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• Maricarmen Zambrano Meza

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CONTENIDO 2. INTRODUCCIÓN.................................................................4 3. PROBLEMATIZACIÓN..........................................................5 4. JUSTIFICACIÓN...................................................................6 5. OBJETIVOS.........................................................................7

5.1. OBJETIVO GENERAL:..........................................7 5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................7 ..............................................................................7 6. HIPÓTESIS.......................................................................8

6.1. HIPÓTESIS NULA PARA LA FERMMENTACION DE CACAO.....................................................................8 6.2. HIPOTESIS ALTERNATIVA PARA LA FERMENTACION DEL CACAO.....................................8 7. MARCO TEÓRICO................................................................9

7.1. GENERALIDADES DEL CACAO.............................9 7.2. TAXONOMÍA DEL CACAO....................................9 7.3. CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA..............................10 7.4. DESCRIPCIÓN..................................................11 7.5 VARIEDADES....................................................11 7.6. PROPIEDADES DEL CACAO...............................12 7.7. PROPIEDADES QUÍMICAS.................................12 7.8. COMPOSICIÓN QUÍMICA...................................13 7.9. APORTE NUTRICIONAL.....................................16 7.11. PRODUCTOS DERIVADOS E INDUSTRIALIZADOS DEL CACAO. .........................................................18 7.12. CUALIDADES DEL CACAO...............................18 7.13. CARACTERÍSTICAS: .......................................19 2

8. INDUSTRIALIZACIÓN DEL CACAO ......................................19

8.1. TIPOS DE FERMENTADORES PARA EL CACAO.. .20 9. FUNDAMENTOS TEÓRICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS .............21

9.1.2. VOLUMEN.....................................................22 EL VOLUMEN ES UNA PROPIEDAD GENERAL DE LA MATERIA Y POR TANTO, NO PERMITE DISTINGUIR UN TIPO DE MATERIA, UNA SUSTANCIA, DE OTRA, YA QUE TODAS TIENEN UN VOLUMEN. .........................22 MEDIDA DE VOLÚMENES DE SÓLIDOS: AL MEDIR EL VOLUMEN DE UN SÓLIDO SE DEBE TENER EN CUENTA SU FORMA: ............................................................................................................. 22

9.1.3. PESO............................................................23 ES LA MEDIDA DE LA FUERZA QUE EJERCE LA GRAVEDAD SOBRE LA MASA DE UN CUERPO. NORMALMENTE, SE CONSIDERA RESPECTO DE LA FUERZA DE GRAVEDAD TERRESTRE........................23 9.1.4. MASA...........................................................24 ES LA MAGNITUD QUE CUANTIFICA LA CANTIDAD DE MATERIA DE UN CUERPO. LA UNIDAD DE MASA, EN EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ES EL KILOGRAMO (KG). ES UNA CANTIDAD ESCALAR Y NO DEBE CONFUNDIRSE CON EL PESO, QUE ES UNA FUERZA..................................................................24 9.2. ANÁLISIS QUÍMICOS........................................24 9.2.1. GRADOS BRIX.......................................................................................24

LOS GRADOS BRIX (SÍMBOLO °BX) MIDEN EL COCIENTE TOTAL DE SACAROSA DISUELTA EN UN LÍQUIDO. LOS GRADOS BRIX SE MIDEN CON UN SACARÍMETRO, QUE MIDE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE UN LÍQUIDO, O, MÁS FÁCILMENTE, CON UN REFRACTÓMETRO...................................................25 9.2.2. PH: TÉRMINO QUE INDICA

LA CONCENTRACIÓN DE IONES HIDRÓGENO EN UNA DISOLUCIÓN.

TRATA DE UNA MEDIDA DE LA ACIDEZ DE LA DISOLUCIÓN.

SE

SE

BASA EN EL HECHO DE QUE AL INTRODUCIR UNA

MUESTRA EN UNA CELDA ELECTRÓNICA COMPUESTA POR DOS ELECTRODOS, LO QUE SE DESARROLLA UN VOLTAJE QUE ES PROPORCIONAL A LA CONCENTRACIÓN DE HIDRÓGENO DE LA SOLUCIÓN LO CUAL ES

(PH)...............................................................................................25 9.2.3. ACIDEZ.................................................................................................26 EXPRESADO EN

3

10. ANALISIS SENSORIAL......................................................28 11. TRATAMIENTO MATEMATICO...........................................28 12. INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS FÍSICAS - QUÍMICAS........28

15.1. GRADOS BRIX................................................34 17.3 FERMENTACION DE CACAO..............................37

2. INTRODUCCIÓN

Uno de los campos de estudio de la Agroindustria es la caracterización de los productos agropecuarios desde la cosecha hasta su comercialización en producto transformado apto para el consumo humano y la optimización de los desechos vegetales en subproductos destinados para la alimentación animal. Los Ríos es una Provincia netamente agropecuaria donde se cultivan varios productos que en la actualidad se están exportando a diferentes Países del Mundo. El Cacao objeto de nuestro estudio se cultiva en buena cantidad y de ex lentes características en Quevedo producto que en la actualidad se ex porta a varios Países y es muy cotizado y apetecido por el mercado Internacional por su aroma característico que es de primer orden La Universidad Técnica Estatal de Quevedo con su Escuela de Agroindustrias pretende solucionar los problemas que aquejan a las personas que están dedicadas a la producción, elaboración y comercialización de productos agropecuarios. En los primeros pasos para nuestra formación profesional es necesario iniciar conociendo cada uno de los productos agropecuarios desde su formación, desarrollo, caracterización y luego su industrialización.

4

3. PROBLEMATIZACIÓN.

El desconocimiento de las diferentes maneras de industrialización del producto agrícola ha causado un gran problema en el desarrollo agroindustrial, por tal motivo se lleva a cabo una investigación debido a la falta de conocimiento de las diferentes características que presenta el producto durante la cosecha.

La mayoría de la gente desconoce su gran valor nutricional y no se benefician de ellos por la falta de información.

Ciertos productos agrícolas son comercializados a bajos precios por su exuberancia en la producción.

La mayor parte de productores de Cacao se limita a producir para ser comercializado en producto fresco, otros lo secan y expenden en los centros de acopio más cercano, esta forma de subsistencia limita ingresos económicos al productor, por lo que se ve la necesidad de incrementar sus ingresos económicas con la capacitación de formas de aprovechamiento de su producto para mejorar el estatus de vida de él y su familia.

5

4. JUSTIFICACIÓN.

En el Ecuador un problema muy serio es la falta de propuestas para la industrialización de varios productos que el agricultor se ve limitado a venderlos después de cosechados, consecuencia de lo cual es la poca remuneración económica y el corto tiempo de durabilidad del producto. Al presentar varias propuestas de aprovechamiento del Cacao se verán beneficiados tanto el productor como el consumidor ya que estas serán consumidas con más frecuencia y en cantidades muy superiores que las actuales. La importancia de esta investigación es que servirá de base para otras investigaciones con diferentes productos que resulten palatables para el consumo humano, además contabilizaremos el rendimiento de lo aprovechable con lo que se establecerá el porcentaje de desechos existentes y proponer alternativas para que estos sean transformados en otros productos que serán utilizados para la alimentación animal. La Universidad Técnica Estatal de Quevedo como de costumbre ha estado comprometida con el bienestar de la sociedad en especial de la provincia de los Ríos de una u otra manera a contribuido con el desarrollo de dichos conglomerados sociales, esta es una de las formas que brinda la UTEQ , alternativas para el correcto aprovechamiento de ciertos productos que se comercializan en precios muy irrisorios en el mercado lo que no lleva un incentivo peor una buena justificación para el agricultor que se ve cada día más disminuido sus ingresos económicos . 6

Con lo expuesto queda suficientemente justificado el tema de investigación propuesto.

5. OBJETIVOS. 5.1. OBJETIVO GENERAL: Determinar las características Físicas Y Químicas del Guineo Orito para su aprovechamiento Agroindustrial.

5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar masa, peso, volumen, densidad PH, Grados Brix de la semilla del Cacao.

• Realizar un diagrama fermentación del Cacao.

del

proceso

de

7

6. HIPÓTESIS. 6.1. HIPÓTESIS NULA PARA LA FERMMENTACION DE CACAO. •

La determinación de la masa, peso, volumen, la densidad, el PH, los Grados Brix del Cacao no influyen en la fermentación del mismo.

•

La realización de un diagrama de flujo no afecta en la fermentación del Cacao.

6.2. HIPOTESIS ALTERNATIVA PARA LA FERMENTACION DEL CACAO.

8

• La determinación de la masa, peso, volumen, densidad, el PH, los Grados Brix del Cacao si influyen en la fermentación del mismo.

• La realización de un diagrama de flujo si afecta en la fermentación del Cacao.

7. MARCO TEÓRICO. 7.1. GENERALIDADES DEL CACAO El árbol del Cacao es una planta que rinde varias cosechas al año. Alcanza una altura media de 6 m y tiene hojas lustrosas de hasta 30 cm de longitud y pequeñas flores rosas que se forman en el tronco y en las ramas más viejas. Sólo una treintena de las aproximadamente 6,000 flores que se abren durante el año llegan a formar semillas, éstas, llamadas a veces habas del Cacao, están encerradas en una mazorca o piña de color pardo rojizo de unos 28 cm de longitud. Las semillas de Cacao, de sabor amargo, son de color púrpura o blancuzco y se parecen a las almendras.

7.2. TAXONOMÍA DEL CACAO Familia: Esterculiáceas. Especie: Theobroma cacao L. Origen: Trópicos húmedos de América, noroeste de América del Sur, zona amazónica.

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Planta: Árbol de tamaño mediano (5-8 m) aunque puede alcanzar alturas de hasta 20 m cuando crece libremente bajo sombra intensa. Su corona es densa, redondeada y con un diámetro de 7 a 9 m. Tronco recto que se puede desarrollar en formas muy variadas, según las condiciones ambientales. Sistema radicular: Raíz principal pivotante y tiene muchas secundarias, la mayoría de las cuales se encuentran en los primeros 30 cm de suelo. Hojas: Simples, enteras y de color verde bastante variable (color café claro, morado o rojizo, verde pálido) y de pecíolo corto. Flores: Son pequeñas y se producen, al igual que los frutos, en racimos pequeños sobre el tejido maduro mayor de un año del tronco y de las ramas, alrededor en los sitios donde antes hubo hojas. Las flores son pequeñas, se abren durante las tardes y pueden ser fecundadas durante todo el día siguiente. El cáliz es de color rosa con segmentos puntiagudos; la corola es de color blancuzco, amarillo o rosa. Los pétalos son largos Fruto: De tamaño, color y formas variables, pero generalmente tienen forma de baya, de 30 cm de largo y 10 cm de diámetro, siendo lisos o acostillados, de forma elíptica y de color rojo, amarillo, morado o café. La pared del fruto es gruesa, dura o suave y de consistencia como de cuero. La pulpa es blanca, rosada o café, de sabor ácido a dulce y aromática.

7.3. CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA. Reino: Plantae Subreino: Tracheobionta División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Subclase: Dilleniidae Orden: Malvales Familia: Malvácea Subfamilia: Byttnerioideae Tribu: Theobromeae Género: Teobroma

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Especie: T.CACAO

7.4. DESCRIPCIÓN El árbol de cacao, (Theobroma cacao L. de la familia Esterculiáceas) es normalmente un árbol pequeño, entre 4 y 8 metros de alto, aunque si recibe sombra de árboles grandes, puede alcanzar hasta los 10 metros de alto.

El tallo es recto, la madera de color claro, casi blanco, y la corteza es delgada, de color café. El fruto (la nuez de cacao) puede alcanzar una longitud de 15-25 centímetros. Cada fruto contiene entre 30 y 40 semillas, que una vez secas y fermentadas se convierten en cacao en grano. Las semillas son de color marrón-rojizo en el exterior y están cubiertas de una pulpa blanca y dulce.

7.5 VARIEDADES Existen tres variedades principales de cacao: El criollo o nativo: es el cacao genuino y fue bautizado así por los españoles al llegar a México. Se cultiva en América en Perú, Venezuela (fundamentalmente en Chuao), Honduras, Colombia, Ecuador, Nicaragua, Guatemala, Trinidad, Bolivia, Jamaica, México, Granada; y en el Caribe, en la zona del océano Índico y en Indonesia. Es un cacao reconocido como de gran calidad, de escaso contenido en tanino, reservado para la fabricación de los chocolates más finos. El árbol es frágil y de escaso rendimiento. El grano es de cáscara fina, suave y poco aromática. Representa, como mucho, el 10% de la producción mundial.

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El forastero: originario de la alta Amazonia. Se trata de un cacao normal, con el tanino más elevado. Es el más cultivado y proviene normalmente de África. El grano tiene una cáscara gruesa, es resistente y poco aromático. Para neutralizar sus imperfecciones, requiere un intenso tueste, de donde proceden el sabor y el aroma a quemado de la mayoría de los chocolates. Los mejores productores usan granos forasteros en sus mezclas, para dar cuerpo y amplitud al chocolate, pero la acidez, el equilibrio y la complejidad de los mejores chocolates proviene de la variedad criolla. Los híbridos: entre los que destaca el trinitario: es un cruce entre el criollo y el forastero, aunque su calidad es más próxima al del segundo. Como su nombre sugiere, es originario de Trinidad donde, después de un terrible huracán que en 1727 destruyó prácticamente todas las plantaciones de la Isla, surgió como resultado de un proceso de cruce.

7.6. PROPIEDADES DEL CACAO Estimula las funciones del sistema urinario Se emplea contra el agotamiento físico Es un eficaz excitante nervioso Dos tazas de Cacao soluble por día, proporcionan el 50% de la cantidad de poli fenol es necesaria para prevenir trastornos cardiovasculares. La manteca de cacao combate asperezas de la piel causadas por el frío o por el sol, así como también las gritas que se forman en los labios y las grietas en los pezones durante el período de lactancia. La manteca de cacao se puede obtener en farmacias a un precio accesible.

7.7. PROPIEDADES QUÍMICAS.

Los granos de cacao contienen: 54% manteca de cacao 11.5% proteínas 12

9% celulosa 7.5% almidón y pentosanos 6% taninos 5% agua 2.6% olio elementos y sales 2% ácidos orgánicos y esencias 1.2% teobromina 1% azúcares 0.2% cafeína

7.8. COMPOSICIÓN QUÍMICA.

13

14

Agua

94%

Hidratos de carbono

3, 7% (fibra 1, 2%)

Lípidos

0, 2%

Proteínas

0, 9%

Sodio

0, 5 mg/100 g

Calcio

12 mg/100 g

Hierro

0, 5 mg/100 g

Potasio

186 mg/100 g

Fósforo

26 mg/100 g

Ácido ascórbico (Vit. C)

131 mg/100 g

Retinol (Vit. A)

94 mg/100 g

Tiamina (Vit. B1)

0, 05 mg/100 g

Riboflavina (Vit. B2)

0, 04 mg/100 g

Ácido fólico (Vit. B3)

11 microgramos/100 g

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7.9. APORTE NUTRICIONAL.

NOMBRE DEL NUTRIENTE

CONTENIDO (CADA 100 GR.)

Calorías

30

Carbohidratos

6.6 gr

Fibras vegetales

2.3 gr

Proteínas

1.3 gr

Agua

91%

Vitamina A

100 µg

Vitamina E

3.1 mg

Vitamina C

140

Acido fólico

10 µg

Potasio

190 mg

Calcio

20 mg

Fósforo

26 mg

Hierro

1.8 mg

Zinc

180 µg

Cobre

100 µg 16

Iodo

2 µg

Manganeso

100 µg

7.10. USOS DEL CACAO. Consumo humano, uno de los usos más conocidos del Cacao es como materia prima para la elaboración del chocolate; masa de cacao o licor de cacao: las semillas tostadas, descascarilladas, calentadas (70º - 80º) y molidas finamente; manteca de Cacao: es la grasa obtenida de someter la masa o licor de cacao a presión y calor; cacao soluble o cacao en polvo o cocoa: el polvo resultante, luego de desgrasar parcialmente la masa de cacao, con o sin azúcar, y chocolate blanco: se hace solo con manteca de cacao. En la cocina mexicana, al chocolate se le utiliza como ingrediente no solo en postres, sino en infinidad de platos salados, entre ellos se destaca su uso en la preparación de los famosos moles. También se usa como condimento en preparaciones tradicionales como los tamales y platos diversos con pescado, pollo, pato, pavo (guajolote), codorniz, conejo, cerdo y salsas para mariscos. Se utiliza como aromatizante, ya que la semilla encierra un aceite esencial que le da un sabor aromático particular. En la industria cosmética, la manteca de cacao se usa para elaborar cosméticos y perfumería. Las semillas contienen hasta 50 % de aceite; el aceite esencial contiene 50% de lináloe un ácido alifático y algunos esteres.

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7.11. PRODUCTOS DERIVADOS E INDUSTRIALIZADOS DEL CACAO. 

Chocolate en pasta.



Polvos solubles para desayuno.



Tableta de chocolate negro.



Tableta de chocolate con leche.



Crema de chocolate.



Crema de chocolate parta untar pan.

7.12. CUALIDADES DEL CACAO

Varios datos históricos sugieren que el cacao se viene utilizando con una finalidad curativa desde hace más de dos mil años, desde las antiguas civilizaciones maya y azteca y tras su introducción en Europa en la Edad Media. Se han registrado más de 100 usos medicinales del cacao y el chocolate, entre los que se encuentran tratamientos para el cansancio, la delgadez extrema, la fiebre, la angina y los problemas cardíacos, la anemia, la falta de aliento y los problemas renales e intestinales. Sin embargo, prácticamente no existía ningún dato científico adecuado que respaldara su eficacia en la prevención o el tratamiento de dichos trastornos. En la actualidad, algunos pueblos indígenas de América Central y del Sur siguen utilizando distintas partes del árbol del cacao para preparar sus medicinas tradicionales.

18

7.13. CARACTERÍSTICAS: 1. TAMAÑO DE GRANO máx. 85 granos / 100 g 2. HUMEDAD máx. 7.50 % 3. DEFECTOS máx. 5 % defectos (atacado por insectos, moho, quebrados, dobles, planos, y otros) 4. VIOLETAS máx. 15 % 5. PIZARROSOS máx. 5 % 6. ACIDEZ (FFA) máx. 1 %

8. INDUSTRIALIZACIÓN DEL CACAO La industrialización del cacao se refiere a los procesos de preparación de semielaborados (torta, pasta o licor, manteca, polvo) y elaborados (chocolates en varias presentaciones), en los cuales se emplea aproximadamente el 27% de la producción nacional. El proceso de transformación sigue una serie de pasos entre los que se indican: la selección y limpieza del cacao en grano, la tostada y trituración, la separación de la cascarilla y otros residuos. Luego se realiza el conchado y aplicación de aditivos que permiten obtener el licor o pasta de cacao, utilizado para la elaboración de chocolates. Si se quiere obtener manteca de cacao, y torta, se realiza un proceso de compresión del licor de cacao.

19

En este proceso participan tanto industrias grandes como pequeñas y artesanales, con una capacidad instalada de aproximadamente 70 mil toneladas anuales para el procesamiento. Las primeras destinan su producto básicamente a la exportación, mientras que las segundas dirigen su producto hacia el mercado interno. Se estima que en el país existen unas 10 industrias grandes dedicadas a la producción de torta, pasta o licor, manteca, polvo y elaborados de cacao y que destinan su producto básicamente al mercado internacional. Las industrias pequeñas se dedican a la producción de chocolates, caramelos y bombones.

8.1. TIPOS DE FERMENTADORES PARA EL CACAO. Los granos extraídos de la mazorca deben depositarse en recipientes o cajones de madera, con orificios en el fondo y a los lados para la salida de la baba o líquidos que se desprenden del mucílago. Estos cajones deben colocarse unos 10 ó 15 centímetros por encima del suelo, para el fácil drenaje de estos líquidos. Los cajones deben estar colocados en sitios cubiertos y abrigados protegidos de corrientes aire frío que suelen presentarse especialmente en las horas de la madrugada, pues se requiere que la temperatura se leve y sea constante, para garantizar un proceso de fermentación completo y parejo. El tamaño y número de cajones varía de acuerdo con la cosecha de la finca. En términos generales, estos cajones pueden tener las dimensiones y la capacidad que aparecen en el siguiente cuadro.

Dimensiones y capacidad de los cajones fermentadores de cacao

20

Largo (m)

Ancho (m)

Alto (m)

Kg Kg Fresco Seco

1,00

0,40

0,60

378

141

1,50

0,80

0,80

648

246

2,00

0,80

0,60

756

288

Además de los ya mencionados cajones fermentadores, también se utilizan cajones en escalera y camillas fermentadoras o fermentación en paseras. En algunas regiones se usan pezuelos o canoas y hasta canastos. En cualquier caso, es importante que los Recipientes fermentadores tengan orificios para la salida de los jugos y que sea posible remover la masa para airearla. Los cajones dobles en los que se llena un solo cuerpo son adecuados por cuanto facilitan la remoción al trasladar el grano hacía el módulo vacío. No es conveniente fermentar el cacao en recipientes de materiales artificiales, tales como baldes y fibras plásticas.

9. FUNDAMENTOS TEÓRICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS 9.1. ANALISIS FISICOS. 9.1.1. DENSIDAD 21

LA DENSIDAD, SIMBOLIZADA HABITUALMENTE POR LA letra griega y denominada en ocasiones masa específica, es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. Densidad absoluta La DENSIDAD es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), AUNQUE FRECUENTE Y

COLOQUIALMENTE SE EXPRESA EN G/CM3. La densidad es una magnitud intensiva.

La densidad o densidad absoluta expresa la masa por unidad de volumen.

Donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del cuerpo. Medición de densidad: La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos. Entre los instrumentos más comunes para la medida de densidades tenemos: • El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido • El picnómetro, es un aparato que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases picnómetro de gas. • La balanza de Mohúr es una variante de balanza hidrostática que permite la medida precisa de la densidad de líquidos. 9.1.2. VOLUMEN El volumen es una propiedad general de la materia y por tanto, no permite distinguir un tipo de materia, una sustancia, de otra, ya que todas tienen un volumen. MEDIDA DE VOLÚMENES DE SÓLIDOS: AL MEDIR EL VOLUMEN DE

UN SÓLIDO SE DEBE TENER EN CUENTA SU FORMA: 22

Si el sólido es irregular (forma experimental) nos ayudamos de un líquido (normalmente agua) y utilizamos el “método de inmersión”. El volumen del sólido será la diferencia entre el volumen señalado por la probeta y menos el volumen señalado después de introducirlo. El error coincide, en este caso, con la precisión de la probeta. Se introduce el objeto en el recipiente y se mide el desplazamiento de agua que provocó.  Si el sólido es regular (cubo, ortoedro, cilindro, etc.), el volumen se obtiene

midiendo las dimensiones importantes y aplicando luego fórmulas matemáticas conocidas. En este caso, el error vendrá dado por la precisión de la regla utilizada para medir las dimensiones.

FIGURA Y NOMBRE

DATOS

FÓRMULA

SUSTITUCIÓN Y OPERACIONES

RESULTADO

Cubo Donde

Cilindro Donde

9.1.3. PESO Es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo. Normalmente, se considera respecto de la fuerza de gravedad terrestre. El peso de un cuerpo depende de la intensidad del campo gravitatorio, de la posición relativa de los cuerpos y de la masa de los mismos. Cálculo del peso: El cálculo del peso de un cuerpo a partir de su masa se puede expresar mediante la segunda ley de la dinámica:

23

P = 14.7 N Donde g es la aceleración gravitatoria en el lugar en el que se encuentra el cuerpo.

9.1.4. MASA Es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza. Para medir la masa de los objetos se utilizan balanzas. Uno de los tipos más utilizados en el laboratorio es la balanza de platillos, que permite hallar la masa desconocida de un cuerpo comparándola con una masa conocida, consistente en un cierto número de pesas. Consta de un soporte sobre el que se sostiene una barra de la que cuelgan dos platillos. En el punto medio de la barra se halla una aguja llamada fiel. Se puede calcular indirectamente por medio de la siguiente fórmula:

g

9.2. ANÁLISIS QUÍMICOS 9.2.1. GRADOS BRIX

24

Los grados Brix (símbolo °Bx) miden el cociente total de sacarosa disuelta en un líquido. Los grados Brix se miden con un sacarímetro, que mide la gravedad específica de un líquido, o, más fácilmente, con un refractómetro. La escala ºBrix se utiliza en el sector de alimentos, para medir la cantidad aproximada de azucares en Zumos de frutas Vino o Bebidas suaves, y en la industria del Azúcar. Para los Zumos de Frutas, un grado ºBrix indica cerca de 1 a 2 % de Azúcar por peso. Ya que los grados ºBrix se relacionan con la concentración de los sólidos disueltos (sobre todo sacarosa) en un líquido, tienen que ver con la gravedad específica del líquido. La gravedad específica de las soluciones de la sacarosa también puede medirse con un refractómetro. Por su facilidad de empleo, los refractómetros se prefieren sobre los aerómetros marcados para la escala de ºBrix. Los Refractómetros de temperatura compensada evitan la dependencia de la temperatura de las medidas de la gravedad específica y requieren solamente una o dos gotas de la muestra para tomar una lectura.

9.2.2. pH: Término que indica la concentración de iones hidrógeno en una disolución. Se trata de una medida de la acidez de la disolución. Se basa en el hecho de que al introducir una muestra en una celda electrónica compuesta por dos electrodos, lo que se desarrolla un voltaje que es proporcional a la concentración de hidrógeno de la solución lo cual es expresado en (pH). Para determinar el pH, se utiliza 0btener medidas más exactas.

papel indicador o un potenciómetro para

MANEJO DEL POTENCIOMETRO. 25

• Potenciómetro portátil de pilas. • Cratula con escala 0 a 14. Para mayor sensibilidad se utiliza una escala de 0 a 7, y otra de 7 a 14. • Botón Conmutador para encender y controlar la carga de pilas. • Botón para escoger la escala. • Tornillo para ajustar mecánicamente la aguja en Cero. • Tornillo para calibrar el potenciómetro. • Electrodo. • Entradas para calibrar el electrodo. Existen diferentes tipos de electrodos. En el interior del electrodo hay una solución de referencia la que está saturada de cloruro de potasio, si el nivel de esta solución baja más de un centímetro del orificio de llenado, debe adecuarse el nivel. El potenciómetro debe calibrarse con frecuencia, para esto se utiliza dos soluciones amortiguadoras una tiene un pH constante de 4, la otra un pH constante de 7, el potenciómetro se calibra de la siguiente manera:  Se lava el electrodo con agua destilada.  Se introduce la parte sensible en la solución amortiguadora de PH4.  Se toma la temperatura de la solución y se ajusta con el botón correspondiente.  Se enciende el potenciómetro, se ajusta la carga de la pila y se escoge la escala más sensible.  Se espera que el aguja se estabilice.  Si la aguja marca 4 se ajusta con el tornillo para que esta quede en 4.

9.2.3. ACIDEZ

26

La acidez de una sustancia es el grado en el que es ácida. El concepto complementario es la basicidad. La escala más común para cuantificar la acidez o la basicidad es el pH, que sólo es aplicable para disolución acuosa. Sin embargo, fuera de disoluciones acuosas también es posible determinar y cuantificar la acidez de diferentes sustancias. En alimentos el grado de acidez indica el contenido en ácidos libres. Se determina mediante una valoración (volumetría) con un reactivo básico. El resultado se expresa como él % del ácido predominante en el material. Ej: En aceites es él % en ácido oleico, en zumo de frutas es él % en ácido cítrico, en leche es él % en ácido láctico. Determinación de Acidez La acidez de una sustancia se puede determinar por métodos volumétricos. Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica siempre tres agentes o medios: el titulante, el titulado (o analito) y el colorante. Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción; reacción que se puede observar con un colorante. Un ejemplo de colorante, y el más común, es la fenolftaleína (C20 H14 O4), que vira (cambia) de color a rosa cuando se encuentra presente una reacción ácido-base. El agente titulante es una base, y el agente titulado es el ácido o la sustancia que contiene el ácido. El procedimiento se realiza con un equipo de titulación que consiste en una bureta, un vaso de precipitado, un soporte universal y un anillo con su nuez. Se adicionan dos o tres gotas de fenolftaleína (o colorante) y se comienza a titular (dejar caer gota a gota del agente titilante sobre el titilado) hasta obtener un ligero vire a rosa (en el caso de la fenolftaleína) que dure 30 segundos cuando mínimo. Si es muy oscuro, la titulación ha fracasado. Se mide la cantidad de agente titulante gastado (o gasto de bureta) y se utiliza la normalidad de la sustancia. Se emplea entonces la siguiente fórmula:

A= cantidad de NaOH. B= Normalidad del NaOH (0,1). 27

C= Peso equivalente expresado en gr. Del ácido predominante del producto. D= Peso de la muestra en ml. 10. ANALISIS SENSORIAL La evaluación sensorial es el análisis de alimentos y otros materiales por medio de los sentidos. La palabra sensorial se deriva del latín sensus, que quiere decir sentido. La evaluación sensorial es una técnica de medición y análisis tan importante como los métodos químicos, físicos, microbiológicos, etc. Las pruebas sensoriales son utilizadas en diversos tipos de industrias tales como la alimentaria, perfumera, farmacéutica, la de pinturas y tintes, etc. La selección de alimentos por parte de los consumidores está determinada por los sentidos de la vista, olfato, tacto y el gusto. La información sobre los gustos preferencias y requisitos de aceptabilidad de un producto alimenticio se obtiene empleando métodos de análisis adaptados a las necesidades de el consumidor y evaluaciones sensoriales con panelistas no entrenados. 11. TRATAMIENTO MATEMATICO. El tratamiento matemático que se los da a los datos de un problema para determinar resultados ya sea aplicados en formulas matemáticas o en datos estadísticos son los transmitidos en la correspondiente cátedra. 12. INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS FÍSICAS - QUÍMICAS.

12.1. EQUIPOS DE LABORATORIO

 Balanza analítica  Balanza mecánica  Balanza eléctrica  pH-metro  Refractómetro

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12.2. MATERIALES DE LABORATORIO            

Vasos de precipitación Espátula Probetas Matraz erlenmeyer Picnómetro Bureta Pipetas Cuchillos Morteros Soporte universal Pinzas anillo con su nuez

12.3. REACTIVOS

 NaOH

 Fenolftaleína  Agua destilada

13. METODOLOGÍA DEL PI.

La metodología utilizada en el proyecto integrador es exploratoria, básica, descriptiva y explicativa.

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Las técnicas utilizadas para alcanzar los objetivos son la observación, experimentación, industrialización y consulta. Las mismas que apoyan en el momento de la identificación de la selección, sistematizar, interpretar, caracterizar y analizar el producto y la información.

Las fases metodológicas que permitirán estructurar adecuadamente el desarrollo del proyecto son las siguientes:

13.1. MÉTODO DE OBSERBACIÓN.

Observación es un método para reunir información visual sobre de lo que ocurre, lo que el objeto de estudio hace o como se comporta, lo que se puede ver asistido por una cámara fotográfica u otro instrumento de grabación.

La observación descriptiva significa que no se desea modificar la actividad en ninguna manera, solo trata de registrarlo tal como se sucedería sin su presencia.

13.2. MÉTODO DEDUCTIVO.

Este método sigue un procedimiento sintético analítico, presentando conceptos o leyes generales de las que se extraen conclusiones o consecuencias en las que se aplican o se examinan casos particulares sobre las bases de las afirmaciones generales presentadas.

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Este método se divide de la siguiente manera:

13.3. MÉTODO DEDUCTIVO DIRECTO DE CONCLUSIÓN INMEDIATA Con el que se obtiene el juicio de una sola premisa, llegando a una conclusión directa sin intermediarios.

13.4. MÉTODO DEDUCTIVO INDIRECTO O DE CONCLUSIÓN MEDIATA: La premisa mayor contiene la proposición universal, la premisa menor contiene la proposición particular, de su comparación resuelta la conclusión.

13.5. MÉTODO INDUCTIVO.

Mediante este método se procede al estudio de casos o hechos particulares para llegar al descubrimiento o ley general.

 La observación y registro de todos los hechos.  El análisis y la clasificación de los hechos.  La derivación inductiva de una generalización a partir de los hechos.  La contrastación.

14. PROCEDIMIENTO CARACTERISTICAS.

DE DETERMINACION

DE LAS DIFERENTES

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14.1. ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO.

14.1.1. ACIDEZ DEL CACAO

14.1.1.1. TITULACIÓN Para determinar la acidez de la muestra se efectuó la siguiente manera:

1. Se llena la bureta con una solución de hidróxido de Sodio, equivalente a 0.1 mol de este álcali. Esta es una solución de 0.1N. 2. Se toma la lectura de la cantidad de la solución de la bureta. 3. Se introduce en un frasco Erlenmeyer 10g de la muestra en forma de

solución. 4. Se adiciona 5 gotas de fenolftaleína 1% como indicador. 5. Se adiciona gota a gota la solución de hidróxido de Sodio, al mismo tiempo

se gira el Erlenmeyer con la muestra lentamente. 6. Cuando aparece el color rosa,

se sigue girando el frasco durante 15 segundos para ver si el color permanece, en caso contrario, se adiciona cada vez un a gota extra del hidróxido de Sodio.

7. Si el color permanece, se termina la titulación. 8. Se toma la lectura en la bureta y se calcula la cantidad de Hidróxido de Sodio usada para neutralizar la acidez de la muestra.

14.1.1.2. CÁLCULO DE LA ACIDEZ TITULABLE: La acidez del producto se expresa como el porcentaje de peso de ácido que se encuentra en la muestra. El cálculo de la acidez titulable se efectúa mediante la siguiente fórmula:

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Descripción:

A= cantidad en mililitros del álcali o sosa usada. B= normalidad de la sosa usada. C= peso equivalente expresado en gramos del acido predominante en el producto. C= peso de la muestra en miligramos.

Por ejemplo: Se neutralizan 10gr de una muestra. El acido predominante en la muestra es el acido OLEICO para la neutralización se usaron 25.4 ml de hidróxido de sodio al 0.1 N o sea con 0.1 mol de iones por litro.

Entonces:

A= 25.4ml B= 0.1 N C= 282 (ácido oléico) D= 10 g, o sea 10000 ml

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15. DETERMINACIÓN DE pH.

Para determinar el pH, se utiliza papel indicador o un potenciómetro, para obtener medidas más exactas. En la práctica se utilizo el siguiente procedimiento:

1. Pesamos 10g. de cacao para la muestra. 2. Se añaden 50ml de agua destilada 3. Completamos el volumen con agua destilada hasta 50ml. 4. Y por último lo llevamos a un potenciómetro o pH-metro y tomamos la lectura de los resultados.

15.1. GRADOS BRIX. Para obtener los ºBrix utilizamos parte de la muestra utilizada en la obtención del pH. Siguiendo estos pasos: 1. Abrir el prisma, colocamos de 2 a 3 gotas de muestra en el centro de la superficie del prisma. 2. Cerrar cuidadosamente el prisma. 3. Observar por el ocular, dirigiéndonos hacia la luz hasta que aparezca una línea clara y definida en el campo de visión. 4. Leer en la escala superior el índice de refracción.

15.1.2. DENSIDAD.

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Para obtener la densidad aplicamos la ley de Arquímedes del cual el procedimiento es el siguiente:

1. Pesar el CACAO 2. Llenar un recipiente con agua con un volumen apropiado. 3. Sumergir el producto y dejamos que se tranquilice el agua. 4. Luego dividir la masa para la diferencia del volumen de agua inicial y final, con la siguiente fórmula:

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17. RESULTADOS.

17.1. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FÍSICOS.

Primer objetivo: determinar la masa, peso, volumen, PH, grados Brix, acidez.

CACAO: se utilizó 1.5g para determinar los análisis.

Masa: Cada unidad tendría aproximadamente una masa de 1.5 gr. Peso: 14.7 N Densidad: 0.75gr/cm3. Volumen: 2ml por unidad

17.2. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS.

CACAO: se utilizó 10g para determinar los análisis.

0

Brix: tiene una concentración de sacarosa de 4.5.

PH: 5.34 de pH con una temperatura de 26.70C.

Acidez: 7.1628%

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17.3 FERMENTACION DE CACAO Segundo objetivo: Diagrama de fermentación del cacao

La fermentación se lleva a cabo de diversas formas, pero todas se basan en apilar una cantidad de habas frescas con la pulpa suficiente para que los microorganismos produzcan calor, elevando la temperatura y sin permitir que mucho aire circule entre las habas. . Las cajas se preparan de manera que la pulpa, drene y para que pueda penetrar algo de aire, bien por medio de pequeños orificios en el fondo de la caja, o preferiblemente a través de un piso de tabloncillos separados a 6 mm.

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Las parvas pueden ser útiles para fermentar entre 90 hasta 1.100 kg de habas de cacao húmedas, aunque es preferible trabajar con cantidades intermedias. Lleva bastante tiempo recoger la cantidad necesaria de bayas, pero es esencial utilizar bayas maduras y es aconsejable que se abran todas y llenar la caja o formar la parva en un solo día. Esto puede obligar a tener que conservar durante varios días varias bayas recolectadas. En el proceso de fermentación de las semillas del cacao los microorganismos juegan un papel muy importante. La fase inicial consiste en una fermentación alcohólica llevada a cabo por las levaduras. .

El siguiente esquema detalla la conversión que se produce durante dicha fermentación:

Hidratos de carbono de la pulpa

Alcohol etílico

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Ácido acético

(Presencia de aire)

Dióxido de carbono

Agua

(Ausencia de aire)

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21. ANEXOS. FAMILIAS

FERMENTACION

RESULTADOS DE LABORATORIO 21. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FÍSICOS.

CACAO

UNIDAD 1

MASA 1.5gr.

PESO 14.7N

DENSIDAD O.75gr/cm³

VOLUMEN 2ml

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22.RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS.

0

CACAO

Bx 4.5

Ph 5.34

26.7 0C

ACIDEZ 7.1628%

20. BIBLIOGRAFÍA.

•

EN CICLOPEDIA UNIVERSAL

•

WWW.GOOGLE.COM.EC

•

WWW.CORPEI.ORG

•

ES.WIKIPEDIA.ORG/GRADO-BRIX

•

SABORUNIVERSAL.COM/2010/WWW.ZONADIET.COM/FRUTAS/

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WWW.EURORESIDENTES.COM/ALIMENTOS.

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