Balance de Materia en Mermelada de Piña

UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL DE LA AMAZONIA

FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

BALANCE DE MATERIA EN ELABORACIÓN DE MERMELADA DE PIÑA (Ananas comosus L.)

CURSO

: INGENIERIA AGROINDUSTRIAL I

DOCENTE

: ING. LEANDRO LAGUNA, CALEB

ESTUDIANTE

: ESAMAT JINTASH, Reisner MAMANI PILCO, Yane MAYNAS NUNTA, Marllori ZUÑIGA ZAPATA, Raquel 2016 – II

SEMESTRE

:

CICLO

: VII

YARINACOCHA -

UCAYALI – PERU

2016

RESUMEN Piña (Ananas comosus L.) Es una planta perenne de la familia de las bromeliáceas, nativa de América del Sur. Esta especie, de escaso porte y con hojas duras y lanceoladas de hasta 1 metro de largo, fructifica una vez cada tres años produciendo un único fruto fragante y dulce, muy apreciado en su productividad. Se define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenida por cocción y concentración de frutas sanas. La fruta puede ir entera, en trozos, tiras o partículas finas y deben estar dispersas uniformemente en todo el producto. La elaboración de mermeladas sigue siendo uno de los métodos más populares para la conservación de frutas en general. La pectina es una sustancia natural gelificante. La cantidad y calidad de pectina presentes, depende del tipo de fruta y de su estado de madurez para obtener un producto de calidad. ABSTRAC

Pineapple (Ananas comosus L.) is a perennial plant of the family of the bromeliads, native to South America. This species of small size and with hard and lanceolate up to 1 meter long leaves, bears fruit once every three years producing a unique fragrant and sweet fruit, much appreciated in productivity. It defines fruit jam as a product of pasty or gelatinous consistency, obtained by cooking and healthy fruit concentration. The fruit can be whole, in pieces, strips or fine particles and must be dispersed uniformly throughout the product. Making jam remains one of the most popular for preserving fruits in general methods. Pectin is a natural substance gelling. The quantity and quality of pectin present, depends on the type of fruit and its ripeness for a quality product.

INDICE

PÁGINAS

I.

INTRODUCCION .......................................................................................................................... 4

II.

OBJETIVOS .................................................................................................................................. 5

III.

REVISION BIBLIOGRAFICA ................................................................................................. 6

3.1.

Balance de materia ............................................................................................................. 6

3.2.

Mermelada ............................................................................................................................ 6

3.3.

Piña......................................................................................................................................... 6

3.3.1.

Tablas de información nutricional de la piña ...................................................... 7

3.4.

Pectina ................................................................................................................................... 8

3.5.

Azúcar .................................................................................................................................... 8

3.6.

Ácido cítrico ......................................................................................................................... 8

3.7.

Prueba del refractómetro.................................................................................................. 8 MATERIALES Y METODOS .................................................................................................. 9

IV. 4.3.

Metodología. ........................................................................................................................ 9

4.3.1.

Descripción de proceso de la mermelada de piña. ........................................... 9

4.3.2.

Diagrama de flujo de elaboración de mermelada ............................................ 11

V.

RESULTADOS Y DISCUCIONES ........................................................................................... 12

VI.

CONCLUSION ........................................................................................................................ 13

VIII.

BIBLIOGRAFIAS.................................................................................................................... 15

I.

INTRODUCCION Las frutas amazónicas fueron identificadas como una alternativa productiva desde mediados de la década del 80 y estudios de ese momento confirmaron la potencialidad del uso de ellas en sistemas productivos netamente amazónicos. El Perú es un país diverso y heterogéneo es una diversidad ecológica la que nos hace poseedores de una multiplicidad de recursos naturales y especies que adecuadamente utilizadas pueden constituir una fuente de empleo e ingresos para amplios sectores de nuestra población. En la región Ucayali, existen pequeños productores que a partir de su propio esfuerzo han logrado montar sus pequeños negocios, crear procesos productivos, y vender sus productos. Creemos que estos recursos humanos son en sí, otro potencial importante que requiere ser impulsado.

Damos a conocer el procesamiento mediante la teoría y la práctica en el cuál se elaborará los productos Agroindustriales como la mermelada, con el uso de la materia prima de frutas como la piña respectivamente, que serán productos más accesibles para el consumo de la población, ya que la piña son frutas que podemos encontrar en zonas productivas, huertas, la misma selva,

sobre

todo

en

nuestra

región

como

recurso

natural

de

aprovechamiento para ingresos mediante la venta del producto obtenido de las frutas de manera innovadora.

4

II.

OBJETIVOS  Elaboración mermelada de piña y realizar el balance de materia según corresponda

5

III.

REVISION BIBLIOGRAFICA 3.1.

Balance de materia El balance de materia son muy utilizados para analizar plantas y equipos agroindustriales mediante esto se puede determinar las composiciones de las corrientes de entrada y salida de la operaciones es decir permite calcular la composición de la materia prima de los productos finales e incluso de los residuos, también sirve para determinar el rendimiento de equipos. El balance de materia se basa en conservación de masa

3.2.

Mermelada Es un producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenida por cocción y concentración de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con adición de edulcorantes, con o sin adición de agua. La fruta puede ir entera, en trozos, tiras o partículas finas y deben estar dispersas uniformemente en todos los productos.

3.3.

Piña Es una planta perenne de la familia de las bromeliáceas, nativa de América del Sur. Esta especie, de escaso porte y con hojas duras y lanceoladas de hasta 1 metro de largo, fructifica una vez cada tres años produciendo un único fruto fragante y dulce, muy apreciado en su productividad. (Betancur B., J. C. & N. García, 2006). Las frutas deben de estar maduras, pero no pasadas, para que conserven todo su aroma y sabor, y, además, proporcionen el jugo necesario para conseguir un producto que sea suficientemente fluido y que dé una coagulación adecuada. La calidad de la f ruta tiene una gran importancia en la preparación de mermeladas; las que están ligeramente verdes proporcionan cantidades suficientes de ácido y sustancias pépticas, mientras que las frutas maduras y Sabor característicos, dando más fluidez a la masa ; por ello, para obtener una buena mermelada se deben elegir, a partes iguales, f rutas 6

ligeramente verdes y frutas maduras. Cuando las frutas utilizadas no reúnan unas condiciones óptimas de calidad, es conveniente preparar la mermelada en forma de pasta o puré, despreciando sus pieles y las fibrosidades de sus tejidos.

3.3.1. Tablas de información nutricional de la piña

A continuación se muestra una tabla con el resumen de los principales nutrientes de la piña así como una lista de enlaces a tablas que muestran los detalles de sus propiedades nutricionales de la piña. En ellas se incluyen sus principales nutrientes así como como la proporción de cada uno. Composición química en 100 g de piña Calorías

50,76 kcal.

Grasa

0,40 g.

Colesterol

0 mg.

Sodio

2,10 mg.

Carbohidratos

10,40 g.

Fibra

1,90 g.

Azúcares

10,40 g.

Proteínas

0,44 g.

Vitamina

6,13

Vitamina

14,99

A

ug.

C

mg.

Vitamina

0

Calcio

14,50

B12

ug.

Hierro

0,41

Vitamina

0,39

mg.

B3

mg.

7

mg.

3.4.

Pectina Con el objeto de obtener mermeladas con textura y viscosidad uniformes, se utiliza lo que se conoce como aglutinantes que definen las propiedades reológicas de la mermelada. Los espesantes o aglutinantes tienen la misión de aumentar la viscosidad en el producto sin aportar sabor, sin degradar o afectar las características de la materia prima o el resto de insumos. Se recomienda utilizar pectina de 150 grados SAG5

3.5.

Azúcar En la elaboración de mermelada, el azúcar juega un papel importante, ya que con esta se inicia la ruptura de las paredes celulares y con ello la extracción de la pectina propia de la fruta; produce la deshidratación favoreciendo la gelificación de las pectinas, equilibra el sabor ácido de las frutas y contribuye a la conservación de los alimentos al impedir la proliferación de microrganismos, porque provoca la desecación de las células. Para no afectar el color de la mermelada, se debe de utilizar azúcar de color blanco, también no debe de influir en el color, sabor y olor nato que la fruta proporciona.

3.6.

Ácido cítrico Es un ácido orgánico tricarboxílico que está presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón y la naranja. Es un buen conservante y antioxidante natural que se añade industrialmente en el envasado de muchos alimentos como las conservas vegetales enlatadas. Mejora el brillo y color de la mermelada, el sabor, ayuda a evitar la cristalización del azúcar y prolonga el tiempo de vida útil.

3.7.

Prueba del refractómetro Su manejo es sencillo, utilizando una cuchara se extrae un poco de muestra de mermelada. Se deja enfriar a temperatura ambiente y se coloca en el refractómetro, se cierra y se procede a medir. El punto final de la mermelada será cuando marque 65 grados Brix, momento en el cual se debe parar la cocción.

8

IV.

MATERIALES Y METODOS 4.1.

Materiales. 

Piña.



Azúcar.



Pectina.



Acido cítrico.



Cuchillo.



Olla.



Tabla de picar.



Espátula de madera.



Recipientes de plástico.

4.2.

4.3.

Equipos. 

Cocina de mesa.



Balón de gas.



Termómetro.



Balanza gramaría. Metodología. 4.3.1. Descripción de proceso de la mermelada de piña. 

Recepción de la materia prima: Piñas maduras.



Selección: Escogemos todos los frutos que cuentan con las

condiciones

adecuadas

(características

organolépticas para la elaboración de la mermelada de piña). 

Pesado: Calcular con una balanza gramara la cantidad de fruta a utilizar.



Lavado: Con Agua potable fría y limpia. Con una concentración de 200ppm x 5 minutos. 9



Enjuague: Rociar con abundante agua para retirar todo el cloro de la superficie lavada.



Pelado: se separa la cáscara de la pulpa de la piña.



troceado: En cuartos quitando previamente las aletas del fruto.



Pulpeado: Reducción de tamaño, esta etapa de trituración de la pulpa se realiza en una licuadora semiindustrial de acero inoxidable o con el apoyo de un rallador.



Cocción: En un recipiente de agua caliente se somete la concentración del jugo y pulpa de la fruta, que en combinación con los insumos definen los resultados del producto. La etapa inicia con un calentamiento entre los 70 a 85 °C se da lo que llamamos cocción o concentración de la pulpa. El tiempo de cocción varía de acuerdo a la cantidad de proceso de 30 a 40 minutos, en dependencia de las exigencias y necesidades de la variedad del fruto. Donde se realiza la cocción de la pulpa con la mitad del azúcar a utilizar. Luego agregamos la otra mitad juntamente con la pectina. Después de los 36 min.



Enfriamiento/Envasado: Finalizada la concentración (cocción) de la mezcla, se debe de mantener la agitación de la misma para evitar la inversión del azúcar (provocaría un oscurecimiento y sabor no deseado en el producto) en las paredes de la marmita y procede a descargar la mermelada de la marmita. El envasado rápido se realizara en baldes plásticos de 6 onza.



Etiquetado:

descripción

del

producto

(nombre

del

producto, slogan, contenido de insumos, peso, lugar de fabricación, nombre de la empresa fabricante). 

Almacenado: A temperatura ambiente. 10

4.3.2. Diagrama de flujo de elaboración de mermelada

RECEPCION DE LA MATERIA PRIMA

SELECCIÓN

Peso pulpa:

Agua potable fría clorada/ desinfectada.

PESADO

1,55kg.

LAVADO

Concentración de 200ppm x 5 min.

ENJUAGUE

PELADO

CORTADO Reducción de tamaño (licuado). PULPA: 1550kg Piña AZÚCAR = 1,550 Kg °BRIX = 65 a 68 Ph = 3.5 PECTINA (0.4%) =gr.

PULPEADO T° = 70 a 85 °C COCCIÓN

Tiempo: 40 a 60 min.

ENFRIAMIENTO/ENVASADO Rápido. ETIQUETADO

ALMACENADO

11

ºT= Ambiente.

V.

RESULTADOS Y DISCUCIONES 5.1. Resultados 

Se obtuvo una mermelada con 67 °Brix, con características de olor, color, y sabor agradables.



No hizo falta incorporar ácido cítrico a la mermelada pues el potenciómetro leyó el grado de acidez a 3,5.

5.1.1. Balance de materia de elaboración de mermelada de piña

OPERACIÓN

ENTRA SALE

CONTINUA %RENDIMIENTO

(Kg)

(Kg)

(kg)

OPERACIÓN PROCESO

RECEPCION

1.55

0

1.55

100

100

SELECCIÓN

1.55

0

1.55

100

100

Y 1.55

0

1.555

99.6784566

100.3225806

LAVADO DESINFECTADO PELADO

1.555

0.734

0.821

189.403167

52.96774194

TROZADO

0.821

0

0.821

100

52.96774194

COCCION

0.821

0.103

0.718

114.345404

46.32258065

ENFRIAMIENTO

0.718

0

0.718

100

46.32258065

ENVASADO

0.718

0

0.718

100

46.32258065

EMPACADO

0.718

0

0.718

100

46.32258065

ALMACENAMIENTO 0.718

0

0.718

100

46.32258065

FUENTE: Elaboración propia 5.1.2. Costos de producción Materia prima e insumos

Cantidad (g)

Costo unitario $

Piña

1.550

3.00

Pectina

0.5

0.50

Azúcar

1.550

3.50

Total

7.00

FUENTE: Elaboración propia

12

5.2.

Discusiones

Un producto como la mermelada tiene capacidad de conservación alta, sin necesidad de agregar conservante, y esto se debe a su baja actividad de agua, bajo pH, y al proceso de cocción al que fue sometido (como método de eliminar microorganismos presentes en la fruta u otro). Según Dominguez C. (2004), si la cantidad de azúcar que se añade es menor al 60% la mermelada se fermentará, y si mayor al 65% es muy probable que se cristalice (azúcar) parte de la mermelada, durante su almacenamiento. Para evitar que se formen grumos, el azúcar se agrega en dos partes, la primera es solamente azúcar, mientras que la segunda parte es azúcar con pectina, ambas bien mezcladas. En otra fruta el ácido cítrico si se añadiría pero en esta fruta no fue necesario pues su pH era ácido, se necesita que sea bajo el pH ya que los microorganismos no crecen en este medio. Al no ser resistentes al calor, se esteriliza. Se comprobó lo que dijo García (2006), acerca del punto de ebullición de la mezcla, que mientras a

más azúcar añadida, se concentra más, y por lo tanto su temperatura de ebullición aumenta.

VI.

CONCLUSION 

Es importante calcular correctamente la cantidad de azúcar a agregar para que la mermelada no sufra alteraciones como sinéresis o cristalizaciones así como también se debe añadir en dos partes el azúcar a la mezcla para evitar grumos.



La medición del pH es importante para saber si es necesario el uso de ácido cítrico si es que el pH no se encuentra en el rango debido.



Un correcto envasado nos asegura que el producto tenga una larga duración, pues con la formación de vacío se evita el desarrollo de microorganismos que puedan alterar nuestro producto.

13

VII.

SUGERENCIAS

Se sugiere que si alguien desea elaborar una mermelada de algún producto, revisar bibliografías acerca de sus componentes químicos y valor nutricional porque es muy importante conservar además se debe tomar en cuenta el valor funcional que contiene cada producto o materia prima para proceso

14

VIII.

BIBLIOGRAFIAS 

Dominguez C. 2004. Formulación y pasteurización de una bebida con mezclas de jugos no clarificados de piña-guayaba-mango. Tesis para optar el grado de Magister Scientia en Ciencia de Alimentos. Departamente de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería de Universidad de Puebla. México.



Téllez Córdova, L.M. 1984. Sustitución de pectina por carragenina y almidónmodificado en la elaboración de mermelada de piña. Lima: UNALM.CORONADO M. HILARIO R. 2001. Elaboración de mermeladas en

procesamientode

alimentos

para

pequeñas

y

grandes

microempresas agroindustiales. UniónEuropea CIED, EDAC, CEPCO. Lima Perú. Pp. 36 

Byron D. Chaves, B.S., 2010 – Estudiante de Posgrado en Ciencia de Alimentos ([email protected]). Clemson University. South Carolina. EE.UU.



Betancur B., J. C. & N. García, 2006. Las bromelias (Familia Bromeliaceae). Libro Rojo Pl. Colombia 3: 3: 51–383.

15

IX.

ANEXOS

16

17