97097470 Informe Mermelada de Tuna

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO — SEDE HUAMACHUCO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – ESCUELA PROF. DE ING. AGROINDUSTRIAL

Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas

OPTIMIZACIÓN POR EL MÉTODO DE SUPERFICIE DE RESPUESTA DE LOS

°BRIX Y % PECTINA EN LA ELABORACIÓN DE MERMELADA A PARTIR DE

TUNA (OPUNTIA FICUS-INDICA) Y CHALARINA (CASIMOROA EDULIS)

I. INTRODUCCIÓN

El consumo de grupos de alimentos como frutas y verduras se está colocando en el ojo del

huracán de la alimentación saludable y, por extensión, de los esfuerzos para recomendar una

adecuada proporción de nutrientes que puedan asegurar una mejor calidad de vida y una óptima

seguridad de los alimentos que se consumen. Mientras las sociedades subdesarrolladas tienden a

las dietas vegetales, conforme aumenta el nivel de vida también lo hace el consumo de alimentos

de origen animal. Pero lo que parece claro es que todas las personas deberían consumir más fruta

y hortalizas, especialmente en países en los que, como España, el desarrollo ha supuesto una

modificación importante de los hábitos alimentarios. El consumo diario de productos vegetales,

en cantidad suficiente y en una alimentación bien equilibrada, ayuda a evitar enfermedades

graves, como las cardiopatías, los accidentes cardiovasculares, la diabetes y el cáncer, así como

deficiencias de importantes micronutrientes y vitaminas. La Organización Mundial de la Salud

(OMS) coloca el escaso consumo de fruta y hortalizas en sexto lugar entre los 20 factores de

riesgo a los que atribuye la mortalidad humana, inmediatamente después de otros más

conocidos, como el tabaco y el colesterol. El consumo mundial de fruta y hortalizas está muy

por debajo de los 400 gramos diarios por persona. Esto se debe a que en los últimos 50 años ha

disminuido el consumo de cereales y leguminosas, se ha incrementado el de los aceites

vegetales, el azúcar y la carne, mientras que la fruta y las hortalizas apenas han aumentado. Se

estima que en todo el mundo la gente sólo consume entre el 20% y el 50% del mínimo

recomendado (Morris et al., 2006).

En el Perú según la norma técnica nacional, la mermelada de frutas es un producto de

consistencia pastosa o gelatinosa que se ha producido por la cocción y concentración de frutas

sanas combinándolas con agua y azúcar, la elaboración de mermeladas es hasta ahora uno de los

métodos más comunes para conservar las frutas y su producción casera es superior a la

producción hecha masivamente. Las características más saltantes de la mermelada es su color

brillante y atractivo, además debe parecer gelificada sin mucha rigidez de forma tal que pueda

extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen consistencia afrutado, También debe

conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco.

(Colquichagua y Ortega, 2005).




JUSTIFICACION

La elaboración de mermelada, es una de las alternativas de procesamiento para prolongar la vida

útil de los alimentos y aprovechar los múltiples beneficios que proporciona como rentabilidad y

ayuda a la salud humana, entre los que cabe mencionar, regulación del sistema digestivo, aporte

de proteínas y minerales que ayudan al metabolismo del cuerpo. Además de explotar productos

andinos como la CHALARINA y TUNA y darle valor agregado por medio de la elaboración de

mermeladas.

Las tendencias en el mercado de la confitería, marca un cambio de preferencias del consumidor

hacia los productos naturales, saludables, con aromas y sabores innovadores, favoreciendo

ampliamente el desarrollo de jaleas y mermeladas a partir de frutos no comunes, en este caso, la

tuna (Opuntia ficus-indica) y chalarina (Casimiroa edulis), como materias primas tanto en el

mercado de los países desarrollados como en el de los países en vías de desarrollo. Se puede

percibir una demanda creciente de sabores de frutos tropicales e innovadores que hacen que, en

el mercado nacional haya variedad.

La preocupación de las personas por consumir alimentos saludables ha llevado a un notable

crecimiento en la demanda de carnes, frutas y hortalizas, mientras que se ha estancado el

consumo de cereales y tubérculos, especialmente en los países desarrollados. Dado que el

mercado de la confitería ha venido creciendo, se espera que continúe esta tendencia, se prevé

buenas expectativas para las exportaciones.

Es por este motivo que se ha puesto en marcha el presente trabajo de investigación para poder

encontrar los parámetros óptimos para la elaboración de la mermelada de chalarina y tuna. Así

mismo reconocer que en el proceso de elaboración se aseguran las propiedades nutricionales que

brindan los frutos al cuerpo humano, que dentro de la evidencia científica se han podido

comprobar sus propiedades nutricionales.

De tal manera, en esta investigación se presenta un estudio experimental a escala de laboratorio

orientado a la Evaluación del efecto de los °Brix de la mezcla de las pulpas (proporción

tuna/charalina de 0.7359) y porcentaje de pectina en la consistencia de la mermelada obtenida a

partir de Tuna (Opuntia ficus-indica) y Chalarina (Casimiroa edulis). Lo cual nos llevó a

plantear el siguiente problema: ¿Cuál será el efecto de los °Brix de la mezcla de las pulpas

(proporción tuna/charalina de 0.7359) y porcentaje de pectina en la consistencia de la mermelada




obtenida a partir de Tuna (Opuntia ficus-indica) y Chalarina (Casimiroa edulis) mediante el

método de superficie de respuesta?

Para ello se planteo el siguiente objetivo:

Evaluar el efecto de los °Brix de la mezcla de las pulpas (proporción tuna/charalina de

0.7359) y porcentaje de pectina en la consistencia de la mermelada obtenida a partir de

Tuna (Opuntia ficus-indica) y Chalarina (Casimiroa edulis) y determinar el intervalo

optimo mediante el método de superficie de respuesta.

El procedimiento experimental se desarrolló en el Laboratorio Multifuncional de la

UNT - Sede Huamachuco; Laboratorio de Tecnología de los Productos Agroindustriales

y el Laboratorio Multifuncional de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la

Universidad Nacional de Trujillo.

II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.

2.1. Mermelada

La mermelada es la mezcla llevada a la consistencia gelificada apropiada de azúcar y de uno o

más de los siguientes productos obtenidos de frutos: pulpa, puré, jugo, extractos acuosos o

cortezas. Este es un gel de pectina, con un alto contenido de azúcar. Es un producto que puede

ser preparado por cocción de frutas u hortalizas enteras, troceadas, trituradas, tamizadas o no, a

las que se les han incorporado azucares hasta conseguir un gel con características semifluidas o

espesas con una graduación mínima final de 40ºBrix y máxima final de 65ºBrix, con una

proporción mínima de fruta de 30% (García y Paredes, 2001). En la tabla 1 se muestra algunas

frutas empleadas para la elaboración de mermeladas, la cantidad de pectina a agregar, el

conservante y pH óptimo para obtener una mermelada aceptable de buena calidad.

La mermelada consiste en una mezcla de fruta y azúcar que por concentración se ha vuelto

semisólida. La mermelada es el producto elaborado con pulpa de fruta. La elaboración de esta

clase de productos, consiste en una rápida concentración de la fruta mezclada con azúcar hasta

llegar al contenido de azúcares de 65%, que corresponde a un contenido en sólidos solubles de

68°Brix (Camacho, 1983).




Elaborar una buena mermelada es un producto complejo, que requiere de un óptimo balance

entre el nivel de azúcar, la cantidad de pectina y la acidez (Coronado e Hilario, 2001).

Se define a la mermelada de frutas como 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 todo el producto.

Una verdadera mermelada debe presentar un color brillante y atractivo, reflejando el color

propio de la fruta. Además debe aparecer bien gelificada sin demasiada rigidez, de forma tal que

pueda extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen sabor afrutado. También debe

conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco.

(Coronado y Hilario, 2001).

Todos los que tienen experiencia en la elaboración de mermeladas saben que resulta difícil tener

éxito en todos los puntos descritos, incluso cuando se emplea una receta bien comprobada

debido a la variabilidad de los ingredientes en general, principalmente de la fruta. Las frutas

difieren según sea su variedad y su grado de madurez, incluso el tamaño y la forma de las

cacerolas empleadas para la cocción influyen sobre el resultado final al variar la rapidez con que

se evapora el agua durante la cocción. (Coronado y Hilario, 2001).

Tabla 1. Formulaciones para elaborar mermelada

FRUTA PECTINA (%) CONSERVANTE

MAXIMO (%) pH

Fresa 1 0.1 3.3

Níspero - 0.1 3.6

Papaya 0.5 0.1 3.8

Mango 0.45 0.1 3.8

Piña 0.5 0.1 3.5

Naranja (Jugo) 1.2 0.1 3.1

Melocotón 0.5 0.1 3.7

Manzana 0-0.25 0.1 3.3

Membrillo - 0.1 3.3

Tomate del árbol - 0.1 3.3

Fuente: José Salhuana 2008. Tecnología de alimentos. Agraria la Molina.




2.2. Materias primas e insumos

2.2.1. Frutas

Se obtiene a partir de frutas maduras, sanas y frescas, libres de podredumbre y

convenientemente lavadas. Una de las ventajas de la elaboración de mermeladas en general, es la

de permitir el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines ya sea por su forma o

tamaño. Se necesita una fruta lo más fresca posible, una fruta que recién ha empezado su

maduración ya que una fruta sobre madura la mermelada no gelifica muy bien (Coronado e

Hilario, 2001).

Las frutas tienen que ser procesada lo antes posible (entre 4 y 48 horas después de la cosecha)

de manera de evitar el deterioro. Estas operaciones preliminares se requieren para procesar todas

las frutas, deben ser lavadas antes de pasar a otras etapas.

En la tecnología de los néctares para la obtención de un producto de buena calidad es importante

la necesidad de procesar frutas en óptimas condiciones. La calidad es un conjunto de cualidades

inherentes de cada constituyente que no pueden ser modificados. Los factores que determinan

las variaciones de la calidad de una fruta son las diferentes condiciones de cultivo, cosecha y las

manipulaciones posteriores (Camacho, 1983).

2.2.2. Azúcar

El azúcar juega el papel más importante en el proceso de gelificación cuando se combina con la

pectina. Otro punto importante es el hecho que la azúcar impide la fermentación y cristalización

de la mermelada. Es importante saber equilibrar la cantidad de azúcar ya que si se le echa poca

cantidad hay más probabilidad de que fermente y si se le echa mucha cantidad se puede

cristalizar. Es preferible utilizar azúcar blanca, porque permite que se mantengan las

características propias del color y la consistencia de la fruta. Cuando el azúcar es sometida a

cocción en medio ácido, se produce un desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa),

este proceso es esencial para la buena conservación del producto (Coronado e Hilario, 2001).

2.2.3. Ácido Cítrico

El ácido cítrico es importante tanto para la gelificación de la mermelada como para darle brillo

al color de la mermelada, mejorar el consistencia, ayudar a evitar la cristalización del azúcar y




prolongar su tiempo de vida útil. El ácido se añade antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer

la pectina de la fruta (Coronado e Hilario, 2001).

2.2.4. Pectina

La fruta contiene en las membranas de sus células una sustancia natural gelificante llamada

pectina, la cantidad depende de la maduración de la fruta. La primera fase de la preparación

consiste en reblandecer la fruta para poder extraer la pectina. La fruta verde contiene la máxima

cantidad de pectina y la fruta madura menos. Si se necesitan sustitutos para la pectina se utiliza

la carragenina y el almidón modificado. La principal función que se le da a este producto en el

mercado es su capacidad para formar geles (Bello, 1997).

La materia prima para la obtención de pectina proviene principalmente de la industria de frutas

cítricas; es un subproducto extraído de las cáscaras y cortezas de naranjas, pomelos, limones y

toronjas. Se encuentra en el albedo (parte blanca y esponjosa de la cáscara); también se obtiene

pectina a partir del bagazo de la manzana y el membrillo. El grado de la pectina indica la

cantidad de azúcar que un kilo de esta pectina puede gelificar en condiciones óptimas, es decir a

una concentración de azúcar de 65% y a un pH entre 3 – 3.5. Por ejemplo, si contamos con una

pectina de grado 150; significa que 1 kilo de pectina podrá gelificar 150 kilos de azúcar a las

condiciones anteriormente señaladas (Coronado e Hilario, 2001).

La pectina es el agente gelificante (matriz de la estructura del gel), el cual durante la cocción es

sometida a una transformación física que permite la unión físico – química del conjunto de los

ingredientes que conforman la mermelada (fruta, agua, azúcar y acido). El azúcar y el ácido son

los agentes que ocasionan esta transformación física, mientras que el agua es el solvente dónde

son disueltos los ingredientes. Generalmente el contenido de pectina en la fruta, es insuficiente

para formar un buen gel, por lo que es necesario incorporarla (Gracia y Paredes, 2001).

Los productos de consistencia pastosa y untuosa, elaborados por cocción de frutas frescas

separadas de huesos o semillas o bien de pulpas de frutas o concentrados de frutas a los que se le

añade azúcar, pectinas de frutas (0,1 - 0,3 %) y ácidos orgánicos, tales como: cítrico, málico o

láctico. Las mermeladas pueden ser elaboradas a partir de una sola fruta, de varias mezclas de

mermeladas o frutas (Gracia y Paredes, 2001).




2.3. Defectos de mermeladas

Los defectos más usuales que se presentan en las mermeladas son los siguientes:

2.3.1. Gelificación defectuosa

La solubilización incompleta de la pectina es la causa mas frecuente. Las partículas de pectina

en polvo son solubles en agua caliente, fría o en jugo de fruta, pero cuando estas pectinas forman

grumos, no pueden disolverse. Esta tendencia se supera fácilmente mezclando pectina con

sacarosa cristalina que actúa como agente dispersante. El control inexacto de los sólidos solubles

y del pH del producto terminado es una causa también de gelificación defectuosa.

Frecuentemente se olvida cuál es el efecto determinante que tiene el valor del pH sobre la

formación del gel. Aunque el azúcar y la pectina sean bien dosificados, no se tendrá gelificación

si el valor de pH no se ha llevado por debajo de 3,6 (o 3,8 para pectina de rápida gelificación),

mientras en el campo de pH 3,3 a 3,5 una pequeña diferencia de 0,2 puede ser motivo de fracaso.

Si el pH y la concentración de azúcar son correctos, si la solución de pectina ha sido

correctamente preparada, la falta total o parcial de gelificación se puede atribuir a defectos de

calidad o de dosificación de la pectina. La cocción excesivamente prolongada provoca hidrólisis

de la pectina y el producto resulta de consistencia pastosa no gelificada. El excesivo

enfriamiento antes del envasado provoca pregelificación y consiguiente rotura del gel, causando

dificultades de funcionamiento de la dosificadora (Camacho, 1983).

La acidez alta tiene efecto similar al anterior, rompe la estructura del gel y causa sinéresis. La

acidez muy baja no le permite a la pectina desarrollar su acción e impide la formación del gel.

Las sales tampones presentes en las frutas en forma de sales minerales retardan la gelificación.

Si se presentan en cantidades excesivas pueden hasta impedirla.

Para identificar cuál de las anteriores posibles causas es la causante de la no gelificación se

deben controlar los ºBrix y pH del producto final y si es necesario el poder gelificante de la

pectina y las características de la pulpa de fruta (Camacho, 1983).

2.3.2. Mermelada muy acida

En el caso de tener que bajar el pH y usar ácido cítrico puede comunicar una consistencia

demasiado ácido no característico de la fruta. Aquí se puede emplear en cambio ácido tartárico

que baja más rápido el pH sin comunicar un consistencia muy ácido (Bergeret, 1995).




2.3.3. Se produce cristalización

Los grados de acidez extrema producen cristalización. Si es alta la inversión de la sacarosa

tiende a ser completa. Si la acidez es baja se pueden formar cristales de sacarosa. El correctivo

es permitir que se logre una parcial inversión o agregar además de sacarosa un porcentaje de

glucosa. Esto último se hace cuando se elabora la mermelada al vacío en cuyo caso la inversión

durante el proceso es mínima (Bergeret, 1995).

2.3.4. Se produce sinéresis

Por un pH demasiado bajo (debido a una alta acidez); deficiencia de sólidos solubles; deficiencia

de pectina; envasado a temperatura inferior al punto de gelificación (y rompimiento del gel); y

agitación de los envases con el producto terminado durante la fase de enfriamiento (que lleva

también a la rotura del gel) (Bergeret, 1995).

2.3.5. El color final resulta alterado

La exposición prolongada al calor durante la concentración lleva a la caramelización, es decir al

oscurecimiento del producto. Igual inconveniente se presenta cuando hay enfriamiento lento de

los envases, sobre todo si estos envases son de alta capacidad.

En las pulpas conservadas con dióxido de azufre, aunque cada día son menos, el color resulta

algunas veces cambiado, lográndose su recuperación después de la ebullición.

El empleo de frutas pintonas aun con pigmentos clorofilados (verdes) produce un color pardo

durante la cocción. De ahí la importancia de clasificar adecuadamente la fruta destinada a la

elaboración de mermeladas (Bergeret, 1995).

2.3.6. Se produce fermentación y crecimiento de hongos

Bajo nivel de °Brix finales. El producto no alcanza a los 65 - 68% de sólidos solubles. Muy alta

humedad relativa en el sitio de almacenamiento, con lo que el producto absorbe humedad y su

disponibilidad de agua sube, permitiendo que microorganismos se desarrollen. Alta

contaminación de los envases o tapas; pueden llegar a desarrollarse microorganismos osmófilos

que resisten alta presión osmótica del medio.

La determinación de las causas de la fermentación requieren del control de la humedad y

temperatura de almacenamiento, recomendándose humedades inferiores al 80% y la

temperatura, sin necesidad de ser de refrigeración, si se busca que sea la más baja posible.




Finalmente se recomienda mantener los envases cerrados para evitar la absorción de agua y la

contaminación ambiental del producto (Bergeret, 1995).

2.4. TUNA (Opuntia ficus-indica) Y SU ELABORACIÓN EN MERMELADA.

A nivel mundial, la popularidad de la tuna se ha incrementado notablemente, considerando

conveniente diversificar los mercados y la presentación del producto, para hacerlo más atractivo

a los consumidores.

Dentro de las características tecnológicas importantes de la tuna para su procesamiento en

mermelada son sus azúcares, pigmentos, acidez, aroma, y otros componentes que juegan un

papel muy importante dentro de las características propias de los frutos. Diferentes autores han

descrito la composición química y mineral de las tunas, considerándolas similares al valor

nutritivo de otras frutas. El contenido de sólidos solubles en la pulpa alcanza valores mayores al

17 %, constituido principalmente por 53 % de glucosa y fructosa. Otros componentes en la pulpa

de tunas, tales como proteínas (0.21 a 1.6) %, grasas (0.09 a 0.7) %, fibra (0.02 a 3.15) % y

cenizas (0.4 a 1) %, son similares a otras frutas (Berger y Sáenz, 2006). Presentan un alto nivel

de ácido ascórbico que puede llegar a valores de 40 mg /100 g; tal contenido es mayor que el

encontrado en la manzana, la pera y la uva. Las tunas son ricas también en calcio y fósforo, 15.4

a 32.8 mg /100 g; 12.8 a 27.6 mg /100 g, respectivamente (Sáenz, 2006). El contenido de sodio y

potasio de la tuna indica que es una buena fuente de este último (217 mg /100 g) y que presenta

un bajo contenido de sodio (0.6 a 1.19 mg /100 g), lo que es una ventaja para ser consumido por

personas con problemas renales o de hipertensión arterial. El contenido total de aminoácidos

libres (257.24 mg /10 g) es mayor que el promedio de otros frutos; un valor muy cercano sólo se

encuentra en los cítricos. Los pigmentos se encuentran en los frutos, cáscara y flores, y tanto las

betalaínas como los carotenoides pueden estar presentes en la cáscara y en la pulpa de las

diversas variedades.

Este conjunto de características tecnológicas de

las tunas, las hace una materia prima de excelente

calidad para el procesamiento de mermeladas,

con excepción de su baja acidez, lo cual no

representa una limitante, dado que puede ser

ajustada con la pulpa de la tuna de xoconostle

(fruto de alta acidez) o con algún acidificante

orgánico.




Algunos autores han efectuado estudios sobre la elaboración de mermeladas de tuna, entre ellos

los efectuados por Vignoni et al., (1997), quienes probaron dos formulaciones, una a la que se

agregó 55 % de azúcar, jugo y cáscara de limón y otra sólo con 55 % de azúcar, no

encontrándose diferencias sensoriales entre los dos tipos. Anteriormente, Aguirre et al., (1995),

probaron distintas especies de nopales y diferentes formulaciones de mermeladas, utilizando la

tuna entera con y sin cáscara, o sólo la pulpa, agregándole azúcar, ácido cítrico y pectina,

envasadas en frascos de vidrio. Los resultados indicaron que la mejor calificada fue la

mermelada elaborada utilizando tuna entera con cáscara, lo que es una ventaja para el proceso ya

que evita la operación de pelado de la fruta que suele ser manual.

En estudios más recientes, se ha empleado la pulpa de mezclas de variedades tunas adicionada

de cáscara triturada en formulaciones de mermeladas, con muy buena aceptación sensorial

(Arias y Herrera, 2008).

2.5. Chalarina (Casimoroa edulis)

Dentro de su área de distribución natural, la chalarina

se consume con frecuencia de manera directa. La pulpa de los

frutos maduros se pueden agregar a cocteles de frutas y

ensaladas o como postre servido solo, pero lo mejor es cortado

en secciones y servido con crema y azúcar. A veces se añade a

las mezclas para helados o batidos con leche, o se hace

en mermelada. (Chrispeels y Sadava, 1977)

En la tabla 2 se presenta la composición nutricional por cada

100 g de pulpa fresca, demostrando que posee gran cantidad

de ácido ascórbico, caroteno, niacina, tiamina y rivoflavina,

los cuales son esenciales para el metabolismo bioquímico en

los humanos.

En la semilla se han identificado principalmente alcaloides,

edulina, histamina, los derivados metil y dimetilados, palmitamida y zapotidina; alcaloides

quinolínicos, casimiroidina, casimiroina y edulitina, y el alcaloide isoquinolínico N-benzoil-

tiramina; cumarinas, 9- hidroxi-4-metoxi-furano-benzopiranona, felopterín, el 5 y el 8 geraniol-

oxi-psoralén, además del derivado metoxilado; flavonoides, zapotin y zapotinin; triterpenos,

obacunona y zapoterin, y los esteroles, daucosterol y beta-sitosterol. De la semilla se extrajo un

aceite en el que se identificaron los ácidos grasos, esteárico, linoleico, linolénico y oleico, el

alcano ipuranol, la obawnona, la casimiroidina y casimiroina, el beta sitosterol y el flavonoide

http://yerberitos.com/zapoteblanco.html




camferido. En las cortezas del tronco y la raíz se han detectado los alcaloides casimiroina,

eduleina, edulinina edulitina, gama-fagarina, y casimiroinol, dictamnina y skimianina sólo en la

corteza del tronco; este último alcaloide, casimiroina, edulén y metil-fenilquinolona se han

localizado en las ramas, además de la cumarina escopoletín- -metil-éter. La corteza del tronco y

raíz contienen los flavonoides 5-6-dimetoxi-flavona y zapotin, y sólo en raíz, el zapotin; y las

cumarinas bergapten e iso-pimpinelín en raíz, y escopoletín en tallo. En las hojas se ha

identificado la metil y dmetil-histamina y el flavonoide rutín. (Badui, 1999)

Tabla 2: Composición química de la chalarina fresca (100 g parte comestible)




III. MATERIALES Y METODOS

3.1. MATERIALES:

a) Materia Prima

Tuna (Opuntia ficus-indica) variedad morada y chalarina (Casimiroa edulis)

b) Insumos de experimentación

Agua, Azúcar, Pectina, ácido cítrico y Conservante.

c) Materiales de laboratorio

Material de cocina: Ollas de acero inoxidable, cilindros plásticos, tinas de plástico,

jarras, coladores, tabla de picar, cuchillos, cucharas de medida, tamiz, cucharon de

madera, paletas, mesa de trabajo, botellas, tapas.

Material de vidrio: Probetas, vasos de precipitación, pipetas y envases de vidrio

d) Equipos e instrumentos

Licuadora

Cocina a gas

Balanza Analítica

Balanza semi analítica

Refractómetro

Termómetro Marca

3.2. METODOLOGÍA

3.2.1. Proceso de obtención de la mermelada de Tuna (Opuntia ficus-indica) y

Chalarina (Casimiroa edulis)

Las frutas fueron sometidas a un procedimiento experimental se desarrolló en el Laboratorio

Multifuncional de la UNT - Sede Huamachuco; Laboratorio de Tecnología de los Productos

Agroindustriales y el Laboratorio Multifuncional de la Facultad de Ciencias Agropecuarias

de la Universidad Nacional de Trujillo siguiendo los tratamientos que se detallan a

continuación y en la Figura 1.




FLUJO DE PROCESAMIENTO

Figura 1. Diagrama de flujo para la obtención de mermelada de

Tuna (Opuntia ficus-indica) y chalarina (Casimiroa edulis).

(Fuente: Elaboración propia_2011)

Pectina (0.16, 0.4, 0.35) %

Sorbato de potasio: 0.05% º Brix = (50, 60, 65, 70, 75)

SELECCIÓN

PESADO

LAVADO

PELADO

LICUADO

COCCIÓN

ENVASADO

ENFRIADO

ETIQUETADO

ALMACENADO

MERMELADA

TUNA

SELECCIÓN

PESADO

LAVADO

PELADO

CHALARINA

DESPIPETADO

ESTANDARIZACIÓN

Proporción: Tuna/charalina

= 0.7359

°Brix iniciales

pH = 3

No menos de

85°C

Pepas




Selección

Las frutas fueron traídas del mercado de Huamachuco, en donde fueron seleccionadas las que se

encuentran en mejor estado de madurez, eliminando aquellos en estado de podredumbre.

Pesado

Es importante para determinar rendimientos y calcular la cantidad de los otros ingredientes que

se añadirán posteriormente.

Lavado

Se procedió a lavar con cuidado la tuna y chalarina para retirar algún material extraño presente

en los productos que puedan contaminar la mermelada durante su elaboración.

Pelado

En el caso de la tuna, empleando cuchillos se eliminó las espinas presentes, eliminando la

cáscara.

En cuanto a la chalarina, empleando cuchillos se retiró la cascara.

Licuado/Despipetado

En el caso de la Tuna se procedió licuar por un tiempo muy corto, con la finalidad de retirar las

pepas sin que las cuchillas de la licuadora las corten.

En el caso de la chalarina se procedió a extraer las pepas, partiendo por la mitad el fruto ya

pelado.

Pesado

La pulpa de charalina y el extracto de tuna, se pesaron de acuerdo a la proporción según el

método experimental.

Estandarización

En esta parte se agregó las proporciones de tuna y chalarina respectivas, el ácido cítrico hasta un

pH (pH = 3), se midió los °Brix de la mezcla para hacer el cálculo del azúcar a agregar.

Cocción

Una vez lista las frutas, se realizó la cocción agregando una tercera parte de azúcar a una

temperatura de 86ºC por 3 minutos por muestra luego los dos tercios azúcar y casi al final de la




cocción se le agrega la pectina con la última parte de azúcar, alcanzando los Grados Brix

deseados (dependiendo de cada tratamiento). El tiempo de cocción depende de la variedad y

textura de la materia prima. Al respecto un tiempo de cocción corto es de gran importancia para

conservar el color y consistencia natural de la fruta y una excesiva cocción produce un

oscurecimiento de la mermelada debido a la caramelización de los azúcares. (Coronado e

Hilario, 2001).

Envasado

Se realizó en caliente a una temperatura no menor a los 85°C. Esta temperatura mejora la fluidez

del producto durante el llenado y a la vez permite la formación de un vacío adecuado dentro del

envase por efecto de la contracción de la mermelada una vez que ha enfriado (Coronado e

Hilario, 2001).

Enfriado

El producto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su calidad y asegurar la

formación del vacío dentro del envase.

Etiquetado

Se procederá a colocar la etiqueta respectiva en donde se apreciara la calidad, marca, fecha de

vencimiento y los ingredientes utilizados para producto.

Almacenado

El producto se almaceno en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente ventilación a fin de

garantizar la conservación del producto para luego hacer las pruebas respectivas al cabo de una

semana.

3.2.2. Análisis sensorial

En el laboratorio de agroindustria previamente acondicionado (área ventilada, de buena

iluminación y libre de olores extraños). Se llevó a cabo el análisis sensorial con un panel de 15

evaluadores no entrenados.

Se fijó un modelo de perfil común a todos los paneles en el mundo. En dicha hoja se analizó la

aceptabilidad del panelista no entrenado sobre las 5 muestras de mermelada, cada una con

diferente formulación. A los cuales se les suministró una hoja de evaluación (hoja de perfil). A




continuación se presenta la ficha empleada con la escala no estructurada de 10 cm para evaluar

la consistencia según el consumidor (panelista) como se observa en la figura 2.

FICHA DE EVALUACIÓN

Por favor sírvase a degustar el producto ―Mermelada de tuna y charalina‖

y marque sobre la línea con una ―X‖ de acuerdo a su preferencia.

Código Consistencia

Gracias por su colaboración

Figura 2. Ficha de evaluación y escala de consistencia (Fuente:

elaboración propia_2011)

No me

agrada

mucho

No me

agrada ni

desagrada

Me

agrada

mucho

25016

No me

agrada

mucho

No me

agrada ni

desagrada

Me

agrada

mucho

36016

No me

agrada

mucho

No me

agrada ni

desagrada

Me

agrada

mucho

46540

No me

agrada

mucho

No me

agrada ni

desagrada

Me

agrada

mucho

57035

No me

agrada

mucho

No me

agrada ni

desagrada

Me

agrada

mucho

57535




Para el resultado final se elaboró una plantilla tanto para la consistencia y aceptabilidad general

con las 11 muestras y los 40 evaluadores como se observa en la tabla 1

3.2.3. Análisis estadístico:

Empleando el software STATISTICA 7.0, y teniendo como variables independientes a los °Brix

y porcentaje de pectina y dependiente a la consistencia, se procedió a analizar mediante el

método de superficie de respuesta y con ello determinar los óptimos de °Brix y % de pectina

para la elaboración de la mermelada.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES

Se obtuvo cinco tipos de mermeladas, a las cuales, después de aplicar la ficha de evaluación para

determinar la consistencia más adecuada, se obtuvo, como es de esperar, diferentes resultados

(Tabla 1), a cada cual se sacó un promedio a todos los evaluadores (n = 15).

Tabla 1: datos no paramétricos obtenidos de la ficha de evaluación de consistencia de la

mermelada de tuna y chalarina. (Fuente: Elaboración propia_2011)

ensayo

(panelista)

Código de la muestra

25016 36016 46540 57035 57535

1 6.5 3.8 5.4 8 4.4

2 4.9 6 5 8.2 3.2

3 5.1 5.3 5.9 6.4 4.7

4 7.8 5.1 8.1 9.2 3.3

5 4.2 9.5 8.1 6.1 5.9

6 2.9 3.7 6.6 8.7 8

7 1 2.8 6.2 7.2 6.1

8 7.7 5.4 6.9 8.2 2.8

9 6.2 7.6 8.2 6.7 1.5

10 3 6.1 7.1 8.8 3.2

11 5.5 3.3 2.7 7.6 7.4

12 5.3 5.9 6.1 6.9 2.1

13 3.1 5.4 7.5 6.8 5.2

14 3.1 4.1 7.6 7.1 3.7

15 3 3.2 8.5 8.1 5.8

Promedio(Ẋ) 4.62 5.146667 6.66 7.6 4.486667




Tabla 2: Codificación de las muestras para ser sometidas a la evaluación sensorial

(Fuente: elaboración propia_2011)

Código °Brix %

pectina

25016 50 0.16

26016 60 0.16

46540 65 0.4

57035 70 0.35

57535 75 0.35

Al comparar la tabla 1 con la 2, se deduce que la mermelada con mayor aceptación fue la

codificada con 57035, es decir aquella que en su composición presenta 70 °Brix iniciales de la

pulpa, con 0.35 % de pectina.

Para corroborar este resultado se presenta la superficie de respuesta (Figura 1-a) obtenida con el

programa estadístico STATISTICA 7.0.

Los coeficientes de regresión para la consistencia (Y), los datos de la tabla 3 arrojada por el software

permitieron elaborar un Modelo Matemático de segundo orden, donde fueron considerados todos los

factores, excepto la interacción entre las dos variables.

Y = 4.7762+ 2.6867X1 – 0.4658 X12

+ 4.5042 X2 - 11.8108 X22

Donde:

Y = Consistencia

X1 = °Brix X2 = Porcentaje de pectina

Tabla 3. Coeficientes de regresión para la Consistencia.

Factor Coeficiente

Regresión

Mean/Interc. 4.7762

(1)°Brix(L) 2.6877

°Brix(Q) -0.4658

(2)% Pectina(L) 4.5042

% Pectina(Q) -11.8108

(L) =lineal; (Q)= cuadrática




Con esto es posible construir la superficie de respuesta y el grafico de contornos para la consistencia.

El análisis de la superficie de respuesta y curva de contorno permite definir las condiciones

más adecuadas que maximizan la consistencia. Así, de la Figura 1 (a) y (b), se verifica que

cuando los valores de °Brix oscilan entre (52.5 – 60.5) y pectina entre (0.27 - 0.32%), la

consistencia alcanza valores mayores de 7.5. Es decir, no se necesita cantidades altas de

sacarosa en cambio se necesita cantidades normales de pectina, sin embargo se puede

emplear cantidades mínimas de pectina. Según Garcia y Paredes (2001), utilizaron

concentraciones mínimas de pectina en la mermelada de guayaba para no afectar la buena

consistencia a fruta.

Figura 2: Superficie de respuesta y grafico de contornos para la consistencia. (Fuente: Elaboración

propia_2011)

El grado de madurez de las frutas influye en las características fisicoquímicas y sensoriales

del producto final. Es así como las frutas pintonas no han desarrollado completamente su

color, aromas y consistencia es característicos. Es deseable conseguir frutas de variedades

que posean características de color, aroma y consistencia fuertes. Además que su contenido

en pectina y el rendimiento en pulpa sean altos.




V. CONCLUSIONES

A través de la metodología de superficie de respuesta se obtuvieron los niveles óptimos

de la proporción °Brix desde 53 - 65 y pectina 0.27 – 0.32 %, con un consistencia final

de 7.6 en la mermelada.

Se evaluó además el color y sabor de la más aceptable, siendo la más aceptable la de 70

°Brix con 0.35 % de pectina.

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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nopal tunero (Opuntia spp.). In: VI Congreso Nacional y IV Congreso Internacional

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Editores Barcelona. España.

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8. Castañeda J., Arteaga H., Siche R. y Rodriguez G. (2010). Estudio comparativo de la

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11. Coronado M. y Hilario R.; (2001). Elaboración de mermeladas. Procesamiento de

alimentos para pequeñas y microempresas agroindustriales. Editorial CIED. Lima -

Perú. Disponible en URL: http://infoagro.net/shared/docs/a5/Gtecnol12.pdf

12. Garcia D. y Paredes G.; (2001). Proceso tecnológico para la elaboración de mermelada

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Disponible en URL: http://ftpctic.agr.ucv.ve/intranet/quimica/frutas/etapa2/guayaba.doc.

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Resúmenes. X Seminario Latinoamericano y del Caribe de Ciencia y Tecnología de

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VII. ANEXOS

Anexo 1: operación de lavado.

Figura 2: etapa de pesado

Anexo3: pelado y trozado/licuado




Anexo 4: estandarizado de las pulpas

Anexo 6: formulación de los tratamientos




Anexo 7: etapa de cocción

Anexo 8: mermelada final

Anexo 9: Evaluador no calificando realizando el análisis de consistencia.




Investigadores:

Marceliano Sánchez Lubberto

Peña Paredes Juan Samuel

2011

Documents

97097470 Informe Mermelada de Tuna