“Elaboración De Una Bebida Isotónica Natural Funcional De Agua De Coco

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“ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA ISOTÓNICA NATURAL FUNCIONAL DE AGUA DE COCO Y ZUMO DE YACÓN UTILIZANDO LA METODOLOGIA ESTERILIZACION EN FRIO A PARTIR DE COCO ( COCOS NUCÍFERA L . ) Y YACÓN ( SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS (POEPP.& ENDL. ). I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 FUNDAMENTOS Una bebida isotónica contiene azucares y electrolitos a la misma presión osmótica que la sangre (330 miliosmoles/litro-mmosml/l-). Cuando dos soluciones tienen la misma presión osmótico se dice que son isosmóticas o isotónicas. Por esta razón el liquido sale del estomago, pasa al intestino donde es absorbido y de ahí va al torrente sanguíneo sin dificultad, lo que favorece la rápida y optima asimilación de sus constituyentes[1]. La reposición de la transpiración por agua no es una solución eficaz, ya que el organismo es incapaz de utilizarla debidamente y se elimina rápidamente arrastrando nuevas perdidas de electrolitos, llegando a producir deferentes trastornos como por ejemplo calambres musculares. Se ha comprobado también, que los requerimientos vitamínicos aumentan durante la realización del ejercicio prolongado, lo que implica una reposición de las vitaminas eliminadas en la transpiración, para mantener la capacidad física. La transpiración va siempre acompañada de una perdida de electrolitos, en especial sodio, calcio, cloruro, potasio y magnesio, lo que implica que una actividad intensa aumenta la demanda de estos minerales debiendo reponerse en forma rápida[2]. Las bebidas isotónicas sirven también para acelerar la recuperación en caso de diarrea, ya que al ser su composición similar al suero oral que se vende en farmacias, y por su agradable sabor, suelen ser mejor toleradas. Y pueden convertirse en la mejor forma de beber líquidos para quienes son reticentes a beber agua sola, como niños y ancianos1. El agua de coco es una bebida isotónica natural afirma Martín Satín, con el mismo equilibrio electrolítico que nuestra sangre. Es el líquido de la vida, por así decirlo". En efecto, durante la Guerra del Pacífico de 1941-45, ambas partes del conflicto utilizaban habitualmente agua de coco, extraída directamente del fruto, para aplicar transfusiones de plasma en casos de urgencia a los soldados heridos[3]. 1.2 ANTECEDENTES La primera bebida rehidratante se formulo para el equipo de fútbol de los Tigres de la Universidad de Lousiana y fue desarrollada por el Dr. Martín Broussard. La segunda bebida se logra gracias al trabajo del profesor Cade y sus colaboradores, quienes estudiaron el efecto del calor sobre los jugadores de fútbol de la Universidad de Florida, los “Gators”. Se dieron cuenta que la pérdida de volumen y los cambios en la composición de los fluidos corporales durante los ejercicios intensos se podían prevenir o remediar mediante una bebida con glucosa y sales y que este producto tenia efectos beneficiosos inmediatos en los miembros de equipo. El producto se hizo famosos nacionalmente cuando los Gators ganaron a sus contrincantes en la final del “Orange Bowl”. Este producto conocido como “Gatorade”, llegó al mercado en 1969 y ha sido el primero en las bebidas para deportistas[4]. Las primeras presentaciones se realizaron en vidrio y en PET (terftalato de polietileno). En la década del 80 se presentó en botes de 1 galón y recientemente en bolsas. Con la finalidad de responder a los retos del mercado, Quaker Oats introdujo Gatorade Light en 1990, línea orientada a las mujeres atletas y su composición contiene menos sodio y la mitad de calorías del gatorade regular. Quaker también introdujo Freestyle a partir de 1992;esta bebida hecha con jugo de fruta se orientó hacia las personas que están más interesadas en el sabor del producto que en la rehidratación[5]. La FAO estableció y patento una nueva tecnología de embotellamiento del agua de coco que es una bebida biológicamente pura, sabrosa y aporta sales, minerales y vitaminas necesarias para el organismo del ser humano: una vez en contacto con el aire, el liquido pierde rápidamente sus características nutritivas y comienza a fermentar; la tecnología de microfiltración ha sido la respuesta para el tratamiento térmico dado que al utilizar una pasteurización rápida a alta temperatura (UHT), además de eliminar bacterias se www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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elimina también nutrientes y casi todo el gusto delicado del agua de coco; lo que se realizo en esta nueva tecnología fue filtrar el agua de coco a través de un medio que pueda ser porcelana o un gel poliacrílico, el que retiene todos los microorganismos y esporas, obteniendo así un liquido que se pueda comercializar manteniéndose estéril. El nuevo proceso fue concebido y experimentado con cuatro tipos distintos de coco y con la ayuda de un experto italiano de tecnologías de la alimentación, Giuseppe Amoriggi. También se elaboró agua de coco con sacarosa y ácido L-ascórbico, para que coincidiera con la aportación de vitaminas y energía de las principales bebidas destinadas a los deportistas. Cuando los inventores se dieron cuenta de que en el agua de uno de los cocos se producía una decoloración, -de un "atractivo rosa"- añadieron zumo de lima para devolverle su transparencia original. Por último reunieron a un grupo de degustadores , que no notaron alguna diferencia entre el agua de coco fresco y la producida en el laboratorio[6]. Se determino el perfil de aminoácidos libres del agua de coco tierno de la región Sur del Lago de Venezuela, mediante cromatografía liquida de alta eficiencia en fase reversa, utilizando una derivatización de aminoácidos y una columna OPA-HS. Un total de 11 aminoácidos libres fueron identificados y cuantificados. Los aminoácidos libres encontrados en mayor proporción (>5 mg/500 ml) en el agua de coco, por unidad, fueron: serina(6mg/500ml),glicina(10mg/500ml),histidina(20mg/100ml),tirosina(7mg/500ml),fenilalanina(18mg/500ml),isoleucina(7mg/500ml) y leucina(9mg/500ml)[7]. Posteriormente se realizo un estudio de la conservación del agua de coco tierno por microfiltración y ultrafiltración. La microfiltración, en una membrana con tamaño de poro igual a 0,1μm, fue degustada y la ultrafiltración, en membranas con peso molecular de corte igual a 100, 50 y 20Kda, fue evaluada. La eficiencia del proceso fue evaluada por el flujo filtrado y por evaluaciones microbiológicas, físico-químicas, bioquímicas y sensoriales. No se observo variación significativa en los parámetros físico-químicos. El agua filtrada presento una alta luminosidad y baja opacidad comparada con el agua de coco original. El contenido de proteínas del agua de coco filtrada, la cual es una medida indirecta de la concentración de enzimas, fue proporcional a la porosidad de la membrana. La evaluación de la vida en anaquel revelo resultados satisfactorios en relación a la calidad microbiológica. Entre los consumidores, quienes degustaron el agua de coco filtrada, al 94% le agrado el producto[8]. 1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Conociendo que en el mercado actual, todas las bebidas rehidratantes contienen aditivos y preservantes artificiales, lo que se quiere con el siguiente trabajo es obtener una bebida isotónica; con un sabor natural, alta en minerales y vitaminas, no conteniendo preservantes, saborizantes, ni colorantes artificiales; que ayudará a la rápida captación de minerales e impedirá el crecimiento de las bacterias patógenas en el tracto digestivo. 1.4 FINALIDAD El presente trabajo tiene como finalidad la obtención de una bebida isotónica natural con función prebiótica conservando vitaminas, aminoácidos, oligofructanos de buena calidad sensorialmente. 1.5 JUSTIFICACIÓN 1.5.1 SOCIAL Durante los últimos años, se ha observado un incremento importante en el consumo de productos naturales. Además las tendencias actuales de todo el mundo reflejan que la población esta mas orientada a la salud y al cuidado físico básicamente por dos factores: primero, cuentan con mayores medios de información que les permite decidir sobre mejores condiciones de vida y, segundo, el ritmo de vida actual es más intenso en todos los roles del ser humano, lo que conduce a un desgaste físico mayor. Por lo tanto, es así como surge la propuesta para elaborar y comercializar bebidas isotónicas a partir de agua de coco y zumo de yacón dado que: el agua de coco es una bebida a la cual se le atribuyen muchas virtudes por su elevado contenido en sales minerales, vitaminas y carbohidratos, y el zumo de yacón es una bebida natural rica en oligofructanos (Inulina y Fructooligosacáridos los que le brindan propiedad prebiótica. 1.5.2 ECONÓMICA www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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El crecimiento de la producción en 2004 de bebidas llego hasta un total de 4.769 milbres de litros que en un 97 % corresponde a las bebidas de sabores tradicionales, afirmó la secretaria general de Anfabra (Asociación Nacional de fabrica de Bebidas Refrescantes Analcohólicas) Ana Escudero. Detallo que del total producido, casi el 55 % correspondió a refrescos de cola, seguidos de los de naranja (13.8 %), limón (7.8 %) o gaseosa (5.8 %); aunque los mayores incrementos correspondieron a nuevos sabores como melocotón, piña, manzana, bebidas energéticas y para deportistas. Añadió que a pesar de que las bebidas con gas suman casi el 87 % del mercado están estancadas, mientras que los refrescos sin gas (13 %) crecieron en 2004 un 57 %. El mercado peruano de bebidas rehidratantes representó en el 2004 alrededor de 6.5 millones de litros y se proyecta para el 2005 un incremento que lleve el consumo a 16 millones de litros según fuentes de AJEGROUP, multinacional de capitales peruanos que fabrica Sporade. Esta información confirma la tendencia del mercado global y nacional de aprovechar la oportunidad de contar con una demanda insatisfecha de bebidas isotónicas. 1.5.3 TÉCNICA Dar una alternativa nueva de uso para el yacón alimento funcional rico en oligofructanos y el agua de coco bebida rica en minerales, vitaminas y aminoácidos libres como liquido isotónico, utilizando la tecnología de esterilización en frió por membranas, la cual permitirá conservar las características organolépticas, microbiológicas y físico-químicas de la materia prima original, además de la composición nutricional como vitaminas por ser no resistentes a altas temperaturas. 1.6 DETERMINACION DEL PROBLEMA En el siguiente trabajo: obteniendo una bebida isotónica, se utilizará la microfiltración por membranas como un método de conservación de la bebida, conservando sus características físico-químicas, microbiológicas y sensoriales. II. OBJETIVOS DEL ESTUDIO 2.1 OBJETIVO GENERAL - Obtener una bebida isotónica natural prebiótica a partir de agua de coco y zumo de yacón con alto contenido: en minerales y nutrientes dando a conocer una nueva alternativa de procesamiento y utilización de estos frutos. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Determinar la concentración óptima de zumo de yacón y agua de coco para obtener una bebida isotónica. - Analizar la aceptabilidad físico-química y organoléptica del producto a elaborar. - Analizar la estabilidad del producto final. - Caracterización del producto final: físico-química, microbiológica y sensorial. III. MARCO TEÓRICO 3.1 CONCEPTOS GENERALES Y DEFINICIONES 3.1.1 AGUA DE COCO. La cavidad de la nuez del coco contiene un líquido fresco y delicioso, el agua de coco, muy solicitada por sus cualidades medicinales (especialmente hepáticas y diuréticas) y este uso debe generalizarse en todos los lugares en donde no existe agua potable. www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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El agua de coco tiene una considerable cantidad de carbohidratos y debido a que estos azúcares se fermentan rápidamente, su conservación implica que se procese inmediatamente después de que se obtiene. A continuación se muestra el contenido nutricional del agua de coco para 100 ml. Cuadro 1. Valor nutricional del agua de coco 100 ml |COMPONENTE |Energía (kcal) |Proteínas (g) |Carbohidratos (g) |Lípidos (gr) |Sodio (mg) |Potasio (mg) |Cloro (mg) |Calcio (g) |Fósforo (mg) |Magnesio (mg)

|CONTENIDO |20.00 | |0.10 | |5.50 | |0.05 | |25.00 | |160.00 | |20.00 | |5.00 | |0.40 | |0.45 |

|

Fuente: www.infoagro.com 3.1.1.1 PRODUCCION Es la palmera más cultivada e importante del mundo, ya que actualmente es la primera productora de grasa vegetal. Es una de las plantas que proporciona una mayor diversidad de productos del mundo, siendo una fuente primaria de alimentos, bebida y de abrigo. La distribución de la palma de coco se extiende por la mayoría de las islas y de las costas tropicales y en algunos lugares fuera de la zona tropical. En el Perú el coco es cultivado en la costa, sierra y selva. Los departamentos donde se encuentra la producción de coco son: Loreto, Ucayalí, Amazonas, Madre de Dios, Junín, Cajamarca, San Martín, Piura, Tumbes, Ayacucho. Siendo los principales productores a nivel Nacional: Ucayalí y Loreto. Cuadro 2. Producción de Coco |Periodo |(Agosto – Julio ) |1999-2000 |2000-2001 |2001-2002 |2002-2003 |2003-2004 |2004-2005

|Producción |( TM ) |27279.34 |20785.30 |22722.78 |22586.17 |22910.93 |16055.09

|Cosecha |( Ha ) |2262.67 |1644.00 |1374.10 |1427.75 |1413.75 |11.70

|Siembra |( Ha ) |369.49 |370.70 |209.50 |152.50 |114.00 |115.50

| | | | | | | |

Fuente: MINAG 3.1.1.2 APLICACIONES DEL AGUA DE COCO La utilización que se le da al agua de coco, depende principalmente del estado de madurez del fruto, por ejemplo: se consume directamente como bebida refrescante cuando el coco es tierno, debido a que tiene mayor contenido de agua; para elaboración de copra, se utiliza el coco maduro, porque a pesar de que su contenido de agua es menor, tiene mayor contenido de pulpa. Se han www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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hecho investigaciones para aprovecharla, como son los cultivos de levaduras sobre agua de coco para emplearlas como suplemento protéico para el ganado, se ha empleado también como sustrato de la bacteria Acetobacter rencens para obtener vinagre a partir de agua de coco enriquecida con sacarosa. También se ha agregado cal apagada o fosfato de calcio al agua para formar una papilla que puede ser utilizada como fertilizante. 3.1.1.2.1 El agua de coco como medio de cultivo El agua de coco, por su composición, se utiliza como medio de cultivo para hongos, ya sea en forma líquida o bien gelificada con 2% de agar. El agua de coco, simplemente esterilizada por ebullición, ha permitido en lugares apartados de los laboratorios, recoger y cultivar Aspergillus de micosis pulmonar. En agua gelificada se ha cultivado en todo el transcurso de los últimos 25 años, la gran mayoría de los hongos patógenos del hombre, que son causas de las diversas micosis. Las levaduras corrientes industriales de panificación, vinificación, cervecería y destilería, encuentran un medio propicio de cultivo en el agua de coco. Asimismo en este mismo medio sin modificación alguna, pueden cultivarse diferentes bacteroides de las nudosidades radiculáres de las leguminosas, así como diversas bacterias causantes de necrosis y putrefacciones en diferentes plantas: plátano, fríjol, tomate, etc. 3.1.1.2.2 El agua de coco como bebida deportiva La FAO ha obtenido una patente, la primera de su historia, de un nuevo proceso que permitiría a los fabricantes embotellar el agua de coco, biológicamente pura, con un sabor muy agradable y llena de las sales, azúcares y vitaminas, necesarias tanto para el deportista aficionado como para el profesional. Un coco fresco, que tenga entre seis y nueve meses, tiene alrededor de 750 ml de agua, en realidad se trata de un jugo que se va convirtiendo en la pulpa del coco. Es una bebida isotónica natural, con el mismo equilibrio electrolítico que nuestra sangre. Durante la Guerra del Pacífico de 1941 a 1945, ambas partes del conflicto utilizaban habitualmente agua de coco, extraída directamente del fruto, para aplicar transfusiones de plasma en casos de urgencia a los soldados heridos. Casi toda el agua de coco se sigue consumiendo fresca en las costas tropicales. Cuando entra en contacto con el aire, el líquido pierde rápidamente casi todas sus propiedades organolépticas y nutritivas y comienza a fermentarse. Pero los fabricantes desde hace mucho tiempo se interesan en la producción de bebidas de coco, en particular como derivado de otros procesos de transformación, como la elaboración de crema de coco y la desecación del fruto. 3.1.1.3 LA TRANSFORMACIÓN ACTUAL Casi toda la producción actual se lleva a cabo en Indonesia, las Filipinas y Tailandia, con un proceso rápido de pasteurización a alta temperatura (la misma tecnología para ultrapasteurizar la leche). Pero este proceso térmico tiene una desventaja, no sólo elimina el riesgo de las bacterias, sino también algunos de los elementos nutritivos y casi todo el delicado sabor. Esto limita seriamente la comercialización del producto. El agua de coco sólo tenía futuro si se inventaba un proceso de esterilización en frío, para conservar el sabor y todas las propiedades nutritivas. La respuesta fue la tecnología de microfiltración: se filtra el agua a través de un medio, como un gel de porcelana o poliacrílico, que retiene todos los microorganismos y esporas y esteriliza comercialmente el líquido filtrado. La FAO ahora está elaborando una política de concesión de licencias para que este proceso pueda ponerse a libre disposición de una amplia variedad de fabricantes. Los beneficiarios principales, aparte de los deportistas, son los países tropicales exportadores de cocos y los pequeños campesinos productores. Cuadro 3. Las bebidas para el deporte en comparación con el agua de coco |Elemento

|Bebida para el deporte

|Agua de coco

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| |Potasio |Sodio |Cloruro |Magnesio |Azúcares

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|(mg/100 ml) |11.7 |41.0 |39.0 |7.0 |6.0

|(mg/100 ml) |294.0 |25.0 |118.0 |10.0 |5.0

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Fuente: FAO 3.1.2 YACON El Yacón (smallanthus sonchifolius (Poepp.& Endl.) H.Robinson(1978) Sinónimos:Polymnia sonchifolia Poepp. & Endl. (1845) El Yacón es una planta arbustiva nativa de los andes, domesticada por la población tahuantinsuyana, muy conocida por la población peruana prehispánica, por el dulzor de sus raíces engrosadas que la consumían como “fruta” fresca, o después de exponerla al sol por unos días para aumentar su dulzura. 3.1.2.1 Origen El origen de esta tuberosa no esta definida, ya que se tiene antecedentes que pueden provenir de las regiones de Colombia, Ecuador, y también de Perú. Este tubérculo es común en altitudes medianas como son la de los países de Sudamérica por ejemplo se ha encontrado restos de Yacón en tumbas precolombinas del Perú. (Artica, et al 1993). Zardini, et al (1991), indica que el primero en escribir sobre el Yacón fue el cronista Rvdo. Padre Bernabé Cobo quien en 1653 y en su libro IV, cap. XVI: 365 – 366 indica: “Comencé crudas por frutas y tienen muy buen sabor, es maravillosa fruta, para embarcada por que dura mucho en tiempo de calor”, posteriormente de le describe como Polimnia edullis Wedd., por Weddellen 1957 llamando la atención por su bondad de estas tuberosas, exhibiendose, en Paris bajo el nombre de “Jiquimilla”. Según el diccionario Quechua Lira, yakku significa insípido y unu es agua, con estos datos se deduce que Yacón es una palabra de origen Quechua y significa “aguanoso, insípido”. (Cárdenas et al 1980). El Yacón es una planta indígena de América Tropiandina cultivada entre los otros de medio interandino, como adorno y principalmente sus raíces fusiformes. Seguramente el Yacón fue domesticada en la época prehispánica. (Acosta S. 1980). Según Zardini (1991) los primeros recursos disponibles del uso de Yacón se encuentran en el museo arqueológico de Argentina, asociados con la cultura candelaria que se desarrollo entre 1 – 1000 a.c. al noroeste de argentina. Agrupaciones de tuberculos Yacón se identifican en una vaso autentico de la cultura peruana Nazca 200 – 900 a.c. que se encuentra en el museo de arqueología y antropología de Lima – Perú. El Yacón fue declarado por la FAO en 1981 en emergencia, porque en ese año estaba por desaparecer del Perú, igual ocurrió con otras plantas. Es desde ese momento que organismos internacionales como la FAO a través del Consejo Internacional de Recursos Fitogenéticos apoyó estudios de investigación en Yacón, y hoy e día para beneficio de todos, el Yacón no ha desparecido y esta siendo muy apreciada por sus propiedades alimenticias y medicinales. 3.1.2.2 Clasificación Taxonómica del Yacón Montando et, al (1991), indica que el Yacón se ubica taxonómicamente de la siguiente manera: Superreino: Eucaryotes Reino: Planta Subreino: Embryophyta www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Phylum: Trachophyta Superclase: Angiosperma Clase: Dicotyledoneae Orden: Asterales Familia: Compositae Genero: Polimnia Especie: Sonchifolia Nombre Científico: Polymnia sonchifolia Robinson (1978), estableció el genero Smallanthus, separándolo del genero polimnia, de allí la siguiente clasificación: Familia: Asteraceae Genero: Smallanthus Especie: Smallanthus sonchifolia Nombre: Smallanthus sonchifolia Poepping & Endlicher. 3.1.2.3 Nombres Comunes Artica et, al (1993), indica los nombres comunes que presenta el Yacón, son abundantes por lo que es necesario indicar el nombre de esta tubérculo en otros idiomas. Quechua: Yacón yakuma Aymara: Aricoma, Ancona Español: Yacón, Jacón, Llacón, Arboloco, Puhe, Jicama (no es la jicama comercial), Jiquima, Jikima, Jiquimilla. 3.1.2.4 Características Botánicas del Yacón El yacón es una planta perenne que pertenece a la familia de las compuestas, y se cultiva por su tubérculo, que tiene sabor parecido al melón. Las hojas opuestas hacen el nudo del tallo, sean delgadas y suaves, la morfología es variable, las básales son pinapariadas y las superiores son triangulares. Como compuesta tiene dos clases de flores, igualadas la laterales y tubulares las centrales. (León, J. 1987). Las raíces tuberosas de las cuales hay varias en cada planta, son externamente de color purpúreo opaco, internamente la raíz presenta como un cuerpo carnoso anaranjado transparente, cuyo color no cambia al aire. La epidermis se forma de varias capas de células muy comprimidas. Los tejidos corticales están formados por parénquima, llenos de agua, en las capas extremas debajo de la epidermis contienen abundante antocianina, que da color purpúreo a estos tejidos. (León, J. 1964). En Nacional Research Council, (1989), indica que la jiquima o yacón pertenece a la familia de las asterales planta que alcanza alturas de 1 a 1,5 m. Con hojas verdes oscuras, flores amarillas o naranja. Los tubérculos pueden variar considerablemente en su forma y tamaño. www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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3.1.2.5 Características Físicas del tubérculo The Nacional Research Council et al, (1989) indica que los tubérculos del Yacón son fusiformes y pueden variar considerablemente en tamaño, forma y sabor, el color de su cascar varia desde marrón oscuro al purpúreo opaco incluso el naranja, internamente el tubérculo se presenta como un cuerpo carnoso transparentemente los tubérculos generalmente pesan de 200 a 500 g., pero pueden llegar a pesar 2 Kg.. Según Meza G. (1995) en el Perú se conocen 5 variedades de Yacón según el color: Qéllo Llajum: Crema Amarillo Ch`ecche Llajum: Crema Amarillo Yurac ch`ecche: Crema Oscuro Blanco Yurac Llajum: Rosado Blanco Culli Llajum: Púrpura Blanco 3.1.2.6 Composición Química y Valor Nutricional Del Yacón En le cuadro 4 se aprecia resultados proximales del yacón, según los últimos reportes del la FAO en 1997 Cuadro 4. Composición Química del Yacón |Calorías |Humedad (%) |Proteínas (g.) |Grasa (g.) |Carbohidratos (g.) |Fibra (mg.) |Ceniza (mg.) |Calcio (g) |Fósforo (mg.) |Hierro (mg.) |Retinol equi(ug.) |Niacina (mg.) |Ácido ascórbico (mg.)

|54-86 |70-90* |0.3-2.22* |0.1-0.312* |12.50 |0.2-1.75* |0.3413 |23.0 |21.0 |0.30 |10.04 |0.34 |13.0

| | | | | | | | | | | | |

Fuente: FAO (1997) “Chirinos indica que el contenido de carbohidratos esta entre 87.08 y 90.15% (b.s.), encontrándose concentraciones variables de oligofructanos en función del estado de madurez y zona geográfica de procedencia”. Cuadro 5. Composición Química del Yacón proveniente de Diferentes Zonas Geográficas del Perú |CARACTERÍSTICAS (%) |Humedad |Grasa (b.s.) |Proteína (b.s.) |Carbohidratos (b.s.) |Fibra bruta (b.s.) |Cenizas (b.s.) |Sólidos solubles (°Brix)

|TARMA |98.9 |89.12 |0.21 |0.18 |2.48 |3.03 |87.08 |87.23 |7.55 |6.06 |2.67 |3.5 |9.8 |11.0

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|CHACHAPOYAS |90.15 |0.17 |2.97 |87.50 |6.68 |2.97 |10.08

|CUZCO

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|PH |Acidez (Exp. Ac. Citrico) |Azucares reductores (exp. Glucosa, b.s.)

|5.9

|5.99 |0.37

|6.14 |0.39

|30.23

| |0.36

|35.15

| |25.57

|

Fuente: Chirinos (1999) Debido a su alto contenido de agua, su valor alimenticio del Yacón es bajo y consiste principalmente de carbohidratos ( Inulina y Fructooligosacaridos)20%, agua 69-83% y proteínas 0.2-0.4%. El alto contenido de Inulina y Fructooligosacáridos (FOS) (polímeros de fructosa) los cuales no pueden ser hidrolizados por el organismo humano y atraviesan el tracto digestivo sin ser metabolizados, proporcionando calorías inferiores al de la sacarosa, excelentes para las dietas hipocalóricas y dietas para diabéticos. Hay evidencias para para considerar los FOS y la inulina como alimentos funcionales: son resistentes a la digestión, pero fermentados por la microflora del colon, lo que conlleva al desarrollo de las funciones colónicas (especialmente el aumento fecal), también tiene efectos fisiológicos sistémicos, estimulan selectivamente el crecimiento de bífidobacterias en el colon, lo que permite clasificarlos como prebióticos; además de su carácter dietético respaldado en su bajo poder calórico(4 - 10Kj/g). 3.1.2.7 Producción En las últimas tres décadas el cultivo de yacón se ha extendido a otros continentes, existen reportes de su cultivo en Estados Unidos, pero no significativo a nivel comercial. En Nueva Zelanda (Norte), Japón, Korea, Brasil el yacón ha alcanzado los supermercados. También se reporta la presencia de yacón en Republica Checa, y hace dos años en Inglaterra con resultados positivos. En el Perú el yacón se cultiva en la sierra y selva, en los departamentos de Cusco, Puno, Amazonas, La libertad, y Cajamarca. Siendo el mayor productor el departamento de Cusco, seguido de los departamento de Puno y Amazonas. Cuadro 6. Producción de Yacón |Periodo |(Agosto-Julio) |1999-2000 |2000-2001 |2001-2002 |2002-2003 |2003-2004 |2004-2005

|Producción |( TM ) |409 |450 |444 |40228 |2357 |3209

|Cosecha |( Ha ) |49 |53 |48 |229 |153 |216

|Siembra |( Ha ) |49 |53 |62 |229 |158 |256

| | | | | | | |

Fuente: MINAG 3.1.2.8 Aplicaciones Como cultivo fresco, ya que posee un sabor dulce agradable, el que se acentúa después de un periodo de secado al sol. Como forraje, Calvino reporta resultados de análisis químicos de las hojas y tallos en Italia, indicando valores de proteína bruta de 11.37% y 17.12% respectivamente. El National Research Council reporta que el Yacón puede tener un potencial como forraje, indica además que el follaje crece adecuadamente bien y que el forraje seco contiene 11-17% de proteína, 2 a 7% de grasa y 38 a 41% de extracto libre de nitrógeno. Como Medicamento, algunos autores han señalado que los oligofructanos son importantes en la prevención y/o disminución de los riesgos de algunas enfermedades, tales como: la constipación, debido al volumen fecal y a la movilidad intestinal; inhibición de diarreas, relacionado con el efecto inhibitorio de las bífidobacterias sobre las bacterias patógenas, gram positivas y gram negativas; reducción de riesgos de osteoporosis, debido a un incremento en la biodisponibilidad del calcio; reducción de los riesgos de www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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arteriosclerosis cardiovascular, especialmente la asociada con la hipertrigliceridemia y resistencia a la insulina, relacionadas con dietas hipercalóricas; y reducción de los riesgos de cáncer al colon. Sin embargo, Roberfroid señala que se requiere más investigaciones que confirmen estas afirmaciones. 3.1.2.9 Alternativa de Industrialización: Piccha, señala que en el mercado internacional existen 3 usados potenciales del yacón: como raíz fresca, como fuente de inulina, como fuente de fructosa. Actualmente presenta una amplia gama de posibilidades de industrialización como liofilización, deshidratación, mermeladas, jugos, etc, productos utilizados como fuente alimenticia. En al Industria Alimentaria la Inulina y los productos de su hidrólisis ( fructuosa y fructo oligosacaridos – oligofructanos) son principalmente usados para la obtención de la elaboración de bebidas azucaradas y jarabe de fructuosa, además la inulina de bajo peso molecular puede ser usada en panadería fina y productos de confitería. Según Thonart y Artois la hidrólisis de la inulina permite obtener jarabes con mas de 75% de fructuosa, esta hidrólisis puede ser química o enzimático. En otra rama de la industria la inulina y sus derivados son utilizados como material de detergentes, es materia prima para la producción de hidroximetilfurfural, , puede ser utilizada en la producción de plásticos biodegradables, y como sustrato en la producción de etanol o glicerol. 3.1.3 BEBIDA ISOTÓNICA Una bebida isotónica es una solución que contiene azúcares y electrolitos a la misma presión osmótica que la sangre (330 miliosmoles/litro -mmosml/l-), por lo que adquiere el nombre de isotónica ya que se dice que dos soluciones son isosmóticas o isotónicas cuando estas tiene la misma presión osmótica. Por esta razón, el líquido sale del estómago, pasa al intestino donde es absorbido y de ahí va al torrente sanguíneo sin dificultad, lo que favorece la rápida y óptima asimilación de sus constituyentes. Las bebidas isotónicas sirven también para acelerar la recuperación en caso de diarrea, ya que al ser su composición similar al suero oral que se vende en farmacias, y por su agradable sabor, suelen ser mejor toleradas. Y pueden convertirse en la mejor forma de beber líquidos para quienes son reticentes a beber agua sola, como niños y ancianos. 2. ENFOQUES TEÓRICOS – TÉCNICOS 3.2.1 MÉTODO DE TESIS: “ELABORACIÓN DE UNA BEBIDAS ISOTÓNICAS CON CONCENTRADO DE JUGO DE NARANJA” El método consiste en la dilución de materias primas con agua desionizada a la cual se le añade una mezcla de minerales, fructuosas, maltodextrina y preservantes. Seguidamente se pasteuriza, se enfría la solución y se agrega una mezcla de vitaminas para la homogeneización, envasado y sellado del producto. Posteriormente se realiza los controles químicos, físicos, microbiológicos, sensoriales, nutritivos y un análisis de valor calórico y vida útil. Flujo De Operaciones Considerado Para La Elaboracion De Bebidas Isotonicas Con Concentrado De Jugo De Naranja [pic] FUENTE: Elaboración propia en base a la información reportada por Bunger et. al (1993) 3.2.2 Método de Tesis: “Elaboración de una bebida isotónica a partir de sapote y agua de coco” Este método estudia como acondicionar apropiadamente el agua de coco y obtener el jugo de sapote hidrolizado para elaborar una bebida isotónica. Se determino en los frutos el tipo de pelado, parámetros óptimos para la hidrólisis en el jugo del sapote, y el tratamiento térmico para la destrucción microbiana con mínima perdida de vitaminas y minerales Diagrama De Bloques De La Elaboracion De La Bebida Isotónica www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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[pic] Fuente: Tesis“Elaboración De Una Bebida Isotónica A Partir De Sapote Y Agua De Coco” 3.2.3. METODO DE TESIS: “Evaluación del bifidobacterium Bifidum (smallantus Sanchofolia Poepp & End “

inmovilizado en K- Carragenina en el néctar de yacón

FLUJO DE PROCESAMIENTO DE NECTAR DE YACON [pic] Fuente: Chirinos 2001 3.2.4 ESTABILIZACIÓN DEL AGUA DE COCO: DETALLES TÉCNICOS El proceso de FAO para la estabilización del agua de coco es bastante directo. Los cocos se cosechan aproximadamente a la edad de 9 meses. El agua es extraída y después se pasa a través de un filtro grueso para remover sólidos y partículas. (El procedimiento standard es verificar cada uno de los cocos abiertos antes de vaciarlos en una tina ó paila de acero inoxidable). El agua es desués transferida dentro un tanque refrigerado mantenido a 60°C a fín de evitar fermentación y deterioro enzimático durante el proceso posterior. Al igual que en la industria del vino y la cerveza, una resina clarificadora, tal como polivinilpolipinolidona (PVPP), se le adiciona para reducir el contenido de polifenoles, taninos y mejorar la estabilidad del producto final. La resina es después removida por una segunda filtración gruesa. La microfiltración es llevada a cabo en dos etapas. La primera es una pre-filtración usando una membrana con poros de 0.80µm antes de pasar por la microfiltración final, la cual debe tener poros en la membrana de 0.20µm. Estas membranas se pueden obtener comercialmente de varios fabricantes. Estas vienen en diferentes configuraciones y requieren diferentes sistemas de bombeo. Puesto que la FAO ha llevado a cabo este proceso a escala piloto, no podemos recomendar a ningún fabricante de equipo en particular. El agua de coco estéril se vacía con nitrógeno para llenar asépticamente los envases estériles (este podría ser una linea de llenado aséptico tipo Tetra-Pak muy común en las operaciones de muchos jugos). La operación del llenado aséptico es la mayor inversión de este proceso por lo que se pueden pedir precios de instalación a los fabricantes de estos equipos. Al agregar una pequeña cantidad de vitamina C (0.015%) al producto, asegura la estabilidad al color sin importar la variedad de los cocos. Las pruebas iniciales de FAO indican que el producto preparado de esta manera tiene una vida media mínima de ocho meses. 3.2.5 POLIVINILPOLIPIRROLIDONA (PVPP) 3.2.6 ESTERILIZACION EN FRIO POR MEMBRANAS La esterilización en frió comprende todos los procedimientos físicos, mecánicos y preferentemente químicos, que se emplean para destruir gérmenes patógenos. El principio de la micro y ultrafiltración es la separación física. Es el tamaño de poro de la membrana lo que determina hasta qué punto son eliminados los sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos. Las sustancias de mayor tamaño que los poros de la membrana son retenidas totalmente. Las sustancias que son más pequeñas que los poros de la membrana son retenidas parcialmente, dependiendo de la construcción de una capa de rechazo en la membrana. La ultrafiltración (UF) y la microfiltración (MF) son procesos que utilizan membranas a baja presión. Cuadro 7. Tipos de membranas para filtración. |

|Grado de Filtración

|Peso Molecular

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|Compuestos retenidos.

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| |Ultrafilñtración |Microfiltración |

|

|

|(MWCO) | |0.1 – 0,01 (m |15 000 – 300 000 |1 – 0,1 (m |300 000 – 500 000 | |bacterias.

| |Coloides, proteínas, polimeros, virus.| |Emulsiones, pigmentos, levaduras, | |

Las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1 – 10 µm. Estas membranas de microfiltración retienen todas las bacterias. Parte de la contaminación viral es atrapada en el proceso, a pesar de que los virus son más pequeños que los poros de la membrana de microfiltración. Esto es porque los virus se pueden acoplar a las bacterias. Podemos distinguir tres tipos de membranas: membranas celulósicas, membranas de polímero orgánico y membranas minerales. Para una zona de ruptura dada no podemos jugar sobre la porosidad de la membrana y solo podremos aumentar el flujo reducido el grosor de la capa semi-permeable. Para obtener membranas con buena resistencia mecánica que al mismo tiempo tengan la capa activa lo más fina posible, se han desarrollado membranas asimétricas formadas por una capa semi-permeable fina (0,1(m) montada sobre una capa más porosa que le confiere la resistencia mecánica. - Membrana celulósicas.- Fueron las primeras membranas fabricadas. El acetato de celulosa permite obtener membranas de muy alta permeabilidad y muy selectivas pero se trata de un producto sensible a la hidrólisis química, lo que limita su uso a temperaturas máximas del orden de 30 a 50 °C y pH de 3 a 8. Puede ser degradado por ciertos microorganismos. La s membranas disponibles cubren los ámbitos de la UF y la OI (presión hasta 60-70 bars). - Membranas de polímeros orgánicos.- Se han desarrollado numerosas membranas de polímeros orgánicos : las más destacadas son las polisulfonas y las polisulfonas modificadas, los poliacrilonitrilos, las poliamidas aromáticas. Las caracteristicas de la resistencia térmicas y químicas dependen del polímero empleado. Cuadro 8. Resistencia térmica y química de polímeros | |Polisulfonas |Poliamida aromática |Poliacrilonitrilo

|pH extremos |1 – 13 |1 – 11 |1 - 10

|Temperatura máxima |60 – 75 °C |40 °C |60 °C

| | | |

La resistencia de dichas membranas a los solventes orgánicos y al cloro debe ser verificada por el fabricante. En UF, los flujos de agua varían desde algunas decenas a algunas centenas de l/hm2. En OI, no sobrepasan los 100 – 150 l/hm2. - Membranas Minerales Membranas de oxido de circonio sobre soporte de grafito: la capa activa es una capa muy fina de oxido de circonio depositada sobre un soporte poroso que confiere la resistencia mecánica. Estas membranas sólo existen para la ultrafiltración y microfiltración. Membrana de alúmina: la capa activa y el soporte son de alúmina: para la UF la capa activa tiene una porosidad extremadamente fina (diámetro de los poros de 0,04 a 1(m) mientras que el soporte es mucho más grosero (poros = 15(m). Estas membranas resisten temperaturas elevadas; pueden esterilizarse por vapor (máximo 130°C). La microfiltración puede ser aplicada a muchos tipos diferentes de tratamientos de agua cuando se necesita retirar de un líquido las partículas de un diámetro superior a 0.1 mm. Algunos ejemplos de aplicaciones de la microfiltración son: - Esterilización por frío de bebidas y productos farmacéuticos. - Aclaración de zumos de frutas, vinos y cerveza. - Separación de bacterias del agua (tratamiento biológico de aguas residuales). - Tratamiento de efluentes. - Separación de emulsiones de agua y aceite. www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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3. HIPOTESIS 1. HIPOTESIS I Formular una bebida isotónica, combinando proporciones de agua de coco y zumo de yacón, con mejor calidad de la existente en el mercado actual. 2. HIPOTESIS II Es posible conservar las características físico-químicas, microbiológicas y sensoriales de la bebida empleando la tecnología de microfiltración por membranas como un método de esterilización en frió. IV. VARIABLES E INDICADORES 4.1 TIPOS DE VARIABLES 4.1.1 Variables Independientes - Dilución óptima del zumo yacón en el agua de coco hasta obtener 4, 5 y 6 ºBrix. - Esterilización en frío por membranas de la bebida utilizando microfiltradores de 0.8 μm, 0.45 μm y 0.2 μm. - Porcentaje de ácido ascórbico a añadir en el envasado (0.01, 0.015%). - Temperatura de almacenamiento de la bebida isotónica ( 8ºC y 22ºC ). 4.1.2 Variables Dependientes - Estabilidad de la bebida isotónica a los 0, 30, 60 y 90 días. - Características físico-químicas, microbiológicas y organolépticas de la bebida isotónica. 4.2 INDICADORES 4.2.1 Dilución - Sólidos solubles. - Características Organolépticas: color, olor y sabor. - Azucares Reductores. - Contenido de minerales. 4.2.2 Esterilización - Recuento de gérmenes mesófilos , hongos y levaduras. 4.2.3 Envasado - Pardeamiento enzimático. www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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4.2.4 Almacenamiento - Recuento de gérmenes mesófilos viables, hongos y levaduras. - Características Organolépticas: color, olor y sabor. - Turbidez. - Sedimentación. - Traza nutricional. V. METODOLOGÍA Y MATERIALES 5.1 METODOLOGÍA La metodología a utilizar para la elaboración del producto se basa en la tecnología patentada por La Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la Alimentación (FAO), un nuevo proceso de estabilización del agua de coco. El método se fundamenta en una esterilización en frío, para conservar el sabor y todas las propiedades nutritivas, utilizando una microfiltración que retiene todos los microorganismos y esporas . Paralelamente se extraerá: el agua de coco de un coco cosechado a la edad de 9 meses aproximadamente, después se pasa a través de un filtro grueso para remover sólidos y partículas (el procedimiento estándar es verificar cada coco abierto antes de vaciarlo en una tina o paila de acero inoxidable); y el zumo de yacón previamente filtrado, el que se diluirá en el agua de coco hasta obtener 6, 8 y 10 ºBrix (el rango de las bebidas isotónicas comerciales oscila de 5-8 ºBrix). La mezcla obtenida será después transferida dentro un tanque manteniendo una temperatura de 60ªC . Al igual que en la industria del vino y la cerveza, una resina clarificadora, tal como polivinilpolipirrolidona (PVPP), se le adicionará para reducir el contenido de polifenoles, taninos y mejorar la estabilidad del producto final, resina que será removida por una filtración gruesa. Posteriormente se llevará a cabo la microfiltración utilizando tres dimensiones de poros (0.2μm, 0.45μm,y 0.80µm). Inmediatamente la bebida estéril se envasará asépticamente en envases estériles (este podría ser una línea de llenado aséptico tipo Tetra-Pak muy común en las operaciones de muchos jugos), previo al llenado se le agregará una pequeña cantidad de vitamina C (0.01 y 0.015%) a la bebida con lo que aseguraremos la estabilidad en cuanto al color. 5.2 MUESTRAS SELECCIONADAS - Coco ( Cocos Nucifera L.). - Yacón ( Smallanthus Sonchifolius ). 5.3 CARACTERÍSTICAS DE LAS MUESTRAS 5.3.1 Coco ( Cocos Nucifera L.). Procedencia: Departamento de Madre de Dios. Muestra a utilizar: Agua de Coco. Cuadro 9. Valor nutricional del agua de coco 100 ml |COMPONENTE |Energía (kcal) |Proteínas (g) |Carbohidratos (g)

|CONTENIDO |20.00 |0.10 |5.50

| | | |

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|Lípidos (gr) |Sodio (mg) |Potasio (mg) |Cloro (mg) |Calcio (g) |Fósforo (mg) |Magnesio (mg)

|0.05 |25.00 |160.00 |20.00 |5.00 |0.40 |0.45

| | | | | | |

Fuente: www.infoagro.com 5.3.2 Yacón ( Smallanthus Sonchifolius ). Procedencia: Departamento de Cusco. Muestra a utilizar: Zumo de Yacón. Cuadro 10. Composición Química del Yacón |CARACTERÍSTICAS (%) |Humedad |Grasa (b.s.) |Proteína (b.s.) |Carbohidratos (b.s.) |Fibra bruta (b.s.) |Cenizas (b.s.) |Sólidos solubles (°Brix) |PH |Acidez (Exp. Ac. Citrico) |Azucares reductores (exp. Glucosa, b.s.)

|90.15 |0.17 |2.97 |87.50 |6.68 |2.97 |10.08 |6.14 |0.36

|CUSCO | | |

|

| | | | | | |25.57

|

Fuente: Chirinos (1999) Diagrama de Bloques de la Metodología para Elaboración de la Bebida Isotónica Natural Funcional de Agua de Coco y Zumo de Yacón. 5.4 DETERMINACION DE VARIABLES 5.4.1 ANÁLISIS DE LA MATERIA PRIMA a) Agua de Coco Análisis Químico Proximal - Azucares Totales - Sales Minerales o Cloruros o Sodio o Potasio www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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o Calcio Análisis Microbiológicos - Mesófilos Viables - Mohos y Levaduras Análisis Organoléptico - Color - Olor - Sabor Análisis Físico - Acidez - ºBrix - pH b) Zumo de Yacón Análisis Químico proximal - Composición por 100ml Análisis Microbiológico - Mesofilos viables - Hongos y levaduras Análisis Físico - Acidez - ºBrix - pH Análisis Organoléptico - Color - Olor - Sabor Diseño experimental para la determinación de la cantidad de zumo de yacón diluida en el agua de coco www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Experimento Nº 1: Mezclado Objetivo Establecer una combinación óptima de agua de coco y zumo de yacón. Procedimiento Ya extraída el agua de coco y el zumo de yacón (estable), se pasará a : mezclar una C1A de agua de coco con una C1B de zumo de yacón sucesivamente. Variables - Mezcla 1 C1 A = 90% de la bebida

C1 B = 10% de la bebida

- Mezcla 2 C2 A = 85% de la bebida

C2 B = 15% de la bebida

- Mezcla 3 C3 A = 80% de la bebida

C3 B = 20% de la bebida

Resultados - Características organolépticas: color, olor, sabor. - Pruebas físico-químicas: sólidos solubles, azucares reductores y contenido de minerales. Criterio para las características organolépticas |Criterio |Me gusta Mucho |Me gusta |Me es indiferente |No me gusta |Me desagrada

|Puntuación |5 |4 |3 |2 |1

|Indicador |Color |Olor |Sabor |Total

|Puntuación

| | | | | | |

| |

| |

| |

| |

Criterio para las pruebas organolépticas y físico-químicas |Indicador |Método / Instrumento |Norma |Características organolépticas |Sensorial ( Elaboración propia) |NTON 03 043- 02 |Sólidos Solubles (ºBrix) |Refractómetro |NTON 03 043- 02 |Azucares Reductores |Lane y Eynon |NOM-086-SSA1-1994 www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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|Contenido de Minerales: | |Sodio, Cloruro, Potasio, Calcio, Magnesio.|

|DECRETO NUMERO 2229 DE ABRIL DE 1994 | |

|

Controles - pH: Método AOAC 10.030 Edición 12 según NTON 03 043- 02. Acidez titulable: Método AOAC 20.042 Edición 10 según NTON 03 043- 02. Aplicación de Modelos Matemáticos - Ecuación de Presión Osmótica Π = MRT Donde M es la molaridad de la disolución, R la constante de los gases ( 0.082 L atm/K mol) y T la temperatura absoluta. Análisis de Resultados La Mezcla que mejor se adecue a las normas establecidas pasará al siguiente proceso que es el de la Macrofiltración. Y se continuará con el procedimiento establecido. Diseño experimental a seguir utilizando diversos poros de microfiltradores en el proceso de esterilización Experimento Nº 2: Esterilización Objetivo Obtener una bebida isotónica estéril libre de microorganismos utilizando la tecnología de Esterilización en frió por membranas. Procedimiento Macrofiltrada la mezcla se pasará al proceso de Esterilización en frió por membranas, en este caso mediante una Microfiltración: en la cual tres muestras de 1000ml pasarán a través de cada membrana correspondientemente; M1, M2 y M3. Variables M1= Membrana de 0.8μm M2= Membrana de 0.45μm M3= Membrana de 0.2μm Resultados - Mesófilos viables. - Hongos y Levaduras Criterio para el recuento de microorganismos |Indicador |Recuento de mesófilos viables

|Método / Instrumento |APHA 4.51

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|Norma | |DECRETO N2229-04-12-1994

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|Hongos y levaduras |

|AOAC 997.02 Edición 17

|DECRETO N2229-04-12-1994

Controles -

pH: Método AOAC 10.030 Edición 12 según NTON 03 043- 02. Acidez titulable: Método AOAC 20.042 Edición 10 según NTON 03 043- 02. Sólidos solubles (ºBrix): Instrumento Refractómetro según NTON 03 043- 02.

Aplicación de Modelos Matemáticos Modelo Lineal Y = b0 + b1X Análisis de resultados Análisis de resultados microbiologicamente (Hongos-Levaduras y mesófilos viables) con respecto a las Normas Técnicas. La muestra que mejor se adecue a las normas técnicas pasará al siguiente proceso. Diseño experimental a seguir utilizando dos concentraciones de ácido ascórbico a añadir en el proceso de envasado Experimento Nº 3: Envasado Objetivo Obtener una bebida isotónica estable, evitar pardeamiento enzimático. Procedimiento La Muestra de 1000ml obtenida en la experimentación anterior dividida en dos muestras pasará al proceso de Envasado: proceso en el que a la primera muestra de 500ml se le adicionara la cantidad de 0.05gr. de ácido ascórbico (0.01%), y a la segunda muestra de 500ml se le adicionará la cantidad de 0.075 gr. de ácido ascórbico (0.015%). Variables A1= Ácido Ascórbico 0.01% de la muestra A2= Ácido Ascórbico 0.015% de la muestra Respuestas - Pardeamiento Enzimático. Criterio de Pardeamiento Enzimático |Indicador |Absorbancia

|Método |HPLC

| |

Controles www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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pH: Método AOAC 10.030 Edición 12 según NTON 03 043- 02. Acidez titulable: Método AOAC 20.042 Edición 10 según NTON 03 043- 02. Sólidos solubles (ºBrix): Instrumento Refractómetro según NTON 03 043- 02.

Aplicación de Modelos Matemáticos Ecuación de la Cinética Enzimática Ley de Beer-Lampert A = (bc Donde ( es el coeficiente de absorbancia (5.012l mmol-1cm-1para la Indol-5,6-quinona; b es la longitud de la trayectoria luminosa (0.1cm) y c es la concentración (mmol/l). Análisis de Resultados Análisis de resultados físico-químicos.. La muestra con mejores características pasara a ser almacenada por un periodo de 3 meses. Diseño experimental a seguir para evaluar el tiempo de vida útil a temperatura de refrigeración y de ambiente Experimento Nº 4: Almacenamiento Objetivo Obtener la bebida isotónica natural prebiótica, lista para ser introducida al mercado. Procedimiento Se conservara una bebida isotónica a temperatura ambiente, analizándola a un tiempo determinado: θ1 , θ2 , θ3 y θ4. Y otra bebida isotónica a temperatura de refrigeración tomando en cuenta los mismos tiempos. Variables - Temperatura Ambiente = 22ºC θ1= 0 días

θ2= 30 días

θ3= 60 días

θ4= 90 días.

- Temperatura de refrigeración = 8ºC θ1= 0 días

θ2= 30 días

θ3= 60 días

θ4= 90 días.

Respuestas - Características Organolépticas. - Sedimentación. - Turbidez. www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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- Recuento de microorganismos: mesófilos viables, hongos y levaduras. Criterio para el Análisis de Tiempo de vida en anaquel |Indicador |Características Organolépticas |Sedimentación |Turbidez |Mesofilos Viables |Hongos y levaduras

|Metodo/Instrumento |Sensorial |Sedimentación por lotes |Sensorial ( Color) |APHA 4.51 |AOAC 997.02 Edición 17

|Norma | |NTON 03 043- 02 | | | | | |DECRETO N2229-04-12-1994 | |

|

Controles -

pH: Método AOAC 10.030 Edición 12 según NTON 03 043- 02. Acidez titulable: Método AOAC 20.042 Edición 10 según NTON 03 043- 02. Sólidos solubles (ºBrix): Instrumento Refractómetro según NTON 03 043- 02.

Análisis de resultados Análisis total tanto de las variables dependientes como de los controles. DIAGRAMA DE TIEMPOS EN LA ELABORACION DE UNA BEBIDA ISOTONICA [pic] 5.5 DISEÑO ESTADÍSTICO 5.5.1 DISEÑO FACTORIAL DE EXPERIMENTOS El diseño factorial es la forma más eficiente de experimentar, presentando las ventajas enumeradas anteriormente. El número de experimentos en un diseño factorial completo es mK, siendo m el número de niveles y k el número de factores. mK = Nº experimentos Zj0 = ( zjmáx + zjmin )/2 DZj = ( zjmáx - zjmin )/2 Xj = ( Zj – Zj )/ DZj Variables: - Concentración de zumo de yacón ( C1, C2 y C3 ). - Esterilización en frío por membranas de la bebida utilizando microfiltradores ( 0.8 μm, 0.45 μm y 0.2 μm). - Porcentaje de ácido ascórbico (0.01% y 0.015%). - Estabilidad de la bebida isotónica a temperatura determinada ( 8ºC y 22ºC ). Para analizar la estabilidad de la bebida isotónica se considerará : la concentración de ác. ascórbico y la temperatura de www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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almacenamiento. Por lo tanto se tendrá dos niveles y dos factores: mk = 22 = 4 experimentos. Cuadro 11. Diseño Factorial para la estabilidad de la bebida isotónica | | | |-1 |+1 |-1 |+1

| | | |-1 |-1 |+1 |+1

|X1 |X2 |Variables dependientes |Conc. De ác. Ascórbico.|Temperatura |Tiempo (días) | |(ºC) | |organolépticas |0.010 |8 | | |0.015 |8 | | |0.010 |22 | | |0.015 |22 | |

| |Características | | | | |

|

Para analizar la composición y aceptabilidad de la bebida se considerará: la concentración de zumo de yacón y la esterilización por membranas. Por lo tanto se tendrá tres niveles y dos factores: mk = 32 = 9 experimentos. Cuadro 12. Diseño Factorial para la composición y aceptabilidad de la bebida isotónica. | | | |-1 |+1 |-1 |+1 |-1 |+1 |0 |0 |0

| | | |-1 |-1 |-1 |+1 |+1 |+1 |0 |0 |0

|X1 |X2 |Variables dependientes | |Conc. De zumo de |Esterilización por |Composición |Características |yacón. |membranas |físico-química |organolépticas | |10% |0.2 | | | |20% |0.2 | | | |10% |0.2 | | | |20% |0.8 | | | |10% |0.8 | | | |20% |0.8 | | | |15% |0.45 | | | |15% |0.45 | | | |15% |0.45 | | |

|

5.6 INSTRUMENTOS DE INVESTIGACION 5.6.1 Materiales - Filtros de membrana: 0.8μm, 0.45μm y 0.2μm. - Resina ( Polivinilpolipirrolidona ). - Pipetas ( 0.5 ml, 1ml, 5ml, 10ml ). - Buretas ( 100ml ). - Probetas ( 50ml, 500ml, 10000ml ). - Matraz ( 1lt, 2lt ). www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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- Fiolas ( 10ml, 25ml ). - Espátula ( en numero ). - Piceta ( en numero ). - Bagetas ( en numero ). - Cuchillos ( acero inoxidable ). - Tubos de ensayo. - Soporte Universal en número 2. - Pinzas de metal en número 2. - Trípode en número 2. - Asa de Koller y Aguja de Koller. - Material de tinción gram. - Agua destilada - Tubos con campana de Durbam en número 9. - Envases. - Guantes. - Recipientes acero inoxidable. 5.6.2 Reactivos - NaOH 0.1N - Fenoltaleina. - Acido Ascórbico. - Benzoato de Sodio. - Sulfato de potasio. - Sulfato de cobre. - NaOH concentrado. - Ácido bórico. - Ácido clorhídrico. www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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- Ácido sulfúrico concentrado. - Solvente orgánico ( Exano-Eter ). - Acido sulfurico 1 – 25 %. - Na(OH) 1.25 %. - Sol. Fehling A. Sol. Fehling B. - Dicromato de Potasio 0.2 N. - Subacetato de plomo. - Carbonato de sodio. - Oxido de lactano. - Plate Count Agar, PCA. - Agar Souburord. 5.6.3 Equipos - Refractómetro manual ( 0-32 ºBrix ). - Cintas de pH. - Termómetro de 100 ºC. - Balanza Analítica ( 110 g. ). - Balanza de Platillos ( 5-10 Kg. ). - Cocina Eléctrica. - Extractor. - Refrigerador. - Equipo de Filtración ( Jet PreScreen Filter ). - Espectrofotómetro de Absorción Atómica Volumétrica. VI. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 6.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES |CÓDIGO |ACTIVIDADES |1 |Generalidades |2 |Revisión bibliográfica |3 |Formulación del marco conceptual |4 |Recopilación de información ( Producción, Estadísticas ) |5 |Ejecución de la primera fase de experimentación www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

|3 |5

|DURACIÓN (semanas) | | |5 | |4 | |3 |

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|Análisis organolépticos, químico-proximal microbiológicos |Ordenamiento de resultados |Análisis de resultados |Optimización del proceso tecnológico |Ejecución de la segunda fase de experimentación |Análisis organolépticos, químico-proximal microbiológicos |Ordenamiento de resultados |Análisis de resultados |Redacción del informe final

|1

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DIAGRAMA DE GANTT |

|Tiempo (semanas) |

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( T = 60ºC ) Extracción del agua de coco Vitamina C (0,015 %) Resina contentiva de polifeno0,20μm Microfiltración 0,80μm Envasado (Atmósfera inerte) Producto Final (Vida media: 8 meses) Macrofiltración ( T = 60ºC ) Extracción del agua de coco Vitamina C (0,015 %) Resina contentiva de polifenoles y taninos Polivinilpolipinolidona (PVPP) Fruto: Cocos tiernos Recolección (6-9 meses de edad) ESQUEMA 1. Macrofiltración Recepción de M.P. (Yacón) Pesado y Selección Lavado Pelado Trozado Escaldado Extracción de Jugo de Yacón Macrofiltación Extracción del Agua de Coco www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Recepción de M.P. (Coco) Pesado Lavado Desfibrado Macrofiltración Fuente: Servicio de Agroindustrias y Manejo Post-Cosecha División de Sistemas de Apoyo a la Agricultura de la FAO Agua de Coco Extracción de Jugo de Yacón Mezcla C1A C2A C3A C1B C3B C2B Hipoclorito de Sodio 0.02% Macrofiltración Microfiltración Envasado Almacenamiento Macrofiltación Clarificación Filtros Filtros A2 Bagazo www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Raíces deterioradas Fibra Macrofiltración Zumo de Yacón Recepción de M.P. (Yacón) Ác. Cítrico 0.5% TºAmbiente Θ: 3’-5’ Ác. Ascórbico 0.015% Tº Refrigeración Acondicionamiento Cascara A1 Hipoclorito de Sodio + Agua + Impurezas Hipoclorito de Sodio 0.02% Tierras diatomeas + Impurezas Hipoclorito de Sodio + Agua + Impurezas Tierras diatomeas 1% Tº: 60ºC Θ:10’ Hipoclorito de Sodio 0.02% Macrofiltación Clarificación Filtros Filtros Bagazo Raíces deterioradas Fibra Desfibrado www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Lavado Pesado Recepción de M.P. (Coco) Extracción del Agua de Coco Clarificación Inmersión Trozado Pelado Lavado Pesado y Selección Recepción de M.P. (Yacón) Zumo de Yacón Pesado y Selección Lavado Pelado Trozado Inmersión Clarificación Extracción del Agua de Coco Recepción de M.P. (Coco) Pesado Lavado Desfibrado Extracción de Jugo de Yacón Agua de Coco Almacenamiento www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Macrofiltración Zumo de Yacón Recepción de M.P. (Yacón) Pesado y Selección Lavado Pelado Trozado Inmersión Clarificación Extracción del Agua de Coco Recepción de M.P. (Coco) Pesado Lavado Desfibrado Almacenamiento Envasado Microfiltración Macrofiltración Mezcla Zumo de Yacón Agua de Coco Zumo de Yacón Recepción de M.P. (Yacón) Pesado y Selección Lavado Pelado Trozado www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Escaldado Macrofiltación Extracción del Agua de Coco Recepción de M.P. (Coco) Pesado Lavado Desfibrado Almacenamiento Envasado Microfiltración Macrofiltración Hipoclorito de Sodio + Agua + Impurezas Tierras diatomeas + Impurezas Fibra Ac. Ascórbico Tº = 90 ºC Θ = 3’ Mezcla Hipoclorito de Na 0,02% Extracción de Jugo de Yacón Agua de Coco Pulpa y Cáscara de coco Fibra Raíces deterioradas Bagazo Filtros Macrofiltación www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Clarificación Tierras diatomeas 1% Tº: 60ºC Θ:10’ Hipoclorito de Sodio 0.02% Filtros Envasado Microfiltración Tierras diatomeas + Impurezas Tierras diatomeas 3% Tº: 60ºC Θ:10’ Ác. Ascórbico 0.25% 0,45 µm 0,45 µm y 0,20 µm Mezcla 0,20 µm A Temperatura Controlada Se evaluará la reacción la estabilidad de la bebida para lo cual se utilizará dos concentraciones de ácido ascórbico. Filtros Filtros Filtros Con utilización de Extractor Pesado: Balanza de Platillos. Selección: Madurez óptima. En Balanza de Platillos Se obtendrá una bebida con una medida máxima de 10 ºBrix. Membranas Estériles. Extracción de Jugo de Yacón www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Agua de Coco Almacenamiento Envasado Microfiltración 20días 30días Mezcla 10días Y X b0 b1 Tiempo (t) Absorbancia (t (A Temperatura Ambiente Temperatura de refrigeración 50días 40días 30días 20días 10días 50días 40días Ác. Ascórbico 0.25% www.buenastareas.com/impresion/Elaboración-De-Una-Bebida-Isotónica-Natural/1285844

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Tierras diatomeas + Impurezas Tierras diatomeas 3% Tº: 60ºC Θ:10’ Ác. Cítrico 0.5% TºAmbiente Θ: 3’-5’ Ác. Ascórbico 0.015% Tº Refrigeración Acondicionamiento Cascara Hipoclorito de Sodio + Agua + Impurezas Hipoclorito de Sodio 0.02% Ác. Ascórbico 0.25% Tierras diatomeas + Impurezas Tierras diatomeas 3% Tº: 60ºC Θ:10’ Ác. Cítrico 0.5% TºAmbiente Θ: 3’-5’ Ác. Ascórbico 0.015% Tº Refrigeración Acondicionamiento Cascara Hipoclorito de Sodio + Agua + Impurezas Hipoclorito de Sodio 0.02% Tierras diatomeas + Impurezas Hipoclorito de Sodio + Agua + Impurezas Tierras diatomeas 1% Tº: 60ºC Θ:10’

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