PROCESO DE ELABORACION DE MERMELADA DE PIÑA Y MASHUA I.
INTRODUCCION En el presente informe de laboratorio se pone en manifiesto las actividades realizadas durante el proceso de elaboración de mermelada de piña y mashua. Como se sabe en el proceso de elaboración de conservas de diversos alimentos implica conocer la materia prima, y cada uno de los procesos a seguir para obtener un producto final de buena calidad, tanto sanitaria, higiénica, nutricional, como organoléptica. Se debe conocer entonces, acerca de la composición físico química y reacciones bioquímicas de los alimentos, y analizar los puntos críticos en el proceso para poder aplicar los métodos más adecuados, combinando factores económicos con la mejor tecnología y colocar en el mercado un producto de calidad a buen precio. De esta manera, se pueden elaborar mermeladas tanto a nivel industrial, semindustrial como artesanal, teniendo en cuenta el mismo fundamento y principios de utilización de los distintos procesos e ingredientes. La mermelada de piña y mashua como producto final debe tener una relación de 70% y 30% respectivamente, Los objetivos del presente informe de laboratorio son conocer las operaciones unitarias y los diferentes tratamientos que se debe realizar durante el proceso de elaboración de la mermelada, además también conocer el funcionamiento de los equipos que serán utilizados.
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II.
MARCO TEORICO
3.1. PIÑA (Ananascomosus) 3.1.1. Taxonomía A piña pertenece a la familia de las Bromeliaceas y al género y especie Ananascomosus. A esta misma familia pertenecen una serie de plantas epifitas (que se desarrollan sobre otras plantas sin afectarlas) usadas a menudo como ornamentales por la belleza de sus inflorescencias.(Baraona C., 1991)
Figura 1: (Ananascomosus) Fuente: (Vasquez, 2014) 3.1.2. Variedades (Baraona C., 1991) Menciona a diversos autores los cuales han agrupado para su mejor estudio. Se ha incluido el grupo de los Abacaxi descrito por Py y Tisseau 1967 y el de Maipure que proponen Leal y Soule en 1977. 3.1.2.1. Grupo Cayenne La principal variedad de este grupo es la conocida Cayena Lisa. Es la principal variedad destinada a la industrialización en todo el mundo Las hojas son lisas a excepción de algunas espinas en la punta y en la base. El fruto es de excelente calidad con una pulpa amarilla y con un peso que oscila entre 2 y 4 Kg, de forma cilíndrica y con un corazón pequeño. Es susceptible a la enfermedad de Wilt, resiste a gomosis del fruto (Thielaviopsisparadoxa).
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3.1.2.2. Grupo Queen Las variedades de este grupo se explotan para la exportación del fruto fresco. Sus hojas son cortas, fuertemente espinosas y con extremidades rojizas. Los frutos son pequeños, normalmente con pesos menores de 1.30 kg, su pulpa es más colorada que Cayena Lisa, más firme y menos jugosa y con aroma muy pronunciado. 3.1.2.3. Grupo Spanish (Española Roja) Esta es una excelente variedad para exportar como fruta fresca. Las hojas son largas y estrechas y espinosas, de color verde oscuro con una banda central rojo cobrizo. El fruto es mediado (1 – 2.5 Kg), globoso, de pulpa amarillo pálido y más fibrosa que Cayena y con un ligero sabor a “pimienta” muy característico. No es muy apropiada para industrializar. 3.1.2.4. Grupo Abacaxi La planta es de porte erecto, sus largas hojas presentan pequeñas espinas y en la base tienen coloración rosa - purpureo. El fruto es piramidal, de pulpa blanquecina, de excelente calidad, pero poco apropiado para conservas y exportación como fruta fresca, por la forma y coloración de la pulpa. 3.1.2.5. Grupo Malpure Se caracteriza por tener frutos relativamente grandes, con pulpa blanca, mas acida y jugosa que cayena, y menos fibrosa que esta. Como posible fruta para exportación presenta algunos inconvenientes, en especial si su destino final es la industrialización ya que presenta “ojos” muy profundos, el eje central presenta un diámetro muy grande. Sin embargo, en el mercado nacional esta variedad tiene gran aceptación, en especial en la elaboración de jugos naturales.
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3.1.3. Composición nutricional Cuadro 1: Composición de piña de 100 g de porción comestible Fuente:(Gil 3.1.4. nutritiva Este
fruto
es
mundo entero es pulpa
jugosa,
y muy refrescante. bastante vaso
de
este
aproximadamente son aportados por
Energía (Kcal) Agua (g) Hidratos de carbono (g) Fibra dietética (g) Grasa (g) Proteínas (g) Vitamina B1(mg) Vitamina B2 (mg) Vitamina C (mg) Vitamina A (g Eq) Vitamina E (mg) Niacina (mg Eq) Sodio (mg) Potasio (mg) Calcio (mg) Magnesio (mg)
46 .0 85.0 11.5 1.2 0.1 0.5 0.07 0.02 20.0 3.0 0.1 0.4 3.0 250.0 12.0 14.0
Hernandez, 2010) Importancia
apreciado en el apetecido por su ligeramente acida El jugo de piña es energético;
un
proporciona 150 calorías que el
azúcar
que
contiene (10 y 19%).El jugo de piña es buena fuente de vitamina A y es una fuente aceptable de vitamina C (que disminuye en los frutos maduros y puede oscilar entre 10 y 27 mg por 100 g). Su acidez está dada por su ácido cítrico. La bromelina (mezclas de enzimas proteolíticas) que contiene el fruto, mejora la digestión de las proteínas. (Baraona C., 1991)
3.2. MASHUA (Tropaeolumtuberosum R. & P.) 3.2.1. Taxonomía La mashua (Tropaeolumtuberosum R. & P.)Es el cultivo con importancia histórica, agrícola y dietética .Consiste el cuarto tubérculo en importancia después de la papa, oca y mecollo, a lo largo de los Andes. A pesar de su importancia, esta especie se encuentra en alto grado de erosión genética, debido a la inducción de nuevas costumbres alimenticias y tecnologías agrícolas.(Perez, 1978). La mashua es originaria del altiplano peruano - boliviano(Cardenas, 1969). Se ubica taxonómicamente dentro del orden Geraniales, familia Tropaeolaceae, genero Tropaeolum, especie Tropaeolumtuberosum Ruiz &Pavon.(Nieto Jaramillo, 2004)
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Figura 2: Mashua tubérculo andino. Fuente:
[email protected] 3.2.2. Variedades Quillu – Zapallo amarilla gruesa: Larga, gruesa, con muchos ojos Amarilla chaucha: Pequeña, de piel más lisa y menos ojos. Putsu, putsito, puzungo: Con una coloración roja sobre la piel amarilla (se le define como medio colorada). Putsu redonda: La coloración igual a la interior pero más pequeña y con una forma característica. La mashua constituye un importante elemento en la alimentación y todos los informantes manifiestan gusto por consumirla. Luego de la cosecha, todos los tipos de mashua se ponen juntos y se consumen indistintamente, pero en el caso de la mashua “pustu”, se dice que tiene un sabor más fuerte, amargo o picante.(Espinoza, 1997) Los distintos usos de la mashua es curar enfermedades veneras, cortar hemorragias, cicatrizar heridas, para las gripes y para los dolores se pasa la mashua por el cuerpo. El agua de mashua sirve para limpiar el organismo y para curar heridas. La mashua consumida con frecuencia en ayunas evita el bocio y quita la acidez estomacal. (Espinoza, 1997)
3.2.3. Composición nutricional Cuadro 2: Composición proximal en 100 g de mashua Energía (Kcal.) Humedad (%) Proteínas (g)
52.0 86.0 1.6 5
Grasa (g) Carbohidratos (g) Fibra (g) Calcio (g) Fosforo (g) Hierro (g) Tiamina (g) Niacina (g) Ac. Ascórbico (mg) Fuente:
[email protected]
0.6 11.6 0.8 7.0 42.0 1.2 0.06 0.6 67.0
3.3. MERMELADA 3.3.1. Definición La mermelada de fruta es un producto obtenido por la cocción y la concentración de una o más frutas, adecuadamente preparado con edulcorantes, sustancias gelificantes y acidificantes naturales, hasta obtener una consistencia característica. Desde ci punto de vista tecnológico es recomendable que este producto tenga un mínimo de 65% dc sólidos solubles para asegurar su conservación. Las diferentes legislaciones de los mercados internacionales establecen los porcentajes mínimos de frutas que deben contener los distintos tipos de productos (Camacho, 1994). En el Perú según la norma técnica nacional, la mermelada de frutas se define como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenido por cocción y concentración do frutas sanas, limpias y adecuadamente preparadas con edulcorantes y con o sin agua La fruta puede estar entera, en trozos, en liras o en panículas finas, las cuales deben estar dispersas de manera uniforme en todo el producto. 3.3.2. Tipos de mermeladas Según las definiciones del(CODEX ALIMENTARIUS). 3.3.2.1. Mermelada de agrios Es el producto preparado con una o una mezcla de frutas cítricas y elaboradas hasta adquirir una consistencia adecuada. Puede ser preparado con uno o más de los siguientes ingredientes: fruta(s) entera(s) o en trozos, que pueden tener toda o parte de la cáscara eliminada, pulpa(s), puré(s), zumo(s) (jugo(s)), extractos acuosos y cáscara que están mezclados con productos alimentarios que confieren un sabor dulce según se definen en la Sección 2.2, con o sin la adición de agua. 3.3.2.2. Mermelada sin frutos cítricos 6
Es el producto preparado por cocimiento de fruta(s) entera(s), en trozos o machacadas mezcladas con productos alimentarios que confieren un sabor dulce según se definen en la Sección 2.2 hasta obtener un producto semi-líquido o espeso/viscoso. 3.3.2.3. Mermelada tipo jalea Es el producto descrito en la definición de mermelada de agrios de la que se le han eliminado todos los sólidos insolubles pero que puede o no contener una pequeña proporción de cáscara finamente cortada. 3.3.3. DEFECTOS EN LA ELABORACIÓN DE MERMELADAS Para determinar las causas de los defectos que se producen en la preparación de mermeladas se debe comprobar los siguientes factores: contenido de sólidos solubles (°Brix), pH, color y sabor. A continuación se presenta los principales defectos en la elaboración de mermeladas. (Hyvonen, 1983) a) Mermelada floja o poco firme Causas: Cocción prolongada que origina hidrólisis de la pectina. Acidez demasiado elevada que rompe el sistema de redes o estructura en formación. Acidez demasiado baja que perjudica a la capacidad de gelificación. Elevada cantidad de sales minerales o tampones presentes en la fruta, que retrasan o impiden la completa gelificación. Carencia de pectina en la fruta. Elevada cantidad de azúcar en relación a la cantidad de pectina. Un excesivo enfriamiento que origina la ruptura del gel durante el envasado. Para la determinación de esta falla, es necesario comprobar °Brix, pH y la capacidad de gelificación de la pectina. (Hyvonen, 1983) b) Sinéresis o sangrado Se presenta cuando la masa solidificada suelta líquido. El agua atrapada es exudada y se produce una comprensión del gel. Causas: Acidez demasiado elevada. Deficiencia en pectina. Exceso de azúcar invertido. Concentración deficiente, exceso de agua (demasiado bajo en sólidos) Para la determinación de esta falla se debe comprobar: °Brix y pH. (Hyvonen, 1983) c) Cristalización 7
Causas: Elevada cantidad de azúcar. Acidez demasiado elevada que ocasiona la alta inversión de los azúcares, dando lugar a la granulación de la mermelada. Acidez demasiado baja que origina la cristalización de la sacarosa. Exceso de cocción que da una inversión excesiva. La permanencia de la mermelada en las pailas de cocción u ollas, después del haberse hervido también da a lugar a una inversión excesiva.(Rauch, 1965) d) Cambios de color Causas: Cocción prolongada, da lugar a la caramelización del azúcar. Deficiente enfriamiento después del envasado. Contaminación con metales: el estaño y el hierro y sus sales pueden originar un color oscuro. Los fosfatos de magnesio y potasio, los oxalatos y otras sales de estos metales producen enturbiamiento. (Rauch, 1965) e) Crecimiento de hongos y levaduras en la superficie Causas: Humedad excesiva en el almacenamiento. Contaminación anterior al cierre de los envases. Envases poco herméticos. Bajo contenido de sólidos solubles del producto, debajo del 63%. Contaminación debido a la mala esterilización de envases y de las tapas utilizadas. Sinéresis de la mermelada. Llenado de los envases a temperatura demasiado baja, menor a 85 °C. Llenado de los envases a temperatura demasiado alta, mayor a 90 °C. (Madigan, 1999) 3.3.4. Calidad de la mermelada La mermelada, como todo alimento para consumo humano, debe ser elaborada con las máximas medidas de higiene que aseguren la calidad y no pongan en riesgo la salud de quienes la consumen. Por lo tanto debe elaborarse en buenas condiciones de sanidad, con frutas maduras, frescas, limpias y libres de restos de sustancias tóxicas. (Charley, 1987) Puede prepararse con pulpas concentradas o con frutas previamente elaboradas o conservadas, siempre que reúnan los requisitos mencionados. En general, los requisitos de una mermelada se pueden resumir de la siguiente manera: 8
Sólidos solubles por lectura (°Brix) a 20 °C: mínimo 64%, máximo 68%. pH: 3.25 – 3.75. Contenido de alcohol etílico en %(V/V) a 15 °C/15°C: máximo 0.5. Conservante: Benzoato de Sodio y/o Sorbato de Potasio (solos o en conjunto) en
g/100 mL.: máximo 0.05. No debe contener antisépticos. Debe estar libre de bacterias patógenas. Se permite un contenido máximo de moho de cinco campos positivos por cada 100. (Camacho, 1983)
III.
MATERIALES Y METODO
4.1. MATERIALES 4.1.1. Materia prima Se utilizó 1kg de piña y 300g de Mashua, los cuales se compraron en el centro de abastos de la ciudad de Moquegua. 4.1.2. Materiales Ollas Baldes Jarras Colador Cuchillos Tablas de picar Envases (botellas) Cucharas Vasos de precipitado 4.1.3. Equipos Refractómetro Balanzas pH-metro Termómetro Licuadora Cocina 4.2. METODO - Experimental
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DIAGRAMA DE FLUJO Figura 3: Diagrama de flujo de elaboración de mermeladas.
RECEPCIÓN
SELECCIÓN Eliminar las partículas extrañas que están adheridas
Escoger las frutas malogradas de las frutas buenas de acuerdo al tamaño, grado de madurez
LAVADO 5 a 10min
PRECOCCIÓN
PELADO
TROZADO Y
Relación azúcar: pulpa (1:1) Pectina 4 a 6 g por Kg de pulpa PH: 3.0 a 3.4 preservante: 0.1%
Formulación y preparación de insumos y aditivos
PESADO
COCCION
ENVASADO A Ambiente, se debe invertir el envase de 510min
Adicionar la pulpa más 1/3 de azúcar. Luego ácido cítrico en agua, luego de 10 min, adicionar testo de azúcar, la pectina con el resto de azúcar y el persevante diluido en agua, esperar que la concentración llegue a 62 a 67 Briz
ALMACENAMIENTO
ETIQUETADO Y EMPACADO MERMELADA
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Para que tenga una presentación atractiva y cumpla con las informaciones de elaboración.
Balance de materia
Figura 4: Balance de materia de la mermelada de piña y mashua.
RECEPCIÓN Piña: 1400 g. Mashua: 450 g.
SELECCIÓN Piña: 1400 g. Mashua: 450 g.
LAVADO Piña: 1400 g. Mashua: 450 g.
5 a 10min
PRECOCCIÓN Pulpa:
Residuos: Piña: 700 g. Mashua: 150 g.
Piña: 1.400 kg. Mashua: 450 g.
Piña: 700 g. Mashua: 300 g.
PELADO
Total Pulpa: *1000g de azúcar *5g pectina *2g de Ac. Cítrico *1g de Sorbeto de potasio a 85°C
TROZADO Y
1000g
Total Pulpa:
COCCIÓN
1000g
1750g
ENVASADO 1750g
ALMACENAMIENTO 1750g
ETIQUETADO Y
MERMELADA
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PROCEDIMIENTO 1) Se seleccionó la piña y Mashua en óptimo estado de maduración, sin magulladuras, la piña tuvo un peso de 1.400kg y la Mashua con un peso de 500g. 2) Se procedió a lavar para eliminar impurezas que puedan estar impregnadas en la materia prima. 3) Se realizó la pre cocción con la finalidad de inactivar las enzimas y eliminar ciertos microorganismos presentes y este procedimiento se realiza durante 15 minutos. 4) Luego se procedió a pelar la materia prima para obtener la pulpa pura, obteniendo 700g de pulpa de piña y 300g de la pulpa de mashua. 5) Después del pelado se cortó en trozos pequeños, ambas materias primas se mezclaron teniendo un peso de 1kg. 6) Se procedió a pesar la materia prima teniendo 1kg de pulpa total para calcular la cantidad de insumos y aditivos a utilizar, para tener el rendimiento del producto final. 7) En el proceso de la cocción se acondiciono la pulpa troceada en una olla a la cual se adiciono ½ kg de azúcar la cual corresponde a la primera parte, luego de 10 minutos se adiciono el resto del azúcar mezclado con 5g de pectina y 2g de ácido cítrico, se esperó para que la concentración llegue a 62 °Brix; realizando la prueba de la gota para saber si la mermelada llego a su punto óptimo. 8) Después de la cocción se envaso a una temperatura de 85 °C dejando un espacio de cabeza en el envase para la formación del vacío, se obtuvo 1.800kg de mermelada. 9) Se almaceno a temperatura ambiente para lo cual se invirtió los envases durante 10 minutos. 10) Finalmente se etiqueto los envase para que estos puedan tener una presentación atractiva a la vista del consumidor en las etiquetas se colocó la información del producto.
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ANALISIS SENSORIAL
FUENTE: Elaboración propia
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FUENTE: Elaboración propia
FUENTE: Elaboración propia
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FUENTE: Elaboración propia
IV.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Los diferentes procesos realizados en el elaboración de la mermelada de piña y mashua son: hacer un buen cálculo de la materia prima en sus porcentajes, hacer un escaldado para inactivar las enzimas, se realizó un cálculo de las cantidades de los insumos, hacer la prueba de la gota para saber si la cocción ha terminado y por ultimo envasar a 85°C, posteriormente hacer el etiquetado y almacenamiento.Según (Charley, 1987) la mermelada debe elaborarse en buenas condiciones de sanidad, con frutas maduras, frescas, limpias y libres de restos de sustancias tóxicas. En nuestra elaboración de mermelada la piña no estaba en su punto de maduración es por ello que presentaba un pH bajo, ya que la mermelada necesita brillo se adiciono 2g de ácido cítrico lo cual no afecto en nada en el producto final ya que llego a un equilibrio con el azúcar adicionado.
Los parámetros de control para la elaboración de mermeladas son: - Hacer un lavado y desinfectado de la materia prima, equipos y materiales e instalaciones. - Hacer un escaldado para la inactivación de enzimas y control de microorganismos. - La adición de insumos y aditivos en el tiempo y temperatura adecuada influye en el tiempo de vida útil del producto. - El envasado es un punto crítico ya que se debe realizar con envases esterilizados en una temperatura adecuada de 85°C dejando 5cm de espacio de cabeza para formar el vacío. 15
En nuestra elaboración de mermelada de piña y mashua se ha tenido en cuenta las propiedades nutraceuticas de la materia prima utilizada.
La mermelada con olor de mayor aceptabilidad fue la que tuvo el grupo 2; el color óptimo de la mermelada tubo mayor aceptabilidad para los grupo 1 y 2; el sabor más aceptable fue del grupo 2; la textura adecuada de la mermelada fue de los grupos 1, 2, 4y 5; la apariencia más adecuada a la vista del consumidor fue la del grupo 1 y 4.
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V.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES V.1. CONCLUSIONES
La mermelada fue evaluada por análisis sensorial el cual tuvo aceptación por los jurados, ya que tenía una consistencia aceptable y el olor característico de la piña y mashua, además del sabor, textura y apariencia adecuada. El parámetro más importante es el proceso de escaldado lo cual ayuda a la inactivación de enzimas y también para eliminar microorganismos presentes en la materia prima. Se utilizó la mashua por tener propiedades nutraceuticas. El producto más aceptable en este proceso de elaboración de mermeladas que se realizó con 5 diferentes porcentajes de materia prima, en general la que tuvo mayor aceptabilidad de las características organolépticas fue la del grupo 2 con porcentajes de 70 de piña y 30 de mashua.
V.2. RECOMENDACIONES Para realizar cualquier proceso de elaboración de un producto se debe tener en cuenta la limpieza y desinfección de las áreas e instalaciones donde se va a realizar dicho procedimiento. Realizar los cálculos adecuados de los insumos y aditivos para la obtención de un producto de calidad.
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VI.
BIBLIGRAFIA
Baraona, C., M. Y. (1991). Fruticultura especial. Fruticultura II. Costa Rica: Euned. págs. 18-19; 21-22 Camacho, G. (1983). Cómo Preparar Mermeladas. Bogotá, Colombia: ICTA Universidad Nacional de Colombia. Cardenas, M. (1969). Manual de plantas economicas de Bolivia. Cochabamba- Bolivia: Icthus. págs. 60 - 65 Charley, H. (1987). Tecnología de Alimentos: Procesos Químicos y Físicos en la Preparación de Alimentos. Madrid, España: Limusa. CODEX ALIMENTARIUS. Recuperado el 01 de Mayo de 2015, de CODEX ALIMENTARIUS: http://www.codexalimentarius.org/ Espinoza, et al. (1997). Raices y Tuberculos Andinos. En P. Espinoza, R. Vaca, & J. y. Abad, Cultivos Marginados en el Ecuador. Quito-Ecuador: Abya-Yala. pág. 76 Gil Hernandez, A. (2010). Tratado de Nutricion:Composicion y calidad nutritiva de los Alimentos. Madrid: Medica Panamericana, S. A. págs. 169 - 174 Hyvonen, G. (1983). Examinacion de azucar y alcoholes azucarados en mermeladas elaboradas con endulzantes artificiales. Madrid, España: Scientific and Technical Survey. Madigan, M. (1999). Biología de los Microorganismos. Madrid, España: Prentice. Nieto Jaramillo, G. J. (2004). Cuantificacion de la erosion genetica de Melloco, Oca y Mashua. Quito-Ecuador. Perez, E. (1978). Plantas utiles de Colombia. Bogota: Litografia Arco. pág. 730 Rauch, G. (1965). Elaboración de la Mermelada. Londres, Inglaterra: Leonard Hill. Vasquez, L. (11 de Agosto de 2014). imujer medicina alternativa. Recuperado el 01 de mayo de 2015, de imujer medicina alternativa: http://otramedicina.imujer.com/
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