche
condensada y las carnes curadas enlatadas (jamón,
bacon, etc.).
Entre las levaduras destacan las fermentadoras de la
sacarosa que se desarrollan en la leche condensada, ya
que este alimento no es sometido a ningún tratamiento
térmico, sino que la base de su conservación radica en su
elevado contenido en azúcar. Torula globosa, de células
redondeadas, ocasiona la distensión de las tapas de las
latas. Torula lactiscondensis, de células ovales, produce
una fermentación mucho más vigorosa, por lo que las
latas pueden reventar en pocos días.
48
Aspergillus repens es un moho que da lugar a la
formación de botones en la superficie de la leche
condensada.
Dentro de las bacterias no esporuladas destacan:

Pseudomonas fluorescens, que produce rancidez.

Streptococcus
liquefaciens,
que
provoca
la
licuefacción de la gelatina del jamón enlatado.

S. faecicum y S. faecalis, son estreptococos
fecales que producen olores y sabores anormales
en jamones enlatados. El primero es de mayor
interés debido a su mayor termorresistencia.

Las Enterobacteriaceae (coliformes, Aerobacter,
Proteus
sp.,
etc.)
son
responsables
del
abombamiento del jamón enlatado.
Figura # 9: Levaduras y mohos.
Fuente: biología de microorganismos BROCK
49
3.11.3) Microorganismos en productos ácidos.
En la mayoría de los casos se controlan fácilmente con un
tratamiento térmico relativamente corto a una temperatura inferior a
los 100 ºC.
3.11.3.1 Bacterias esporuladas.
Podemos encontrar bacterias anaerobias sacarolíticas y
otras responsables de la fermentación simple. Dentro de
las primeras destacan Clostridium pasteurianum, que
produce la alteración gaseosa de frutas y tomates
enlatados y que no se desarrolla a pH inferior a 3,7, y C.
butyricum, que afecta también a las frutas enlatadas.
Bacillus coagulans es responsable de la fermentación
simple en el jugo de tomate enlatado, ocasionando
además sabores anormales. Es termófilo y se desarrolla
aun pH de 4,2.B. macerans, produce alteraciones
gaseosas en frutas enlatadas y junto a B. polymixa, en
hortalizas y frutas enlatadas.
Figura # 10: Bacterias esporuladas.
Fuente: biología de microorganismos BROCK
50
3.11.3.2 Bacterias no esporuladas.
Son bacterias Gram positivas productoras de ácido láctico
(cocos y bacilos) y algunas son productoras de gas.
Pueden desarrollarse con escasa tensión de oxígeno y
son responsables de fermentaciones de vegetales. Se
destruyen con tratamiento térmico a menos de 100 ºC.
Lactobacillus brevis causa una vigorosa fermentación en
Ketchup y productos similares y es formador de gas.
Leuconostoc pleofructi produce la alteración de los jugos
de fruta, dando lugar a la formación de una película de
limo en las soluciones de azúcar (alteración de productos
de tomate).
Leuconostoc mesenteroides da lugar a la alteración
gaseosa de la piña enlatada.
Figura # 11: Bacterias no esporuladas.
Fuente: Biología de microorganismos BROCK
51
3.11.3.3 Levaduras.
Presenta escasa resistencia al calor, por lo que no son
frecuentes en enlatados sometidos a tratamiento térmico y
sí cuando el tratamiento es subtérmico o cuando se
producen fugas.
Son responsables de la fermentación de salsas ácidas,
gelatinas
y
productos
similares
cuya
conservación
depende de los ácidos, el azúcar y la sal.
Figura # 12: Levaduras.
Fuente: biología de microorganismo BROCK.
3.11.3.4 Mohos.
Byssochlamys fulva es la especie de mohos de mayor
importancia en los alimentos enlatados ácidos. Afecta a
frutas enlatadas y embotelladas. Es responsable de la
desintegración de la fruta por descomposición del material
pectínico. Las latas a veces se abomban debido al
desprendimiento de dióxido de carbono.
52
Su temperatura óptima de crecimiento es de 30-37 ºC y
resulta altamente resistente al calor.
Byssochlamys nivea es semejante al anterior y es mucho
más frecuente en la alteración de fresas enlatadas.
Penicillium afecta a las grosellas enlatadas y es altamente
termorresistente.
Aspergillus también es termorresistente y se presenta en
las fresas enlatadas.
Rhizopus nigricans es responsable de la degradación de
las frutas enlatadas y especialmente del albaricoque.
Rhizopus stolonifer ocasiona el ablandamiento de los
albaricoques enlatados.
Figura # 13: Mohos.
Fuente: Biología de microorganismos BROCK.
53
CAPITULO 4
DESHIDRATACION OSMOTICA DE ALIMENTOS.
4.1.
INTRODUCCION.
La deshidratación osmótica es una técnica que permite eliminar
parcialmente el agua de los tejidos de los alimentos por inmersión en una
solución hipertónica, sin dañar el alimento y afectar desfavorablemente su
calidad (Rastogi et al., 2002).
La fuerza impulsora para la difusión del agua desde los tejidos a la solución
es la diferencia de actividad acuosa (presión osmótica) entre el alimento y
la solución. Los medios de deshidratación son generalmente soluciones
acuosas concentradas de un azúcar o una sal o mezclas de diversos
azúcares y/o sales.
Asimismo, cuando no es deseable apreciar dulzor en el alimento, como en
el caso de la mayoría de los vegetales, se emplean alcoholes de alto peso
molecular para reemplazar los azúcares o la conjunción de sal y azúcar u
otros edulcorantes para enmascarar a estos últimos.
54
Acompañando a la eliminación parcial de agua del alimento se produce la
pérdida de algunos solutos solubles del mismo que son arrastrados por el
agua y una ganancia de solutos por parte del alimento desde la solución
(Figura 1).
Tanto la magnitud de este fenómeno como la pérdida de agua dependen
de las características del producto alimenticio: forma, tamaño, estructura,
composición y tratamiento previo (pelado, escaldado, tratamiento de la
superficie); de la solución: tipos de solutos, concentración de los mismos y
de las condiciones de proceso: temperatura, grado de agitación de la
solución, presión de trabajo y relación masa de solución a masa de
producto.
Por lo general, la deshidratación osmótica no disminuye la actividad acuosa
del alimento de manera tal de estabilizarlo totalmente, sino que sólo
extiende su vida útil. Por ello la necesidad de aplicar otros procesos
posteriores como secado, congelado o liofilizado, entre otros posibles. La
pérdida de agua puede ser aproximadamente del 50-60% de su contenido
inicial, existiendo entonces la posibilidad de producir significativas
modificaciones en el volumen, forma y estructura del alimento. Así como
también variaciones apreciables en los valores de los coeficientes de
difusión y de transferencia de masa, etc., durante el transcurso del proceso.
55
Las principales ventajas que se adjudican a la deshidratación osmótica
como primera etapa de un método combinado de deshidratación de
alimentos son:

Es eficiente desde el punto de vista energético ya que se lleva a cabo
generalmente en condiciones cercanas a la temperatura ambiente sin
que el agua cambie de fase.

No se afecta prácticamente el color, el sabor, el aroma y la textura del
alimento.

Es un proceso tecnológicamente sencillo.

Se puede trabajar con pequeños volúmenes de producto.

Produce un daño mínimo en la estructura del alimento deshidratado ya
que no debe someterse a altas temperaturas como en otros
tratamientos térmicos como es el caso del secado convectivo.

Por lo general, no se requiere tratamiento químico previo para evitar el
pardeamiento del producto, pues al estar sumergido en la solución se
minimiza el contacto con el oxígeno y de esta manera, se retarda el
proceso.

Se retienen la mayoría de los nutrientes.

Puede aumentar la relación azúcar/ácido. Ponting (1973) observó que
los ácidos de las frutas eran extraídos de la fruta junto con el agua
eliminada en la deshidratación dando lugar a un producto con un menor
contenido en ácidos y mayor tenor de azúcar.
56

Mejora de la estabilidad del producto. La actividad de agua del alimento
disminuye de modo tal de inhibir parcialmente el crecimiento microbiano
y así extender la vida útil del alimento.

Disminuyen los costos de empaque y transporte al disminuir el peso por
eliminación parcial del agua.

Se puede fortificar el producto agregando minerales tales como calcio y
zinc a la solución para que se produzca la impregnación del producto
(Alzamora y col., 2005). También se pueden producir alimentos
funcionales al agregar probióticos a la solución. Los tejidos de frutas se
pueden impregnar al vacío con diferentes microorganismos como
Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus acidophilus, Phoma glomerata
(Rodríguez, 1998).
Figura # 14: Flujo de solutos y de agua en el producto alimenticio
inmerso en la solución hipertónica.
Fuente: Tesis Universidad tecnológica nacional.
57
El proceso de deshidratación osmótica se caracteriza por una etapa
transigente antes de alcanzar el equilibrio (Rahman, 1992). Durante el
período dinámico la velocidad de transferencia de masa disminuye hasta
llegar al equilibrio.
Cuando éste se alcanza la velocidad de transporte neta de masa es nula y
es el final del proceso osmótico. La remoción del agua se realiza por dos
mecanismos: flujo capilar y difusivo, mientras que el transporte de solutos
ya sea de consumo o de lixiviación se realiza sólo por difusión.
4.2.
PRINCIPALES ETAPAS EN LA PREPARACION DE PRODUCTOS
DESHIDRATADOS OSMOTICAMENTE.
La deshidratación osmótica se usa como pretratamiento de muchos
procesos para mejorar las propiedades nutricionales, sensoriales y
funcionales del alimento sin modificar su integridad (Torreggiani, 1993).
Generalmente precede a procesos como la congelación (Ponting, 1973,
Ramallo y Mascheroni, 2010, Bianchi y col., 2009), liofilización (Hawkes y
Flink, 1978), secado al vacío (Dixon y Jen, 1977) o secado por aire caliente
(Nanjundaswamy y col., 1978).
58
4.3.
ANALISIS DE LAS PRINCIPALES VENTAJAS POTENCIALES DE LA
DESHIDRATACION OSMOTICA.
Las principales ventajas son las mencionadas a continuación:
a. Mejora de la calidad en términos de color, sabor aroma y
textura.
Los mecanismos por los cuales se retiene el aroma y el sabor, se
conserva el color y se mejoran las propiedades texturales en el
alimento se desconocen. El fenómeno de retención de aroma podría
atribuirse a la adsorción de sustancias volátiles sobre la matriz del
alimento, a las interacciones físico-químicas entre las sustancias
volátiles y otras sustancias que se hallan en el interior del alimento
y/o al encapsulamiento microregional en el que los compuestos
volátiles se inmovilizan en “jaulas” formadas por la asociación con
sólidos disueltos (Flink y Karel, 1970a y 1970b; Chirife y Karel, 1973;
Solms y col., 1973 Chirife y col., 1973; Flink y Labuza, 1972; Voilley
y Simatos, 1979).
a. Eficiencia energética.
La deshidratación osmótica es un proceso que requiere menor
consumo de energía que los secados por aire y vacío debido a que
se lleva a cabo a bajas temperaturas.
59
Según Lenart y Lewicki (1988) la energía consumida en una
deshidratación osmótica a 40ºC considerando la reconcentración de
la solución (jarabe) por evaporación fue por lo menos dos veces
inferior que la consumida por el secado por convección de aire
caliente a 70ºC, considerando la obtención de un producto final de
igual humedad en ambos casos.
Cabe destacar, que un significativo ahorro energético puede lograrse
cuando la deshidratación osmótica se usa como
pretratamiento antes de la congelación ya que la disminución de la
humedad del alimento reduce la carga energética de refrigeración
necesaria para el congelado (Huxsoll, 1982).
Por otra parte cuando se deshidratan frutas, el jarabe resultante
puede usarse posteriormente en la elaboración de jugos de fruta o
en las industrias de bebidas, logrando así un aprovechamiento
económico de este subproducto (Rahman y Perera, 1996).
b. No requiere de tratamientos químicos.
Generalmente, no se necesitan tratamientos con sustancias
químicas que mejoren la textura del producto. En el caso del
enlatado de rodajas de manzana, que en la práctica comercial no se
realiza debido a problemas asociados con el volumen de gas en los
tejidos de la manzana que dificultan su remoción durante el vacío y
otorgan al producto una textura demasiado pulposa, se puede
recurrir a la deshidratación osmótica (Sharma y col., 1991).
60
En algunos intentos para mejorar la textura de las manzanas
enlatadas se usó como agente endurecedor, cloruro de calcio (Dang
y col., 1976). Sin embargo el uso de la deshidratación osmótica en
las rodajas de manzana que van a ser enlatadas aumenta la firmeza
del producto y mejora su calidad sin requerir el empleo de un agente
endurecedor (Sharma y col., 1991).
Este proceso es conocido como osmoenlatado. Asimismo, los
tratamientos químicos que reducen el pardeamiento enzimático
pueden ser evitados cuando se utiliza el proceso osmótico (Ponting y
col., 1966).
El azúcar de la solución inhibe la enzima polifenoloxidasa que
cataliza los procesos oxidativos de pardeamiento de las frutas
cortadas. Además la inmersión en la solución deshidratante reduce
el contacto del producto con el oxígeno retardando la mayoría de los
procesos oxidativos. Otro de los efectos del azúcar es la prevención
de la pérdida de sabores y aromas volátiles al formar una capa
superficial recubriendo el alimento que impide la salida de estos
compuestos volátiles.
Cuando el producto pretratado osmóticamente y luego secado con
aire caliente contiene un 20 % o más de humedad, los procesos de
pardeamiento enzimático y no enzimático provocarían el deterioro
paulatino del color, sabor y del aroma. Ponting sugiere en estos
casos agregar una etapa de escaldado tras el proceso osmótico.
61
c. Estabilidad del producto durante el almacenamiento.
El producto obtenido de la deshidratación osmótica es más estable
que el producto no tratado durante su almacenamiento, debido a la
menor actividad acuosa consecuencia de los solutos ganados y la
pérdida de agua. A menores actividades de agua, se reducen las
reacciones
químicas
deteriorativas
y
el
crecimiento
de
microorganismos y su producción de toxinas.
En el caso de productos enlatados frescos en soluciones siruposas,
el agua del producto puede fluir desde el mismo hacia la solución
ocasionando su dilución. Esto puede evitarse utilizando un proceso
de osmoenlatado para mejorar la estabilidad del producto y su
solución (Sharma et al., 1991).
Asimismo, el uso de la deshidratación osmótica seguida de
congelación de trozos de damascos y duraznos para yogures puede
mejorar la consistencia y reducir la sinéresis o separación del suero
de los mismos (Giangiacomo et al., 1994).
d. Costos de empaque y distribución menores.
En el caso de productos dehidrocongelados la deshidratación
osmótica reduce considerablemente los costos de empaque y
distribución del producto (Biswal y col., 1991).
62
4.4.
ALGUNOS INCONVENIENTES QUE PUEDEN PRESENTARSE EN EL
PROCESO DE DESHIDRATACION OSMOTICA.
Estos tipos de inconvenientes se detallan a continuación:
a. Características sensoriales del producto.
Uno de ellos podría ser el aumento en el contenido de sal o el mayor
dulzor y/o la disminución de la acidez del producto. Para evitar este
problema se puede recubrir el producto con una membrana
semipermeable comestible que reduce la transferencia de solutos pero
incrementa la pérdida de agua (Camirand et al, 1968).
b. Manejo de la solución deshidratante.
El manejo de la solución deshidratante es muy importante desde el
punto de vista industrial. La solución puede reciclarse, sin embargo la
contaminación microbiana puede aumentar al reciclar la solución un
mayor número de veces.
Para poder reciclar la solución es necesario concentrar la solución que
ha sido diluida durante el proceso de deshidratación ya sea por
evaporación y/o mediante el uso de membranas de ósmosis inversa.
También debería evaluarse si es necesario el agregado de solutos.
Durante los primeros tiempos de deshidratación, el producto flota en la
solución debido a que la misma posee una densidad mayor.
63
Al no estar sumergido totalmente el producto en la solución, la
transferencia de masa no puede llevarse a cabo en toda la superficie
del producto. Otro factor que juega de manera desfavorable al proceso
de transferencia de masa es la alta viscosidad de la solución al iniciar
el proceso.
Luego a medida que el producto se va deshidratando la solución se
diluye y disminuye su viscosidad. Además, las soluciones con elevada
viscosidad dificultan la agitación y favorecen la adherencia de solutos
en la superficie del producto. Este último fenómeno podría disminuir la
velocidad de posteriores secados.
c. Algunas dificultades en el diseño y el control del proceso.
La mayoría de los estudios sobre deshidratación osmótica se
preocuparon más por la predicción cualitativa que la cuantitativa,
también necesaria para poder diseñar y controlar adecuadamente el
proceso.
Las mediciones en línea de las propiedades del jarabe pueden
proporcionar un control del proceso en aquellos que son del tipo
continuo.
Uno de los inconvenientes a tener en cuenta es que el producto puede
romperse debido al flujo de la solución deshidratante en los procesos
continuos y a la agitación mecánica en los procesos discontinuos.
64
Si bien la deshidratación osmótica termina cuando se alcanza el
equilibrio,
en
los
procesos industriales debe
detenerse antes
considerando algunos factores como la aparición de sabores
indeseables por el reciclado excesivo de la solución, la contaminación
microbiana de la misma, la rotura de las células del producto, factores
de costos, ciclos de producción, etc.
4.5.
FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE DESHIDRATACION
OSMOTICA.
La transferencia de masa durante la deshidratación osmótica ocurre a
través de las membranas y paredes celulares. El estado de las membranas
celulares puede variar de parcialmente a totalmente permeable. Este
fenómeno puede llevar a cambios significativos en la arquitectura de los
tejidos.
Durante la remoción osmótica de agua de los alimentos, el frente de
deshidratación se mueve desde la superficie que está en contacto con la
solución hacia el centro. El esfuerzo osmótico asociado puede resultar en
la desintegración celular.
La causa más probable del daño celular puede atribuirse a la reducción de
tamaño causada por la pérdida de agua durante la deshidratación
osmótica, resultando en la pérdida de contacto entre la membrana celular
externa y la pared celular (Rastogi et al., 2000a).
65
El transporte de masa en la deshidratación osmótica depende de varios
factores:
a. Tipo de agente osmótico.
Los más comúnmente usados son la sacarosa para frutas y el cloruro
de sodio para vegetales, pescados y carnes; si bien también distintas
mezclas de solutos han sido probados (Hawkes y Flink, 1978; Islam y
Flink, 1982, Wais y col., 2005). Otros agentes osmóticos pueden ser:
glucosa,
fructosa,
dextrosa,
lactosa,
maltosa,
polisacáridos,
maltodextrina, jarabes de almidón de maíz y sus mezclas. La elección
dependerá
de
compatibilidades
varios
factores
organolépticas
tales
con
como
el
costo
producto
del
soluto,
terminado
y
preservación adicional otorgada por el soluto al producto final y de la
influencia del soluto sobre las características organolépticas del
producto tratado (Rahman y Perera, 1996).
b. Concentración de la solución osmótica.
La pérdida de agua y la velocidad de secado aumentan con el
incremento de la concentración de la solución osmótica, ya que la
actividad de agua de la solución decrece con un aumento en la
concentración de solutos (Fakar y Lazar, 1969; Magee y col., 1983;
Lenart y Flink, 1984; Lerici y col., 1985; Biswal y Le Maguer, 1989;
Marcotte y Le Maguer, 1991; Rahman y Lamb, 1990).
66
Con el incremento en la concentración de la solución se forma una
capa de soluto sobre la superficie del producto que actúa como barrera
reduciendo la pérdida de nutrientes y, a muy altas concentraciones,
pueden dificultar también la pérdida de agua (Saurel y col., 1994a y
1994b). Cuando se utilizan mezclas de sacarosa y sal la fuerza
impulsora para la transferencia de masa aumenta al bajar la actividad
de agua de la solución. Además, como se mencionó anteriormente, se
forma una capa de sacarosa sobre la superficie del producto que
impide la penetración de sal en el producto y permite mejorar la pérdida
de agua sin afectar tanto el sabor (Baroni y Hubinger, 2000).
Guzmán y Segura (1991) han estudiado la potenciación de medios de
deshidratación con el agregado de sal a concentraciones inferiores al
10 % m/m para evitar sabores dulces indeseables en el alimento.
c. Temperatura de la solución osmótica.
Este es el parámetro más importante que afecta la cinética de pérdida
de agua y la ganancia de solutos. La ganancia de solutos es menos
afectada que la pérdida de agua por la temperatura ya que a altas
temperaturas el soluto no puede difundir tan fácilmente como el agua a
través de la membrana celular de los tejidos del producto.
La temperatura presenta dos efectos. Uno de ellos es que el aumento
de temperatura favorece la agitación molecular y por consiguiente
mejora la velocidad de difusión.
67
El otro es la modificación de la permeabilidad de la membrana celular
con un incremento de la temperatura.
La temperatura crítica a la cual se produce la variación en la
permeabilidad de la membrana depende de las distintas especies, pero
se estima que para frutihortícolas ronda en el rango de (50°C-55°C),
aproximadamente.
d. pH de la solución.
La acidez de la solución aumenta la pérdida de agua debido a que se
producen cambios en las propiedades tisulares y consecuentemente
cambios en la textura de las frutas y vegetales que facilitan la
eliminación de agua (Moy y col., 1978).
e. Propiedades del soluto empleado.
El
proceso
osmótico
también
depende
de
las
propiedades
físicoquímicas de los solutos empleados: pesos moleculares, estado
iónico y solubilidad del soluto en el agua. Esta última es muy
importante pues define la máxima concentración del soluto que puede
emplearse en la solución (Li y Ramaswamy, 2005). Cuando se utilizan
soluciones con solutos de mayor peso molecular, la pérdida de agua se
incrementa y la ganancia de solutos resulta despreciable respecto de
cuando se usa un soluto de menor peso molecular.
68
Por consiguiente en el proceso osmótico, la pérdida de agua se
favorece con el empleo de solutos de peso molecular alto y la
impregnación es superior con solutos de bajo peso molecular. La
combinación de dos o más solutos en la solución puede hacer más
eficiente la deshidratación al proporcionar cada uno de ellos la ventaja
que los caracteriza. (Grabowski et al., 1994).
Cuando se usan dos solutos como sacarosa y sal se forma una barrera
de sacarosa en la superficie que evita la penetración de la sal, cuya
presencia en la solución mantiene una baja actividad de agua y en
consecuencia produce una continua pérdida de agua y una ganancia
de solutos baja. Esta combinación resulta ser más eficiente que si se
usa la sal o la sacarosa solas; de esta manera la deshidratación es
mayor y la penetración de solutos es menor (Baroni y Hubinger, 2000).
f. Agitación de la solución osmótica.
La deshidratación osmótica puede mejorarse mediante la agitación. La
misma disminuye la resistencia a la transferencia de masa en la
superficie del producto, además de uniformizar la temperatura y la
concentración de solutos en la solución. Sin embargo existen casos en
que puede dañarse el producto y debe evitarse.
Es por ello que se prefiere el uso de los agitadores orbitales (que
oscilan sobre rulemanes) que los agitadores mecánicos de paletas.
69
g. Geometría y tamaño del producto.
La geometría del producto es muy importante ya que variará la
superficie por unidad de volumen expuesta a la difusión.
Asimismo, el tamaño influye en la velocidad de deshidratación y en la
absorción de solutos puesto que la superficie por unidad de volumen se
modifica para los diferentes tamaños. En el caso de cubos o esferas al
aumentar el lado o el radio, respectivamente, la superficie por unidad
de volumen disminuye y entonces, la pérdida de agua resulta inferior
para tamaños superiores. Lerici y col (1985) encontraron que al
aumentar la superficie por unidad de volumen, la pérdida de agua
aumenta hasta un máximo y luego decrece para los diferentes tamaños
mientras que los sólidos ganados aumentan.
La disminución en la pérdida de agua se atribuye a la formación de una
capa superficial de solutos sobre el producto que impide la difusión de
agua hacia la solución, en el caso de soluciones muy concentradas de
soluto.
h. Relación masa de solución a masa del producto.
La pérdida de agua y la ganancia de solutos aumentan con un
incremento de la relación masa de solución a masa de producto
empleada en la experiencia. Uddin e Islam (1985) estudiaron el efecto
de esta variable en la deshidratación osmótica de rodajas de ananás a
21ºC.
70
Observaron que la pérdida de peso aumentaba hasta alcanzar una
relación de 4, más allá de este valor no se apreciaba un aumento
significativo.
i. Propiedades físico – químicas del alimento.
La composición química (proteínas, carbohidratos, grasas, contenido
de sal, etc.), la estructura física (porosidad, arreglo de células,
orientación de fibras y tipo de piel) y los pretratamientos como
congelación y escaldado pueden afectar la cinética de deshidratación
osmótica.
Según Islam y Flink (1983), el escaldado con vapor durante 4 min
previo a la deshidratación osmótica produjo una menor pérdida de agua
y una mayor ganancia de solutos que cuando se realiza la
deshidratación osmótica
directamente a las rebanadas de papas
frescas. La pérdida de integridad de la membrana producida por el
calentamiento fue la razón de una pobre deshidratación osmótica.
La variabilidad en los resultados obtenidos en el proceso de
deshidratación osmótica entre los diferentes productos depende de la
compacidad de los tejidos, contenido inicial de sólidos solubles e
insolubles, espacios intercelulares, presencia de gas en el interior de
los tejidos, relación entre fracciones de diferentes pectinas (pectinas
solubles en agua y protopectinas) y niveles de gelificación de pectinas.
71
Generalmente cuando el producto a deshidratar es muy poroso
conviene someterlo a deshidratación osmótica en vacío para facilitar la
salida de aire de su interior (Shi y Maupoey, 1993).
j. Presión de operación.
La transferencia de agua total en la deshidratación osmótica depende
como se mencionó precedentemente de una combinación de dos
mecanismos: la difusión y el flujo por capilaridad.
Los tratamientos al vacío aumentan el flujo capilar, incrementando la
transferencia de agua pero no influyen en la ganancia de solutos (Fito,
1994). El flujo capilar de agua depende de la porosidad y de la fracción
de espacios huecos del producto (Shi y Maupoey, 1994; Fito y Pastor,
1994; Rahman y Perera, 1996).
4.6.
COEFICIENTES
DE
DIFUSION
EFECTIVOS
OBTENIDOS
EN
DIFERENTES PRODUCTOS HALLADOS EN LA LITERATURA.
En la siguiente tabla se muestran valores de difusividad efectiva de algunos
alimentos:
72
TABLA # 6: Difusividad efectiva de frutícolas encontrados
experimentalmente.
ALIMENTO
(
)
T (o C)
Concentración
( BRIX )
Referencia
Conway y col.,
1983
Salvatori y col.,
1999
Kaymak y col.,
2000
Rodriguez y
col, 2003
Park y col,. 2002
Manzana
15 – 60*
30 - 50
-
Manzana
0.157 – 1.046 *
20 - 50
65
Manzana
0.0332 – 0.213*
20 - 50
40 – 60
Papaya
0.314 – 0.655*
30 - 50
50 – 70
Pera
0.347 – 1.92*
40 - 60
40 – 70
Piña
0.347 – 1.92*
50 - 70
50 – 70
Piña
1.48 – 3.24*
30 - 50
40 – 70
30 – 50
50 – 70
Piña
0.6 – 2.5.
Banana
0.85 – 2.43*
25 – 45
40 – 70
Mango
0.018 – 0.077*
30
35 – 65
Ananá
0.058 – 0.222*
30 – 50
60
Yacon
0.1523*
25
40
50
70
Batata
Papa
0.25 – 1.5*
NaCl-sacarosa
15-45% p/v
67.5
1,1*
Peras
0,1*
Manzana
0,3*
40
Frutillas
(en mitades)
0,9*
17
60% p/p PEG
2000,9.
64.5
40
-
Zanahoria
0.224 a 0.478*
Waliszewski y
col., 2002
Rastogi y col.,
2004
Beristain y col.,
1990
Rastogi y col.,
1997
Giraldo y col.,
2003
Ramallo y
Mascheroni
Maldonado et
al. 2008
Genina- Soto
et al., 2001
Lenart y Flink,
1984
Garrote et al,
1992
Saurel, 1995
Spiazzi y
Mascheroni,
1995
Melquíades et
al, 2009
Fuente: Tesis Universidad Tecnológica Nacional.
73
Las diferencias en las Difusividades Efectivas pueden atribuirse a la
variedad de productos y a las distintas condiciones establecidas en las
experiencias. También estas variaciones pueden atribuirse a que algunas
de las suposiciones mencionadas anteriormente no se cumplan (Spiazzi y
Mascheroni, 1997) y a la existencia de mecanismos no fickianos. De esta
manera, el uso del modelo de Crank se convierte en un procedimiento
empírico para ajustar los datos experimentales y la difusividad efectiva en
un parámetro cinético fuertemente dependiente de las condiciones
experimentales (Salvatori, 1999; Shi y Le Maguer, 2002,b).
74
CAPITULO 5
ELABORACION DE CONSERVA DE KIWI EN ALMIBAR.
5.1.
INTRODUCCION.
Se llama conserva al resultado del proceso de manipulación de los
alimentos de tal forma que se evite o ralentice su deterioro (pérdida de
calidad, comestibilidad o valores nutricionales). Esto suele lograrse
evitando el crecimiento de pasto natural, levaduras, hongos y otros
microorganismos, así como retrasando la oxidación de las grasas que
provocan su enranciamiento. Las conservas también incluyen procesos que
inhiben la decoloración natural que puede ocurrir durante la preparación de
los alimentos, como la reacción de dorado enzimático que sucede tras su
corte. Muchos métodos de elaboración de conservas incluyen diversas
técnicas de conservación de los alimentos.
Las conservas de frutas, por ejemplo elaborando mermeladas a partir de
ellas, implican cocción (para reducir su humedad y matar bacterias,
hongos, etcétera), azucarado (para evitar que vuelvan a crecer) y envasado
en un tarro hermético (para evitar su contaminación).
75
La calidad de una conserva estará siempre determinada por la calidad de la
materia prima que se use, pero la fruta entera o en trozos le dará un
carácter especial al producto.
Otro aspecto que resulta de importancia radical en la determinación de la
calidad de una conserva es la presencia o ausencia de conservantes. Este
producto si requerirá conservantes, como también el almíbar esterilizado a
evitará el desarrollo de hongos y levaduras en el interior del envase,
y la concentración a
la aparición de bacterias. Al abrir el envase
se debe asegurar su conservación en frio (refrigeración).
5.2.
IMPORTANCIA DE LAS CONSERVAS.
La elaboración de conservas es hasta ahora uno de los métodos más
comunes para conservar las frutas por medio de almíbar y se basa en el
principio de alto, medio o bajo solidos solubles según el tipo de fruta que se
vaya a conservar, ya sea esta acida, dulce, etc. La conserva de fruta es un
producto heterogéneo, es el resultado de la cocción de la fruta, pulpa y
otros ingredientes, con aroma, sabor y color típico de la fruta cocida.
Los mecanismos por el cual se consigue la conservación de un producto en
forma de conserva de fruta en almíbar se enumeran a continuación:
76
5.3.

Alto contenido de solidos solubles.

Ph – Acido.

Conservantes.
PROCESO TERMICO.
Las conservas de frutas se conservan por mucho más tiempo cuando se
las trata con calor con el objetivo de eliminar microorganismos patógenos,
por ejemplo tenemos:
ESTERILIZACION: Consiste en colocar el alimento en recipiente cerrado y
someterlo a elevada temperatura durante bastante tiempo, para asegurar la
destrucción de todos los gérmenes y enzimas. Cuanta más alta sea la
temperatura de esterilización menor será el tiempo. A 140º C el proceso
dura solamente unos segundos.
El valor nutritivo de las conservas, debido a las condiciones de fabricación
y el reducido tiempo de calor, es bastante óptimo, ya que no existe
alteración de proteínas, carbohidratos ni lípidos. La vitamina C de las
verduras se conserva en más del 50% y en el 95% en las frutas y zumos de
frutas.
77
Las vitaminas del grupo B se preservan en un 80% y las vitaminas
liposolubles A, D, E y K, sensibles a la luz y al aire, quedan protegidas en
los recipientes opacos y herméticos (los envases de vidrio, debido a que
dejan pasar los rayos ultravioletas, perjudican a las vitaminas en su
conjunto.
La acidez es un factor importantísimo, cuanta más acidez, mejor
conservación (frutas, tomate, col, preparados tipo ketchup, y algunas
hortalizas ácidas), en algunos casos, ni siquiera necesita llegar a
temperaturas de ebullición.
Para asegurar la acidez (incluso tratándose de los alimentos anteriores,
cuando
son
muy
maduros)
conviene
añadir
aproximadamente
2
cucharadas de zumo de limón, por cada 500 g de género.
PASTEURIZACION: Es una operación consistente en la destrucción
térmica de los microorganismos presentes en determinados alimentos, con
el fin de permitir su conservación durante un tiempo limitado. La
pasterización se realiza por lo general a temperaturas inferiores a los
100ºC. Cabe distinguir la pasterización en frío, a una temperatura entre 63
y 65ºC durante 30 minutos, y la pasterización en caliente, a una
temperatura de 72 - 75ºC durante 15 minutos. Cuanto más corto es el
proceso, más garantías existen de que se mantengan las propiedades
organolépticas de los alimentos así tratados.
78
Después del tratamiento térmico, el producto se enfría con rapidez hasta
alcanzar 4 -6ºC y, a continuación, se procede a su envasado. Los
productos que habitualmente se someten a pasterización son la leche, la
nata, la cerveza y los zumos de frutas.
5.4.
CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS.
Entre las características físicas que debe tener una conserva de fruta es su
color brillante y atractivo, sabor típico de la fruta natural, fácil de deslizarse
a través de superficies. Entre las características químicas tenemos:
debe estar entre 10 – 15 ya que es una fruta acida el kiwi y el ph debe estar
entre 10 – 15.
5.5.
INSUMOS UTILIZADOS EN LA ELABORACION DE LA CONSERVA DE
KIWI.
A continuación se describen las materias primas empleadas en la
elaboración de la conserva de kiwi en almíbar.
5.5.1. Azúcar.
El azúcar juega el papel más importante en el proceso de la
conserva.
79
Ya que al combinarse con la ruta hay una trasferencia de masa del
jarabe hacia la fruta y viceversa dándole un sabor agradable.
También la concentración elevada de azúcar impide la fermentación.
Es importante saber conocer la cantidad de azúcar que se va a
utilizar para la preparación del jarabe, ya que si contiene poca hay
una posibilidad de que fermente, y si hay mucha azúcar se puede
cristalizar, todo depende del tipo de fruta que se esté trabajando ya
que asi se podrá decidir la cantidad que se añade. Es preferible
utilizar azúcar blanca ya que permite que se mantengan las
características propias del color y el sabor de la fruta.
Figura # 15: Azúcar blanca (Sacarosa).
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
Cuando el azúcar con el agua es sometido al calor con un medio
acido como el ácido cítrico que se le aña, se produce en ese
momento un desdoblamiento en dos azucares que es la fructosa y
glucosa, este proceso es esencial para la buena conservación del
producto.
80
5.5.2. AGUA.
El agua es un factor muy importante ya que sin ella no podríamos
preparar la solución de almíbar que va añadida en el recipiente con
la fruta, para eso debemos de saber la cantidad exacta que se debe
añadir junto con el azúcar para preparar la solución, así como
también para el lavado de las frutas y equipos en general.
5.5.3. PRESERVANTES.
Un preservante, es una sustancia que inhibe la propagación de
microorganismos tales como bacterias y hongos. Estos productos
son utilizados para prolongar la vida útil de los productos.
Sorbato de Potasio: Es la sal de potasio del ácido sórbico. Es
usado para preservar comida de colonias de hongos y levaduras.
Las aplicaciones de este preservante son las siguientes:






Vinos.
Productos Cocinados.
Quesos.
Carnes y frutas deshidratadas.
Higiene personal.
Otros.
81
5.5.4. HIDROXIDO DE SODIO.
El hidróxido de sodio (NaOH) o hidróxido sódico, también conocido
como soda cáustica o sosa caústica es un hidróxido cáustico usado
en la industria (principalmente como una base química) en la
fabricación de papel, tejido, y detergentes. Además es usado en la
Industria Petrolera en la elaboración de Lodos de Perforación base
Agua. En este proceso de la elaboración del kiwi en almíbar lo
usamos para hacer un pelado químico con una concentración del
1%.
5.6.
EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS.















Balanza digital.
Probeta
Vasos de precipitación.
Marmita.
Mesa de acero inoxidable.
Cuchillos de acero inoxidable.
Hidróxido de sodio.
Ácido cítrico.
Azúcar.
Recipientes de vidrio.
Agua
Ollas de acero inoxidable.
Cedazos.
Conservante (sorbato de potasio).
Refractómetro (escala 100 brix)
82
5.7.
PUNTOS IMPORTANTES EN LA ELABORACION DE LA CONSERVA DE
KIWI.
En la fabricación de una conserva de kiwi se debe tener en cuenta:
5.8.

Debe usarse frutas frescas, maduras y que no tengan defectos.

Las frutas que están muy rígidas se las debe ablandar con el
escaldado durante un tiempo determinado y a una temperatura
especifica.

En la preparación del jarabe no se añade el ácido cítrico hasta que
le mezcla agua más azúcar este calentándose en la marmita o en
una olla de acero inoxidable.

No debe excederse más de
durante la esterilización del
jarabe ya que se puede caramelizar debido a las altas
temperaturas.

El pelado químico se lo debe realizar con NaOH al 1% a una
temperatura de
durante un tiempo de 2 a 5 minutos, para
luego de eso se lo debe neutralizar con una solución de ácido
cítrico.

Se debe esterilizar tanto las tapas como los envases a
DEFECTOS EN LA ELABORACION DE LA CONSERVA.
Es normal que en la fabricación de cualquier producto que está sujeto a un
número muy elevado de factores variables, tiene que estar expuesto a
errores.
83
Las siguientes características deberán comprobarse después de haber
terminado la conserva, y estos son: contenidos de grados BRIX, acidez,
pH, cantidad de azúcar, color, sabor, aroma.
A parte de las características antes mencionadas podrán existir muchos
más factores que nos permitirán detectar los errores durante la elaboración,
como por ejemplo:
Cambios de color:

Cocción prolongada la cual da lugar a la caramelizarían del azúcar.

Deficiente enfriamiento después del envasado del producto.

Contaminación con metales como hierro y sus sales pueden formar
un color oscuro. Los fosfatos y magnesio y potasio, los oxalatos y
otras sales de estos metales producen enturbiamiento.
Cristalización:

Elevada cantidad de azúcar.

Exceso de azúcar que da una inversión excesiva.

Acidez demasiado baja que origina la cristalización de la sacarosa.
Crecimiento de hongos y levaduras en la superficie:

Humedad excesiva en el almacenamiento.

Envases poco herméticos.
84

Contaminación debido a la mala esterilización de los envases y de
las tapas utilizadas.

Llenado de los envases a temperatura demasiado baja, menor a 85
o C.
Escaldado:

Muy poco tiempo de calentamiento de la fruta.

Falta de eliminación del aire del tejido celular de la fruta para
inactivación de enzimas.
5.9.
DESCRIPCION DEL PROCESO DE LA CONSERVA.
5.9.1. Recepción.
Lo primero que se debe realizar es colocar las frutas en un recipiente
hasta que estén listas para su posterior uso al momento de ser
utilizadas para el procesamiento.
Lo cual estas frutas varían en peso y tamaño, lo más recomendable
es utilizar frutas con un rango de peso que oscilen entre 80 – 100
gramos y con un pH de 4 a 5.
85
Figura # 16: Recepción del kiwi.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.2. Selección.
Luego de que las frutas han sido recolectadas se procederá a usar
frutas que tengan una apariencia externa de sensación blanda al
momento de hacer el análisis sensorial de textura y sobre todo que
sean sanas. Ya que el kiwi es una fruta que no puede ser
diferenciada fácilmente cuando está madura, por esta razón el kiwi
puede ser almacenado en refrigeración por 4 meses hasta que
madure por completo sino la fruta madurara a temperatura ambiente
durante 3 a 5 días. O por la acción del contacto con otras frutas
debido al etileno emanado por otras frutas al estar en contacto con el
kiwi como por ejemplo el plátano, la manzana y la pera, estará
maduro al termino de 1 a 2 días listo para ser consumido. La forma
más fácil de detectar si está madura o no es tocar la fruta y ver si
esta blanda o no, si lo está entonces es una fruta con una madurez
aceptable, o en otras palabras la fruta esta lista para ser consumida.
86
5.9.3. PESADO DE KIWIS.
Después de haber sido lavado se pesa el kiwi para así poder saber
la cantidad de materia prima a emplearse y poder realizar los
cálculos en los siguientes pasos y obtener una cantidad determinada
de producto final.
Para ello se utilizó una balanza digital de tamaño pequeño ya que el
kiwi es una fruta cuyo peso varía entre 80 – 100 gr, otras de las
opciones de pesado es con una báscula, según el material que se
disponga no habrá ningún inconveniente al respecto.
Figura # 17: Pesado de Kiwis
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.4. LAVADO.
En este paso se utiliza agua para poder remover todo tipo de
suciedad que llevaran arrastrando las frutas, como ramas de los
árboles, hojas, etc., se lava la fruta por medio de un recipiente que
nos permita eliminar los componentes anteriormente citados.
87
Como la práctica se realizó en una planta piloto usamos el método
anteriormente descrito pero a nivel industrial se lo puede realizar por
medio de bandas transportadoras con agua a presión y de otras
maneras posibles.
Figura # 18: Lavado de Kiwis
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.5. PELADO QUIMICO.
En el pelado se utilizó una solución de hidróxido de sodio con una
concentración al 1% durante un tiempo de 3 minutos a una
temperatura de 75 oC y usando un recipiente de acero inoxidable. El
objetivo principal de este paso es eliminar la cascara que acompaña
a dicha fruta. Los residuos de cascara fueron desechados. También
debemos de tener en cuenta que la fruta se reblandece durante el
pelado por lo que después de usar la solución de hidróxido de sodio
se debe inmediatamente neutralizar con una solución de ácido cítrico
y lavar con agua para quitar el exceso de soda, para así eliminar los
residuos que hayan quedado en la fruta.
88
Figura # 19: Lavado de kiwis con NaOH.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.6. CORTE.
El corte de la fruta se lo realizo manualmente debido a que la fruta
se reblandece y es mucho más fácil retirar la cascara manualmente,
para luego proceder a cortar la fruta en rodajas con un espesor de 1
mm aproximadamente. Para eso usamos cuchillos de acero
inoxidable y una mesa del mismo material para no contaminar la
fruta. También puede aplicarse el método para pelar los kiwi el de
utilizar agua a presión para sacar las cascaras.
Figura # 20: Corte de kiwis en rodajas.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
89
5.9.7. ESCALDADO.
En el escaldado con agua se proporciona un tratamiento más
uniforme, sin embargo es algo más lento que el escaldado con
vapor, y es más fácil el desarrollo de microorganismo termófilos, por
lo que deben extremarse las precauciones higiénicas para evitar la
presencia de estos gérmenes, además es el que da mayores
pérdidas de nutrientes hidrosolubles, sobre todo sales minerales,
vitaminas hidrosolubles.
Por esa razón debe efectuarse a una temperatura y durante un
tiempo que asegure la destrucción de la enzima de deterioro y
tiempo de escaldado, varía entre 50 a 80 oC durante un tiempo de 5
a 10 minutos.
Figura # 21: Escaldado de kiwis
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
90
5.9.8. PREPARACION DEL JARABE PREVIAMENTE ESTERILIZADO.
Para la preparación del almíbar utilizamos azúcar (sacarosa), agua y
ácido cítrico, y sorbato de potasio, el cual este último sirve para
evitar el crecimiento de microorganismos Preparamos un jarabe con
una concentración de 50
o
BRIX, calentando el jarabe a una
temperatura de 95 grados de unos 5 a 10 minutos, cuando la
solución se encuentre hirviendo se le añade el ácido cítrico y el
conservante. Luego se añade en caliente al envase para poder
desalojar el aire que pudiera haber tenido, en este instante comienza
el fenómeno de la difusión.
Figura # 22: Almíbar esterilizado.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.9. ENVASADO.
En esta parte de la elaboración de la conserva el principal objetivo
es realizar la operación mediante difusión molecular.
91
La difusión consiste en el paso de átomos, moléculas o iones de una
región de mayor concentración a otra de menor concentración, es
decir a favor de un gradiente de concentración. Existen dos tipos de
difusión la molecular y convectiva, la molecular es la difusión de las
moléculas a través de un fluido en reposo por medio de movimientos
individuales y desordenados de las moléculas.
Mientras que la difusión convectiva es la difusión de las moléculas
individuales desde una superficie límite hasta el seno de un fluido en
movimiento.
Es decir el objetivo principal es determinar el coeficiente de difusión
obtenido experimentalmente y evaluar la transferencia de masa del
almíbar hacia la fruta y viceversa hasta que llegue al equilibrio
después de un periodo de tiempo determinado.
El envasado se lo realiza colocando las rodajas del kiwi en el envase
para luego añadir el almíbar previamente esterilizado. Pero antes de
esta operación debemos considerar lo siguiente:
Figura # 23: Envasado de la fruta.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
92
Lavado de envases: Antes de proceder al llenado de los envases
se realiza el esterilizado de los mismos. Esta operación se efectúa
en una marmita de acero inoxidable, con una temperatura de 100 o
C. su objetivo es asegurar que los envases estén exentos de
suciedad y microorganismo, antes de ser llenados.
Evitando con este proceso posibles contaminaciones de la conserva.
Luego de eso se sacan los envases del recipiente para poder
llenarlos con las rodajas de las frutas escaldadas y el almíbar
previamente esterilizado.
Figura # 24: Esterilización de envases.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.10. SELLADO Y ETIQUETADO.
Después de haber sellado el recipiente se invierte inmediatamente
con el objetivo de formar vacío y cubrir los espacios libres que
quedan en el frasco.
93
Figura # 25: Kiwi en almíbar.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
5.9.11. KIWI EN ALMIBAR.
Después de haber sido cerrado el envase y etiquetado tenemos el
producto final con todas las operaciones anteriormente citadas que
permitieron obtener un producto sano y nutritivo que satisfaga las
necesidades de los consumidores. Para lo cual en cada envase la
proporción de la fruta es de 20 rodajas aproximadamente. La
estabilización del producto es decir el tiempo de difusión o
cuarentena hasta que llega al equilibrio es de 7 días, en el cual
pasado este tiempo el producto es apto para el consumo.
Figura # 26: Kiwi en almíbar.
Fuente: Elaborado por Ángel Félix.
94
5.10. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA ELABORACION DE CONSERVA DE KIWI
EN ALMIBAR.
Figura # 27: Diagrama de flujo de elaboración de kiwi en almíbar.
PROCESO DE ELABORACION DE CONSERVA DE KIWI EN ALMIBAR
RECEPCION
APARIENCIA EXTERNA
MADUREZ
AGUA
50 – 90 gr
pH = 4 - 5
SELECCION
LAVADO
PESADO
5 minutos
70 o C
Solución 1% NaOH
PELADO
(quimico)
RESIDUOS DE CASCARA
SOLUCION ACIDO
CITRICO AL 1%
CORTE
RODAJAS DE KIWI
50 - 80 º C
5 minutos
ESCALDADO
AGUA
PREPARACION DE ALMIBAR
50 BRIX – 90 o C
Acido citrico
Sorbato de potasio
ENVASADO
(Fenómeno de difusión)
RECIPIENTES DE VIDRIO
ESTERILIZADOS 100 oC
ESTABILIZACION ( 7 DIAS )
ETIQUETADO
KIWI EN ALMIBAR
95
CAPITULO 6
INGENIERIA DEL PROCESO.
6.1)
INTRODUCCION.
Normalmente las operaciones de las industrias químicas y alimentarias se
basaban en una simple modificación o en aumento de las dimensiones de
los equipos que se iban a utilizar en la planta de procesos con solo el
simple hecho de observar los equipos usados en el laboratorio.
Actualmente antes de diseñar un proceso químico primeramente se debe
estudiar los cambios físicos y químicos en el laboratorio antes de
convertirse en un proceso industrial para luego desarrollarlo en una planta
piloto, con eso se podrá estudiar la ingeniería de procesos y sobre todo
determinar su rentabilidad. Una vez establecidos estos estudios se puede
saber qué tipo de operación unitaria se van a utilizar y sobre todo el equipo
adecuado a emplearse, algunas de esas operaciones unitarias son:
deshidratación, evaporación, destilación, trituración, pelado, tamizado, etc.
El cálculo de un proceso industrial tiene tres factores o puntos importantes:
el primero se basa en los balances de materia y energía del proceso.
El segundo es determinar las características específicas de la instalación
necesaria para obtener el objetivo planteado.
96
El tercero y último incluye la selección de los equipos y materiales a
emplearse para la ingeniería de procesos. Una vez establecidos estos
factores pueden clasificarse como procesos son en la mayoría de los casos
químicos, las operaciones básicas son físicas y los problemas de planta
son mecánicos.
6.2)
BALANCE DE MATERIA.
6.3)
BALANCE DE MATERIA PARA JARABE 50 OBRIX.
TABLA # 7: Variables para balance de materia para almíbar.
ETAPA
Preparación de
almíbar.
6.4)
VARIABLES
Azúcar
Agua
Jarabe
Agua evaporada
almíbar final
rendimiento
SIMBOLOGIA
Az
H2O
J
AE
JF
R
CANTIDAD
1,00 Kg
1,00 Kg
2,006 Kg
0,016 Kg
1,990
99,20 %
BALANCE DE MATERIA PARA KIWI EN ALMIBAR.
TABLA # 8: Variables para balance de materia de conserva.
ETAPA
Elaboración.
VARIABLES
Azúcar
Jarabe
Ácido cítrico
Kiwi sin cascara
Agua evaporada
Kiwi sin cascara en
rodajas
NaOH
Solución ácido
cítrico
Agua de lavado
Rendimiento
SIMBOLOGIA
Az
J
Ac
KSC
AE
KR
CANTIDAD
1,00 Kg
2,006 Kg
0.2 Kg
3,10 Kg
0,016 Kg
3,00 Kg
SC
SAC
0,005 Kg
0.025 Kg
AL
R
5,00 Kg
95%
97
6.5)
BALANCE DE MATERIA POR PROCESO.
BASE DE CALCULO: 3.5 KG
3,50 Kg
Kiwi con cascara
RECEPCION Y SELECCION
3,40 Kg
Kiwi con cascara
0,1 Kg rechazado
3,40 Kg
Kiwi en rodajas.
3,40 Kg
Kiwi en rodajas
PESADO
Agua 5,00 Kg
3,40 Kg
Kiwi con cascara
3,40 Kg
Kiwi con cascara
LAVADO
agua residual = 4,95 Kg
Solución NaOH al 1%
3,40 Kg
Kiwi con cascara
PELADO QUIMICO.
3,10 Kg
Kiwi sin cascara
0.30 Kg cascara
98
3,10 Kg
Kiwi sin cascara
3,05 Kg
Kiwi en rodajas
CORTE.
0.10 Kg cascara
3,05 Kg
Kiwi en rodajas.
ESCALDADO.
3,00 Kg
Kiwi en rodajas
3,00 Kg
Kiwi en rodajas.
ENVASADO.
3,00 Kg
Kiwi en rodajas
99
6.6)
BALANCE DE MATERIA DEL JARABE.
Agua 1,00 Kg + 0.004 Kg AC + 0.002 Sorbato potasio
1,00 Kg
AZUCAR
ALMIBAR 50 oBRIX
1,990 Kg
almíbar final
Agua evaporada = 0,016 Kg
6.7)
CALCULO PARA LA DETERMINACION DE CANTIDAD DE ADITIVOS
PARA LA ELABORACION DEL KIWI EN ALMIBAR.
6.7.1) CANTIDAD DE ZUCAR.
En esta parte utilizamos una fórmula que nos permite calcular la
cantidad de azúcar que se debe añadir como también la cantidad de
agua, con el objetivo de que la solución del almíbar contenga una
concentración de 50 oBRIX. Es decir que por cada 2 Kg de fruta
preparamos 1 Kg de almíbar con 50 BRIX.
100
6.7.2) CANTIDAD DE ACIDO CITRICO Y SORBATO DE POTASIO.
Utilizamos 2 gr de ácido cítrico y 1gr de sorbato por cada 1 Kg de
almíbar.
6.8)
BALANCE DE ENERGIA DEL ESCALDADO.
Base de cálculo de energía: 100 OC.
3,00 Kg
fruta
T = 25 oC
ALMIBAR 50 oBRIX
T = 100 o C
3,00 Kg fruta
Agua = 3 Kg agua de escaldado
(
6.9)
)
BALANCE DE ENERGIA DE ESTERILIZACION DE ENVASES.
20 Kg agua
ALMIBAR 50 oBRIX
T = 100 o C
(
19 Kg agua
)
101
6.10) BALANCE DE ENERGIA DEL KIWI EN ALMIBAR.
ALMIBAR 50 oBRIX
T = 100 o C
2,006 Kg
Jarabe
T = 25 oC
1,990 Kg
almíbar final
Fruta = 3,00 Kg
(
)
(
)
6.11) CALCULO DE LA VELOCIDAD Y COEFICIENTE DE DIFUSION.
Aplicamos la 1era ley de fick:
(
)
(
(
)
)
(
)
102
Para poder determinar el coeficiente de difusividad aplicamos la fórmula de
la primera ley de fick despejando dicha variable, para eso determinamos
cada una de las variables de la ecuación. Determinamos el área de sección
transversal para lo cual usamos la fórmula del área de un círculo, ya que es
la forma que más se asemeja a la rodaja del kiwi, usando la fórmula de la
velocidad de flujo molar:
(
(
)
)
El tiempo después de haber llegado a una concentración final de 24 BRIX
después de 7 días fue de 168 horas igual a 604800 segundos.
La cantidad de fruta a emplear en cada en cada envase fue de 20
rebanadas, es decir 200 gr aproximadamente, más el almíbar que es de 50
gramos, la cual reemplazamos en la ecuación:
(
)
(
)
103
Luego de haber obtenido la velocidad de flujo molar con los resultados
obtenidos
experimentalmente
podemos
calcular
el
coeficiente
de
difusividad del jarabe de la conserva de kiwi:
(
)
(
)
En 26 oBRIX hay 260 gr de azúcar por 1000 cm3 de H2O, por lo tanto:
(
)
Con este resultado obtenido experimentalmente podemos decir que el
coeficiente de difusividad del almíbar en la fruta con las características
antes mencionadas es de
a temperatura ambiente la cual
haciendo una comparación con los coeficientes de otras frutas está en el
rango de la conserva de piña.
104
CAPITULO 7
COSTOS DE PLANTA.
7.1)
COSTOS GENERALES.
CUADRO Nº1
INVERSIONES
VALOR
%
Inversión Fija (Cuadro Nº2)
$ 86.625,00 61,89 %
Capital de Operación (Anexo B)
$ 53.338,93 38,11 %
Inversión Total $ 139.963,93 100,00%
Capital Social
$ 48.987,38
35%
Financiamiento $ 90.976,56
65%
105
CUADRO Nº2
INVERSIÓN FIJA
Maquinaria y Equipo (Anexo A-2)
SUMAN
VALOR
%
$ 82.500
95,24%
$ 82.500
Imprevistos de la Inversión Fija (5%)
$ 4.125
TOTAL $ 86.625,00
4,76 %
100%
ANEXO A-2
MAQUINARIA Y EQUIPOS
DESCRIPCIÓN
VALOR
Equipos de Producción
$ 82.500
TOTAL
$ 82.500
106
ANEXO A-2A
EQUIPOS DE PRODUCCIÓN
Equipo
Cantidad
Precio
Total
Cortadora de pulpa en
rodajas acero inoxidable
2
$ 5.000
$10.000
Caldero
1
$ 20.000
$ 20.000
Tanque pelado químico
acero inoxidable
1
$ 10.000
$ 10.000
Tanque almacenamiento
acero inoxidable
5
$ 1.500
$ 7.500
Etiquetadora
1
$ 5.000
$ 5.000
Balanza industrial
2
$ 500
$ 1.000
Refractómetro digital
1
$ 5.000
$ 5.000
Banda Transportadora de
listones
1
$ 4.000
$ 4.000
Tanque de agitación acero
inoxidable para almíbar
1
$ 10.000
$ 10.000
Tanque acero inoxidable
para escaldado
1
$ 10.000
$ 10.000
TOTAL
$ 82.500
107
ANEXO B
CAPITAL DE OPERACIÓN
Tiempo
Meses
$
1. Materiales Directos
1
$ 49.220,83
2. Mano de Obra Directa
1
$ 4.118,1
DENOMINACIÓN
TOTAL $ 53.338,93
*Sin Depreciación ni Amortización
ANEXO C
VENTAS NETAS
PRODUCTO
Frascos de kiwi de 400 gramos
CANTIDAD
Anual
500.000
VALOR
UNITARIO
TOTAL
$ 1.79
$ 895.000
TOTAL
$ 895.000
108
ANEXO D
COSTO DE PRODUCCIÓN
$
%
$ 590.650
66,67 %
2. Mano de Obra Directa (Anexo D-2)
$ 49.417,20
5,58 %
3. Carga Fabril (Anexo D-3)
$ 245.839,13
27,75 %
1. Materiales Directos (Anexo D-1)
a. Materiales Indirectos
$ 200.000
b. Depreciación
$ 8.250
c. Suministros
$ 25.800
d. Reparación y
Mantenimiento
$ 82,50
e. Imprevistos
$ 11.706,63
TOTAL
$ 885.906,33
Unidades Producidas de kiwi
En frascos de 400 gramos anual
500.000
Costo del Producto
1,77
100,00%
Por 400 gramos
109
ANEXO D-1
MATERIALES DIRECTOS
DENOMINACIÓN
Cantidad
Valores
Kg/anual Unitario ($/Kg) Kg/semana
Kiwi
Azúcar
Ácido cítrico
Hidróxido de sodio
Sorbato de potasio
25.000
15.000
10.000
10.000
10.000
2.25
1,2
4,00
3,00
44,64
56.250
18.000
40.000
30.000
446.400
TOTAL
$ 590.650
ANEXO D-2
MANO DE OBRA DIRECTA
DENOMINACIÓN
Nº
Valores
Sueldo/mes Total año
1. Calificados
5
318
$ 19.080
2. Semi Calificados
2
318
$ 7.632
SUMAN 7
636
$ 26.712
Cargas Sociales (85%)
22.705,20
Total
$ 49.417,20
110
ANEXO D-3
CARGA FABRIL
A. Materiales Indirectos
COSTO
Unitario
Total
DENOMINACIÓN
Cantidad
Anual
Frascos de vidrio (150 gr)
500.000
0,25
$ 125.000
Etiquetas
500.000
0.15
$ 75.000
TOTAL
$ 200.000
B. Depreciación
CONCEPTO
1. Maquinaria y Equipo
Costo ($)
Vida Útil
Años
Total
$
$ 82.500
10
$ 8.250
TOTAL
$ 8.250
C. Suministros
CONCEPTO
Consumo
Semanal
VALOR ($)
Unitario
Total Anual
1. Energía Eléctrica (Kw)
6.000
0.15
$ 10.800
2. Agua (m3)
1.000
1,25
$ 15.000
TOTAL
$ 25.800
111
E. Reparación y Mantenimiento
CONCEPTO
1. Maquinaria y Equipos
%
VALOR TOTAL
0,10%
$ 82,50
TOTAL
$ 82,50
G. Imprevistos de la Carga Fabril
CONCEPTO
% de los Rubros Anteriores
%
VALOR
TOTAL
5%
11.706,63
TOTAL
$ 11.706,63
TOTAL GENERAL $ 245.839,13
112
ANEXO H
COSTO UNITARIO DEL PRODUCTO
Valor ($)
Costo de Producción (Anexo D)
$ 885.906,325
Costo de Ventas (Anexo E)
$ 8.190
TOTAL
$ 894.096,33
Unidades producidas por año
500.000
De kiwi en almíbar frascos de 400 gr
Costo del Producto
$ 1,79 Por envase de 400 gr
113
CAPITULO 8
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
8.1)

CONCLUSIONES.
El coeficiente de difusividad se encuentra dentro de los rangos de la
conserva de piña en almíbar.

No mostro diferencias significativas el producto una vez después de
elaborado, llegando a obtener 24 Brix la solución final del almíbar.

El tiempo de cuarentena de la conserva después de haber sido envasada
es de 7 días aproximadamente.

El costo unitario del producto es de 1.79 dólares con un peso neto de 400
gramos.

El diseño de la línea de producción va orientada como una línea adicional
de una planta de conservas ya existente.

Se realizó un análisis de vitamina C en la pulpa de la fruta por medio de
cromatografía liquida HPLC, para determinar la cantidad de vitamina C que
se encuentra en la conserva, y así saber si hubo pérdidas o no cuando se
somete a la fruta a los diferentes tratamientos térmicos.
114
8.2)

RECOMENDACIONES.
Realizar un estudio para establecer las condiciones operativas óptimas
para la obtención de la conserva de kiwi en almibar.

Buscar una alternativa económica de fundas de pulpa para 150 gramos.

Complementar esta investigación con un estudio de factibilidad económica
de producción a nivel industrial de kiwi en almibar.

Selección adecuada de la fruta destinada a la conservación por difusión.

El aumento de la concentración de la solución del almíbar disminuye el
tiempo de cuarentena de la conserva del kiwi.
115
BIBLIOGRAFIA.

Tesis de grado elaboración de mermelada de carambola a partir de la
deshidratación osmótica universidad de Guayaquil, facultad de ingeniería
química.

Tesis de grado proyecto de factibilidad para la exportación de kiwi al
mercado ruso periodo 2007 – 2012, universidad tecnológica equinoccial.

Tesis de grado Proyecto de factibilidad para la exportación de kiwi al
mercado ruso periodo 2007 – 2012, Universidad tecnológica Equinoccial –
facultad de ciencias económicas.

Tesis de grado Elaboración de papa y zanahoria mínimamente procesadas,
Facultad de ingeniería mecánica y ciencias de la producción ESPOL.

Tesis de grado Diseño del proceso para la industrialización de helados de
fruta tipo sorbete, facultad de ingeniería mecánica y ciencias de la
producción ESPOL.

Libro microbiología de alimentos de frazier.

J. B. BRAVERMAN.- INTRODUCCIÓN A LA BIOQUIMICA DE LOS
ALIMENTOS. Editorial El Manual.

Evaluación Sensorial de los Alimentos. Métodos Analíticos. Daniel L.
Pedrero F. y Rose Marie Pang born. Editorial Alambra Mexicana, S. A de
C.

HERSOM, HULLAND. CONSERVAS ALIMENTICIAS. Editorial Acribia.

KRICK, Edward V., INTRODUCCION A LA INGENIERIA Y AL DISEÑO EN
LA INGENIERIA, Editorial LIMUSA, 3º edición, México, 1994
116

ECOLOGÍA MICROBIANA DE LOS ALIMENTOS, ICMSF, EDITORIAL
ACRIBIA.

BADUY DERGAL. QUIMICA DE ALIMENTOS. Editorial Alambra Mexicana.

RUDOLF PLANK. EMPLEO DEL FRIO EN LA INDUSTRIA DE LA
ALIMENTACION. Editorial Reverté.
117
CONSULTAS EN INTERNET.

.http://www.zespri.eu/es/kiwipedia/el_kiwi_en_la_tabla_de_valores_nutricio
nales

http://es.scribd.com/doc/56410111/ESCALDADO

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/AlimentosConserva.htm

https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:AzmUQldiroAJ:biblioteca.un
s.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/presentacion_1ra_semana.ppt+difu
sividad+operaciones+unitarias&hl=es&gl=ec&pid=bl&srcid=ADGEESiPPiG0w0INH-9XNq98lNsyaLLNPsuPji-ugD67zA0WkoaITQg8FDkB2xSaDHIiRt81ZuZkOHXOlsyAN2hzMbNlda08b7BnxBA9d0gKsf1IcqLmvT67Tc7lkzWen5WgmeBv&sig=AHIEtbSole3tHmCoOICaaEG5U-Znh3kabQ

http://es.scribd.com/doc/19046838/SOLUCIONES-PORCENTUALES

http://www.ecured.cu/index.php/Conservaci%C3%B3n_de_alimentos

http://es.scribd.com/doc/72701107/Tablas-de-Grados-Brix
118
ANEXOS.
119
ANEXO 1
DATOS EXPERIMENTALES DE GRADOS BRIX
TIEMPO (horas)
0
24
48
72
96
120
144
O
BRIX
50
42
35
28
24
24
24
120
ANEXO 2
PREPARACION DE ALMIBAR PARA DISTINTAS FRUTAS.
TIPO DE JARABE
O
BRIX
Muy claro
10
Luz
20
Medio
30
Pesado
40
Muy pesado
50
TIPOS DE FRUTAS.
Se aproxima azúcar natural
los niveles en la mayoría de
frutas y añade la menor
cantidad de calorías.
Fruta muy dulce. Pruebe con
un pequeño ascender por
primera vez para ver si su
familia le gusta
Manzanas dulces, cerezas
dulces, bayas, uvas
Tarta de manzanas,
albaricoques, agrios
cerezas, grosellas, NECtarines, melocotones, peras,
ciruelas
Fruta muy agria. Pruebe con
un pequeño ascender por
primera vez para ver si su
familia le gusta
121
ANEXO 3
Propiedades térmicas de componentes de alimentos en función de la temperatura.
122
ANEXO 4
Propiedades físicas y químicas del agua y vapor saturado.
123
ANEXO 5
124
ANEXO 6
PROPIEDADES FISICAS DE JUGOS DE FRUTAS TROPICALES
125
ANEXO 7
CAPACIDAD CALORIFICA DE FRUTAS TROPICALES Y JUGOS.
126
ANEXO 8
PLANTACION Y DISEÑO DEL HUERTO.
127
ANEXO 9
ESTRUCTURAS Y SISTEMAS DE CONDUCCION.
128
ANEXO 10
ESTRUCTURAS Y SISTEMAS DE CONDUCCION.
129
ANEXO 11
130
131
132
ANALISIS SENSORIAL (ALMIBAR DE GLUCOSA).
Analisis sensorial del
Color
Analisis sensorial del
sabor
7% 3%
10%
25%
15%
MALO
MALO
BUENO
BUENO
25%
MUY BUENO
65%
EXCELENTE
EXCELENTE
50%
MUY BUENO
Analisis sensorial del
aroma
12%
25%
MALO
BUENO
15%
MUY BUENO
48%
Analisis sensorial de
la textura
EXCELENTE
Analisis sensorial
dulzor
5%
15% 10%
MALO
MALO
15%
BUENO
BUENO
35%
40%
MUY BUENO
EXCELENTE
25%
55%
MUY BUENO
EXCELENTE
133
ANALSIS SENSORIAL (ALMIBAR CON SACAROSA).
Analisis sensorial del
color
Analisis sensorial del
sabor
0% 5%
0%
10% 10%
80%
15%
MALO
BUENO
BUENO
MUY BUENO
MUY BUENO
EXCELENTE
EXCELENTE
80%
MALO
Analisis sensorial del
dulzor
3% 0%
13%
BUENO
MUY BUENO
EXCELENTE
84%
Analisis sensorial del
aroma
2%
1%
12%
85%
MALO
Analisis sensorial de
la textura
3%
BUENO
2%
20%
BUENO
MUY BUENO
MUY BUENO
EXCELENTE
EXCELENTE
MALO
75%
MALO
134
ANALISIS SENSORIAL (SABOR A NARANJILLA)
Analisis sensorial del
color
5%
10%0%
Analisis sensorial del
aroma
10%0%10%
BUENO
MUY BUENO
MUY BUENO
EXCELENTE
EXCELENTE
MALO
85%
BUENO
80%
MALO
Analisis sensorial del
sabor
20%
0%
BUENO
MUY BUENO
EXCELENTE
80%
Analisis sensorial de
la textura
0%
5%
BUENO
35%
60%
MALO
Analisis sensorial del
dulzor
0%5%5%
BUENO
MUY BUENO
MUY BUENO
EXCELENTE
EXCELENTE
MALO
90%
MALO
135