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TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS – VI SEMESTRE – ING. IND.ALIMENTARIAS

I.

INTRODUCCION

Las frutas son apreciadas por su atractivo, por su aroma agradable debido principalmente a los aldehídos, alcoholes y esteres, por su sabor agridulce y su textura suave y crujiente debido al celular infladas de agua, y por los nutrientes con que contribuyen a la alimentación. La mayoría de las frutas consisten en el material pulposo y comestible que se desarrollan alrededor y se adhiere a la semilla después que una planta ha florecido. La parte comestible puede encontrarse alrededor de un centro como es el caso de la manzana o alrededor de un hueso o semilla dura como se da en el caso del durazno. Las frutas se comen crudas, después congeladas o en su forma seca. Además, las frutas frescas, congeladas o secas se pueden procesar en una gran variedad de formas. El conocimiento elemental de la estructura del material de la planta, es básico para comprender los cambios que se llevan a cabo en las frutas antes de su procesamiento. Las frutas en almíbar son productos preparados con fruta en estado maduro, sanas, peladas descorazonadas, des pedunculadas, cortadas en mitades o en trozos y envasadas con una solución de azúcar (almíbar). Rara vez se encuentran en las frutas bacterias putrefactas, debido a que su propia acidez impide el desarrollo de estos microorganismos. Por ello el objetivo de conservar las frutas al natural en envases cerrados consiste en envases cerrados consiste en matar los fermentos y bacterias que ya estén presentes y prevenir que otros se propaguen en el envase. II.

OBJETIVOS  Elaborar fruta de almíbar, con melón, durazno y piña.  Realizar el balance de energía como también el balance de costos.

III.

MARCO TEORICO 3.1 FRUTA ESTADO DE MADUREZ Se requiere de fruta que se encuentre en un estado de madurez intermedia (“pintón”), es decir, que no haya llegado a su madurez completa ya que debe soportar todas las operaciones de manipuleo y tratamiento térmico. La textura debe ser firme y poseer un buen color y aroma. Estos requerimientos influirán directamente con la presentación final del producto. 3.2 CONTENIDO DE AZÚCAR Y ÁCIDO Aunque el contenido de azúcar y ácido es característico de cada fruta, se recomienda que estas tengan un ° Brix por encima de 9 y un pH lo mas ácido posible. Estas dos características son importantes y contribuyen con la calidad del producto final.

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3.3 CONTENIDO DE PECTINA. Las frutas que tienen un significativo porcentaje de pectina, reducen los costos de procesamiento ya que requieren menos cantidad de espesante en la formulación, sin embargo, este componente no es un requerimiento indispensable para que la fruta pueda ser destinada al procesamiento de fruta en almíbar. 3.4 TEXTURA. La textura de la materia prima es indispensable para obtener fruta en almíbar de calidad. Esta debe ser firme, de preferencia con células corchosas, de tal modo que penetre el edulcorante y otros componentes con facilidad INSUMOS: 3.5 AZUCAR Se utiliza para edulcorar y lograr una palatalización del producto, donde se controlan los grados brix adecuados al jarabe o almíbar para que éstos sean transferidos a la materia rpima. Se emplea azúcar blanca refinada. 3.6 ACIDO CÍTRICO Se utiliza para regular la acidez, se controla a través del pH adecuado en el jarabe, y para neutralizar el efecto del hidróxido de sodio después del pelado químico de la fruta. 3.7 ESTABILIZADOR Se utiliza para dar cuerpo al almíbar. El mas utilizado es la carboximetil celulosa (CMC). 3.8 HIDROXIDO DE SODIO Se utiliza para el pelado químico en solución con agua y a concentraciones variables de acuerdo a la fruta. 3.9 SORBATO DE POTASIO O BENZOATO DE SODIO Son conservadores químicos contra mohos y levaduras. 3.10 ENVASES Los productos obtenidos pueden ser envasados en diferente tipos de envases, a saber: - Frascos de vidrio con sus respectivas tapas - Envases metálicos: hojalata, aluminio - Envases plásticos - Envases laminados Los envases a utilizar estarán en función al nivel de tecnología a emplea, tiempo de vida, entre otros.

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Según (j. Cheftel, 1980) el ácido cítrico se utiliza para regular la acidez, se controla a través del ph adecuado en el jarabe, y para neutralizar el efecto del hidróxido de sodio después del pelado químico de la fruta. Según (Fellows, 1994) el estabilizador se utiliza para dar cuerpo al almíbar. el mas utilizado es la carboximetil celulosa (cmc). Según (Fellows, 1994)hidroxido de sodio se utiliza para el pelado químico en solución con agua y a concentraciones variables de acuerdo a la fruta. Según (Fenema, 1985)sorbato de potasio o benzoato de sodio son conservadores químicos contra mohos y levaduras. Según (Fenema, 1985) envases los productos obtenidos pueden ser envasados en diferente tipos de envases, a saber: - frascos de vidrio con sus respectivas tapas - envases metálicos: hojalata, aluminio - envases plásticos - envases laminados los envases a utilizar estarán en función al nivel de tecnología a emplea, tiempo de vida, entre otros

IV.

MATERIALES Y EQUIPOS 4.1 Equipos y utensilios.

 Recipientes de acero inoxidable o los necesarios para realizar la cocción de las materias primas.  Cucharas de acero inoxidable o las disponibles en el laboratorio  Tablas de cortas  Cuchillos  Refractómetro  pH metro  Balanza digital  Cocina industrial  Fósforos  Recipientes varios  Envases de vidrio (este material lo traen los estudiantes) 4.2

Materia prima y aditivos

 800 g de cada tipo de fruta es decir de melón, durazno y piña (preferiblemente las que se encuentran de temporada)  625 gr de azúcar (pueden traer las dos libras para hacer rectificaciones)  2 gr de ácido ascórbico

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 1 lt de agua

V.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 5.1 DIAGRAMA DE FLUJO SELECCIÓN DE FRUTAS

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5.2 Recepción y selección En esta etapa se realiza en control de calidad de la materia prima de acuerdo a los requerimientos del proceso (°Brix, pH, textura, tamaño, color, etc) además del registro de los pesos para un control de rendimientos. La Materia prima que no es procesada inmediatamente, debe ser almacenada en refrigeración, donde se debe controlara la temperatura y Humedad relativa. La selección se realizará para eliminar toda fruta que presente signos de deterioro, las picadas, enmohecidas, putrefactas, etc. La clasificación se hace para agrupar la fruta por: estado de madurez, forma, tamaño, color, etc., de este modo darle tratamiento adecuado o separarlas de acuerdo al proceso tecnológico a destinar. 5.3 Lavado Con el lavado se elimina cualquier partícula extraña que pueda estar adherida a la fruta, se utiliza agua potable. Se puede realizar por inmersión, aspersión o agitación. Una vez lavada la fruta se recomienda un desinfectado, para lo cual se sumerge la fruta en una solución desinfectante por un tiempo entre 5 y 15 minutos dependiendo del desinfectante a utilizar. Generalmente se utiliza el hipoclorito de sodio a 100 PPM de CLR 5.4 Pelado y acondicionado En este caso a nivel de laboratorio realizamos el pelado manualmente utilizando un cuchillo. Depende de las características de la fruta y de la capacidad de la planta. Puede ser manual, mecánico, por inmersión en agua caliente o químico.

5.5 Trozado Con cuchillos de acero inoxidable o cortadores-rodajadores especiales de acuerdo a la presentación que se le quiere dar al producto final.

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5.6 Preparación del jarabe Preparamos el almíbar que también se conoce como solución de cubierta, jarabe, líquido de gobierno, entre otros. Se prepara con agua potable, azúcar blanca industrial, ácido cítrico, espesante y de acuerdo a la tecnología un conservador químico (tecnología artesanal). La cantidad de azúcar está en función a la fruta y al mercado consumidor. Se prepararan con 40 °Brix. En cuanto al pH del almíbar también dependerá de la fruta. Para frutas poco acidas el pH estará de 2.8-3.3 (para reportar en el equilibrio 3.8) y agregamos ácido cítrico 2.2 g.

El espesante es para darle cuerpo al almíbar, puede ser CMC (Carboximetil Celulosa) pesamos 1.2g Para facilitar su incorporación y evitar la formación de grumos, éstos serán mezclados con parte del azúcar, antes de su adicción. Y el preservante que es el sorbato de potasio ejerce efecto sobre mohos y levaduras. 5.7 Escaldado de la fruta La fruta acondicionada se coloca dentro de la olla en el que se encuentra el almíbar preparado y se cuece por unos 5 minutos, con la finalidad de ablandar la fruta, inactivar carga microbiana y llevar a una correcta temperatura de envasado.

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5.8 Llenado La fruta luego de la cocción es envasada en frascos de vidrio, cubriéndola con el almíbar caliente y cerrándolo inmediatamente.

5.9 Pasteurización Los frascos se ponen en agua hirviendo, cubiertos hasta el cuello dejándolos de 15 a 20 minutos a partir que el agua comience a hervir nuevamente con el producto.

5.10 Sellado y enfriado Transcurrido este tiempo, se sacan y se dejan enfriar a temperatura ambiente.

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5.11 Pesado El peso de la materia prima, se considera para llevar acabo los balances de masa y controlar rendimientos.

5.12 Almacenado

VI.

BALANCE DE MATERIA

Materia que entra = Materia que sale Peso inicial=Producto final + Mermas Como podemos ver que durante el proceso hubo varias mermas es decir perdidas de materia las cuales están especificadas en las siguientes tablas, las dos primeras tablas expresan todos los pesos de producto antes del almacenado y después del almacenado ya que hubo un derrame de almibar justo antes de realizar el pesado. PESADO ANTES ALMACENADO Fruta VASO 1 Jarabe Fruta VASO 2 Jarabe Fruta VASO 3 Jarabe Fruta VASO 4

DEL 194 140 252 332 147 205 1145

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Jarabe Fruta VASO 5 Jarabe Fruta VASO 6 Jarabe PESO TOTAL INTERMEDIO

379 508 187 318 3807

PESADO DESPUÉS DEL ALMACENADO Fruta 338 VASO Jarabe Fruta 328 VASO Jarabe Fruta 204 VASO Jarabe Fruta 265 VASO Jarabe Fruta 340 VASO Jarabe Fruta 1462 VASO Jarabe 2937 PESO FINAL A continuación este es el cuadro de resumen PESO INICIAL 3997.638 G 125.638 g TROCEADO 50 PESADO 200 ESCALDADO 10 ENFRIADO DERRAME DE 800 ALMIBAR 2937 g PESO FINAL 1060.638 g MERMA Ahora reemplazamos los datos en la ecuación Materia que entra = Materia que sale Peso inicial=Producto final + Mermas 3997.638 g = 2937 g + 1060.638 g 3997.638 g = 3997.638 g Hallando el rendimiento

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𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 ∗ 100 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙

𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =

2937 𝑔 ∗ 100 3997.638 𝑔

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 73.46 % 6.1 Balance de costos En la siguiente tabla nos muestra los precios de cada materia prima e insumo en función a la cantidad utilizada. MATERIA PRIMA PIÑA MELON DURAZNO AZUCAR AGUA SUBTOTAL ADITIVOS

CANTIDAD (EN GR) 800 800 400 593 1400 3993 CANTIDAD (en gr) 2.238 1.2

ACIDO CITRICO CARBOXIMETIL CELULOSA CMC 1.2 SORBATO DE POTASIO 4.638 SUBTOTAL 3997.638 TOTAL SERVICIO DE COCINA TOTAL DE COSTO DE PRODUCCION

PORCENTAJE (%) 20.011817 20.011817 10.0059085 14.8337593 35.0206797 99.8839815 PORCENTAJE (%) 0.05598306 0.03001773

PRECIO S/. 1.5 2 2.5 1.5 2 9.5 PRECIO S/.

0.03001773 0.11601851 100

0.45 1.05 10.55 2.5 13.05

0.25 0.35

El costo de producción para obtener 2937 gr de fruta en almíbar es de S/.13.05 El costo unitario por 100 gr es 2937 gr ----------- S/.13.05 100 gr ----------- S/.X 𝑋=

100 ∗ 13.05 2937

𝑋 = 𝑆/0.44 El costo unitario por 100 gr de fruta con almíbar es de S/. 0.44

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VII.

ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS TABLA DE RESULTADOS

PESO INICIAL PELADO TROCEADO ESCALDADO LLENADO ENFRIADO PESO FINAL MERMA RENDIMIENTO

CANTIDAD GR 3997.638 125.638 50 200 10 12 2937 1060

PORCENTAJE % 100 3.14280583 1.25073856 5.00295424 0.25014771 0.30017725 73.4683831 26.5156575 73.46 %

 En el presente cuadro podemos ver los datos importantes de los pesos inicial así como final y también podemos ver las mermas que hubo específicamente en diversas operaciones en donde se registraron importantes pérdidas.  En el cuadro de resultados de balance de materia podemos observar también los pesos en porcentajes. El rendimiento es del 73.45 % y la merma es el 26 % lo que nos dice que hubo una significativa perdida de materia. En el momento del pesado hubo un derramamiento de almíbar lo que registró una pérdida considerable. Debemos tratar de evitar a lo sumo las pérdidas de materia porque esto en cantidades industriales es una importante pérdida registrada como pérdida importante de dinero  El tratamiento con almíbar resulta muy beneficioso y rápido para evitar los daños de las frutas una vez peladas y cortados, con el cual evitamos la perdida de nutrientes, sabores y aromas propios de la fruta. La concentración de azúcar en la solución de gobierno evita la proliferación de los diferentes microorganismos, lo cual aporta un nivel de seguridad a las conservas con este líquido.  Las preparaciones de las conservas de frutas con almíbar son fáciles de llevar a cabo, basta con llevar a cabo un buen control de los cortes y desperdicios de las frutas; tratando y controlando bien la preparación del almíbar en cuanto a sus ingredientes.  La mayoría de frutas poseen una concentración regular de ºBrix, este método puede ejecutarse a casi todas las frutas, ampliando así el campo de aplicación para este método muy útil. TOTAL DE COSTO DE PRODUCCION * 2937 GR DE PRODUCTO S/.13.05 S/.0.44 COSTO UNITARIO * 100 GR DE PRODUCTO

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El costo de producción por 2.937 kg casi 3 kg de frutas en almíbar nos dio un costo de S/. 13.05 el costo unitario por 100g de producto nos dio S/ 0.44 podemos deducir de esto que la producción de este tipo de alimento puede resultar rentable en materia económica. VIII. CONCLUSIONES  Se elaboró fruta de almíbar, con melón, durazno y piña con el debido control de calidad para obtener un producto inocuo  Se realizó el balance de energía como también el balance de costos.

IX.

BIBLIOGRAFIA

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Introducción a la ciencia de los alimentos Owen Fenema, volumen 1, editorial reverte

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Ingeniería de Alimentos, operaciones unitarias y practicas de laboratorio, editorial Limusa Wiley, 2003.

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Charley, H. (1987). Tecnología de Alimentos. Mexico: Primera Edición. Editorial Limusa S.A.

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