OBTENCION DE AROMAS APARTIR DE ZUMO DE PERA

Integrantes del Equipo:

Bautista Cruz Noé

Gómez Cordero Erika Yasmin

INGENIERIA DE BIOSEPARACIONES14/12/2012

INTRODUCCIÓNEl siguiente proyecto se centrará en la obtención de concentrados aromáticos apartir de fuentes naturales, en este caso un zumo de pera, así como también en las

operaciones unitarias implicadas en este proceso y resaltando las que se vieron durante el curso de

Ingeniería de Bioseparaciones.

El proceso de recuperación de aromas implica dos etapas básicas: la separación de los aromas del zumo y una posterior concentración de la corriente acuosa que contiene los aromas

diluidos.

Debido a que la evaporación es el método más habitual para concentrar zumos, éste es el método más empleado para

separar los aromas. El proceso de concentración de zumos brinda una oportunidad única para llevar a cabo una etapa de separación y concentración de aromas desde una fase acuosa.

RESUMEN

PROCESO DE OBTENCIÓN DE ZUMO DE FRUTAS CONCENTRADAS

Diagrama de flujo del

procesado de la pera para la

obtención del zumo

concentrado.

PROCESO DE LA OBTENCION DE AROMA APARTIR DE ZUMO DE FRUTA

Una vez limpia la frut

a

•MOLIENDA:

Se somete

a un triturad

o y posterio

r PRENSADO

para la obtención de la pulpa.

Se emplea

n molinos

y prensas

tipo “Bucher”, y la masa

obtenida tras estos

procedimientos

pasa una

CRIBA con

tamices de 0.5 mm de luz de malla.

Extracción del

concentrado

del aroma

•Se calienta el zumo obtenido tras el proceso

de CRIBA

a temperaturas entre 85-

90ºC, o bien se reduce el pH,

obteniendo de

esta forma una

polimerización entre los

polifenoles y las proteína

s y consigui

endo además

que mejore

la estabilid

ad de los

concentrados,

es decir, la disminución de

la turbidez

.

Procesamiento del zum

o

•Luego se

somete al zumo a una

expansión a

vacío, forzando una

EVAPORACIÓN en la que las sustanci

as aromáti

cas, debido

a su alta

volatilidad, son fácilme

nte extraída

s. La fracción

de evapora

do resultan

te, conteniendo la fracción aromática, se recoge

y se lleva a

una column

a de platos, donde

se produce

una destilación con

rectificación.

Procesamiento de

zumo

•El zumo procedent

e de la etapa

previa de evaporaci

ón se enfría hasta 50ºC y

después, se

añaden las

enzimas necesaria

s para evitar que contenga restos de almidón o pectinas. El tiempo necesario para que

la DEPECTINIZACIÓ

N sea efectiva

es de unas dos horas y

las enzimas

empleadas son, en este caso, no-GMO

pectinasas y

amilasas.

Zumo

tratado

•El zumo tratado

enzimáticamente

es filtrado mediante membran

as de ULTRAFILTRACIÓN (Equipos Bucher con cut-off de 18000

Da, >686 m2 de área de

membrana y

posteriormente

una membran

a cerámica de SFEC con 125 m2 de

área y un cut-off de

40000 Da),

asegurando que el producto

posee total

esterilidad y

estabilidad.

Por último

•Por último, el

zumo pasa por

una etapa final de

CONCENTRACIÓN mediante EVAPORACIÓN múltiple

hasta alcanzar

la concentra

ción de azúcares (ºBrix)

deseada, y

posteriormente se REFRIGERA hasta

una temperat

ura inferior a los 5ºC.

Para

finaliza

r

•El proceso de

concentrado

mediante evaporaci

ón conlleva

una pérdida

sustancial no sólo

del agua, sino de

los compone

ntes volátiles constituyentes del aroma del

zumo, mientras que con

los métodos

de ósmosis inversa y cristalizac

ión, los aromas

son preservados, parcial

y totalment

e respectivamente,

en el zumo

concentrado.

el proceso

•Para reducir el

daño térmico a los zumos y aromas,

se emplean evaporadores de película

que operan a

vacío, permitien

do así trabajar a temperaturas lo

más bajas posible y empleando tiempos

de retención del zumo cortos.

del zumo a

aroma

•Debido a que la

evaporación es el método

más habitual

para concentrar zumos, éste es el método

más empleado

para separar

los aromas.

Propuesta de problemas y su

solución

Reducción de tamaño ( molienda)

Determinar la fuerza de cizalladura en un molino de cuchillas para corte de frutas (pera) que presentan una resistencia de 600 N / cm2. El máximo largo de corte es de 3 centímetros y el espesor de la cuchilla es de 0,0003 centímetros.

Solución: La fuerza para la cual debe diseñarse el molino corresponde a la máxima aplicado cuando la cuchilla a su vez corte el máximo largo.

Para el máximo largo, el área de aplicación de la fuerza es A = 3 x 0.0003 = 0,0009 cm y la fuerza requeridas es:

F = 600 x 0,0009 = 0,54 N

Filtración

Calcular la velocidad de flujo que pasa a través de un filtro de 15 cm de diámetro si el filtrado cae a razón de 1ml/min.

Datos:

D = 15 cm = 0.15 m, 1 ml = 0.001 L, 1ml/min = 0.001 L/min, por lo tanto:

1 m^3/ s = 60 000 L/min, 0.001 l/min = 1.66667x10^-8 m^3/s.

Retomamos los datos:

D= 0.15m, fV= 1.66667x10^-8 m^3/s.

Área del filtro:

A= (pi D^2)/4 = (3.1416 0.15^2)/4 =0.0176 m^2

V = fV/A

Solución:

V=1.66667x10^-8/0.0176; V=9.46x10^7 m/s

Ultrafiltración

Un lote de 1 L de una solución de enzima con 10 mg/L se concentrará hasta un factor de 4 usando una membrana de ultrafiltración que tiene un coeficiente de retención de 0.95 con respecto a tal enzima.

Encontrar la cantidad de enzima retenida y la de enzima que se pierde en permeado.

Solución:

Conclusiones

La obtención de aromas a partir de frutas puede ser una alternativa de costo y estabilidad al utilizar

sistemas combinados como la destilación, filtración por membranas y la adsorción.

GRACIAS

Referencias bibliográficas

1.- Diban N. SEPARACIÓN DE AROMAS EN ETAPAS DEL PROCESADO DE ZUMOS DE FRUTAS Y BEBIDAS. Universidad de Cantabria. < http://www.tdx.cat/handle/10803/10691>