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Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas I Practica # 1 “OPERACIONES PRELIMINARES” Parte I: Preparación de la materia prima: selección, lavado, clasificación y pelado

Equipo # 1  Briones López Liliana  Cortes Rubio Roberto Carlos  Lira Nájera Karla Edith

Profesora: Dra. Rosa María Galicia Cabrera

Trimestre: 12-I Fecha de entrega: Lunes 6-Febrero- 2012

Introducción: La mayor parte de los alimentos puede contener, en el momento de su recolección o sacrificio, diversos

contaminantes o componentes no comestibles, por ello resulta imprescindible someter al alimento a una o más operaciones de lavado, limpieza, clasificación o pelado, que los prepare para las operaciones subsiguientes de

elaboración, que permitan obtener un alimento de calidad elevada y uniforme. Existen diversos procedimientos mecánicos de separación a los que los alimentos se someten en las primeras fases del proceso de elaboración, con

objeto de mejorar la calidad de la materia prima. Estos procedimientos, si se tienen en cuenta su bajo coste, son de una gran efectividad. (Fellows, 2007).

La operación preliminar de limpieza, junto con las operaciones de selección y clasificación, se pueden

considerar en general como operaciones de separación.

La “limpieza o lavado” separa los contaminantes de las materias primas.

La “selección” separa las materias primas en categorías de características físicas diferentes tales como tamaño, forma y color.

La “clasificación” separa las materias primas en categorías de diferente calidad. (Brennan, 1980)

Al limpiar las materias primas, el fabricante persigue principalmente dos objetivos: (i) eliminación de

contaminantes que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables; (ii) control de la carga microbiana y de las reacciones químicas y bioquímicas que dificultan la eficacia del procesado posterior y la calidad del producto.

La eliminación de la mayor parte de los contaminantes presentes en los alimentos suele requerir la utilización

de más de un sistema de lavado.

Lavado en seco. La limpieza en seco se emplea para productos de pequeño tamaño, de mayor consistencia

mecánica y menor contenido de agua (cereales, nueces, avellanas, etc.). Tras la limpieza, la superficie de estos requieren generalmente instalaciones más baratas que los sistemas húmedos y originan un efluente concentrado y seco cuya eliminación resulta más barata. (Fellows. 2007)

Lavado en húmedo. Para la eliminación de la tierra de algunos productos vegetales como remolachas,

zanahorias y otras raíces, y el polvo y residuos de pesticidas de verduras y frutos blandos, la limpieza húmeda resulta más eficaz que la seca. Además no origina polvo, y deteriora menos los alimentos. Esta operación resulta flexible si se

combina con la utilización de detergentes y sustancias esterilizantes a diversas temperaturas. Entre las instalaciones de lavado húmedo utilizadas en la actualidad se encuentran las de lavado por ducha, los lavadores de cepillo, los de tambor, los dedos y los depósitos de flotación. (Fellows, 2007)

Lavado por inmersión. Es el método más simple de limpieza húmeda, utilizándosele con frecuencia como un

paso previo en la limpieza de tubérculos y otros alimentos muy sucios. La tierra adherida resulta así ablandada y en

parte desprendida y desechada junto con la piedra, arena y otras sustancias abrasivas que pueden dañar la maquinaria utilizada en los siguientes pasos de la limpieza. La eficiencia de la inmersión se mejora: (1) moviendo el

agua respecto a los productos por medio de agitadores de hélice cubiertos y alojados dentro del depósito; (2) moviendo sustancias respecto del agua bien por medio de paletas de movimiento lento o añadiendo las materias primas a un tambor perforado que gira a la vez que está parcialmente sumergido en el depósito de inmersión.

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alimentos está seca, lo que mejora su conservación hasta su deshidratación. Los sistemas de limpieza en seco

Lavado por aspersión. La eficiencia del lavado por aspersión depende de: la presión del agua empleada, el

volumen de agua utilizado, la temperatura del agua, la distancia del producto alimenticio al origen de la aspersión, el tiempo de exposición del alimento a la ducha y el número de duchas utilizado.

Lavado por flotación. El método tiene como fundamento la diferencia de densidad o flotación entre las partes

valiosas e indeseables de los alimentos a limpiar. Como las manzanas magulladas o podridas se hunden en agua, se puede efectuar la separación sumergiéndolas en agua y recogiendo la fruta sana que quedará flotando. (Brennan, 1980).

El Pelado es una operación imprescindible en el procesado de muchas frutas y verduras en el que para

mejorar el aspecto del producto final se requiere la eliminación del material no comestible. Existen cinco métodos de pelado:

Pelado al vapor. Los alimentos (remolacha, zanahoria, etc.) se introducen en lotes en un recipiente a presión

que rueda a 4-6 revoluciones por minuto, al que se halla conectado un flujo de vapor a alta presión (1.500 x 10 3 Pa). La rotación del recipiente asegura que el alimento en cuestión conecte con el vapor por todas sus caras durante un tiempo preestablecido que depende del tipo de alimento.

Pelado a cuchillo. En este sistema de pelado, la piel de la fruta y verdura se retira al presionar éstas en

rotación contra unas cuchillas fijas. Este sistema resulta particularmente adecuado para los frutos cítricos cuya piel se retira con facilidad sin apenas deterioro o pérdida de peso.

Pelado por abrasión. El alimento entra en contacto con unos rodillos de carborundo o se coloca en unos

recipientes recubiertos con este material. Las limitaciones de este sistema son: 1) las pérdidas que provocan son mayores que las de pelado a vapor. 2) La producción de grandes cantidades de efluentes diluidos cuya eliminación resulta cara y difícil. 3) La escasa capacidad de este sistema ya que los alimentos deben contactar individualmente con la superficie abrasiva.

procedimiento antiguo de pelado cáustico los alimentos pasan por un baño de sosa al 1-2% para reblandecer la piel y ésta es posteriormente eliminada por una ducha de agua a alta presión.

Pelado a la llama. Se utiliza precisamente para las cebollas. Consiste en una cinta sinfín que transporta el

producto en rotación a través de un horno a una temperatura superior a 1000C. A su paso por el horno, la ultima capa de la cebolla y las raíces más finas se queman y la piel chamuscada es eliminada mediante una ducha de agua a alta presión. Las perdidas medias por este sistema son del 9%. (Fellows, 2007)

Objetivos: General:

Comprender la importancia de las operaciones preliminares en frutas y hortalizas para la aplicación de

diferentes tecnologías de procesamiento (enlatado) para su conservación.

Específicos:

1. Comprender y aplicar los diferentes métodos de lavado, selección y clasificación para diversas frutas y hortalizas.

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Pelado cáustico. Este sistema utiliza una solución diluida de hidróxido sódico a 100-120C. Por el

2. Comprender y aplicar los diferentes métodos de pelado que se aplican a las frutas y hortalizas según su morfología, rendimiento y calidad final. 3. Metodología: Clasificamos la materia prima por sus características: Color, Tamaño y Sanidad Aplicamos los métodos adecuado de lavado para cada fruta/hortaliza: inmersión y adición de detergente y aspersión

Realizamos los siguientes métodos de pelado Métodos Térmicos

Método químico Cáustico

Abrasión

Manual

(lotes de papas y zanahorias)

(lotes de papas y zanahorias)

Los separamos por lotes y los colocamos en la maquina peladora por abrasión e iniciamos el proceso Cuando se elimino la piel paramos el proceso

Pesamos el lote, registramos el tiempo de pelado, evaluamos la calidad y calculamos el rendimiento

Separamos por lotes y utilizamos peladores para eliminar la piel

Una vez que eliminamos la piel pesamos los lotes, registramos el tiempo de pelado, evaluamos la calidad y calculamos el rendimiento.

(Guayabas) Pesamos lotes de guayabas y los sumergimos en un recipiente con NaOH al 4% con una temperatura de 85C Sacamos las guayabas cuando obtuvieron un color oscuro

Agua Caliente

Vapor

(Jitomate)

(Jitomate)

Separamos por lotes y los sumergimos en un recipiente con agua en ebullición (93C) durante 50 seg.

Separamos por lotes y los colocamos en la vaporera por 40 seg

Lavamos el producto para eliminar la piel

Lavamos el producto para facilitar la eliminación de la piel

Lavamos vigorosamente con duchas de agua para eliminar la piel Verificamos si ya no había NaOH en las guayabas adicionando al agua 2 gotas de fenolftaleína Sumergimos las guayabas en una solución de ácido cítrico al o.o1%.

Pesamos el lote, calculamos el rendimiento, evaluamos la calidad y registramos el tiempo de pelado

Pesamos los lotes, calculamos el rendimiento, evaluamos la calidad y registramos el tiempo de pelado.

Flama (Chile poblano) Separamos por lotes y los expusimos a la flama de un mechero, giramos el producto para que la piel se chamuscara uniformemente

Pesamos el lote, calculamos el rendimiento, evaluamos la calidad y registramos el tiempo de pelado

Eliminamos la piel con duchas de agua a presión

Pesamos el lote, calculamos el rendimiento, evaluamos la calidad y registramos el tiempo de pelado

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Métodos mecánicos

Resultados:

Producto

Peso después del

Abrasión

0.720 Kg

Abrasión Manual

Tiempo de pelado

Rendimiento (%)

0.490 Kg

1.08 min

68.1

1.160 Kg

0.770 Kg

1 min

66.4

2.160 Kg

1.88 Kg

4.10 min

87

Total

4.040 Kg

3.140 Kg

Pelado Manual

1.950 Kg

1.730 Kg

7 min

88.7

Pelado por Abrasión

2.050 Kg

1.800 Kg

4 min

87.8

1

(Chica)

Zanahoria

Peso antes del

Lotes y Método

2

(Mediana) 3

(Grande)

Papa

pelado

Vapor

Jitomate

Guayaba Chile Poblano

Agua

Caliente

pelado

Vapor

Agua

Caliente

77.7

Agua

Vapor

Caliente

Agua

Vapor

Caliente

Alta

1.280 Kg

1.950 Kg

1.120 Kg

1.750 Kg

17 min

3 min

87.5

89.7

Media

1.150 Kg

1.130 Kg

1 Kg

1.125 Kg

15 min

3 min

87

99.6

Baja

0.490 Kg

93.9

-

Total

2.92 Kg

91

93.3

0.460 Kg 3.08 Kg

2.66 Kg

4 min 2.875 Kg

Buena (Cáustico)

1.850 Kg

1.640 Kg

1 min

88.6

Mediana (Cáustico)

1.810 Kg

1.600 Kg

3 min

88.4

Baja (Cáustico)

1.525 Kg

1.265 Kg

3 min

83

Total

5.185 Kg

4.505 Kg

Flama

0.376 Kg

0.285 Kg

86.9 26 min

75.8

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Los rendimientos se calculan de la siguiente forma:

Zanahorias por Pelado por abrasión y cuchillas

Jitomates por Pelado con

Chiles por Pelado con

Guayaba

Flama

Cáustico

Papas por Pelado Abrasivo y por Cuchillas

por

Pelado

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Agua Caliente y Vapor

Discusión: En el tratamiento caustico (Guayaba), el lote de buena calidad el pelado fue muy rápido porque el agua se

encontraba a la temperatura optima (85C), se tuvieron que hacer pausas para volver a utilizar la solución de sosa porque se enfrió al meter el primer lote (buena calidad) esto fue porque la guayaba estaba a temperatura ambiente

entonces al meter los siguientes lotes el tiempo de exposición de la guayaba con la solución fue mayor, en el lote de

baja calidad al momento de lavarlo se tuvo que hacer con más cuidado para no maltratar el producto, podemos ver que el mejor rendimiento fue el de la guayaba de buena calidad y la que tuvo más perdida fue la de baja calidad porque la guayaba se encontraba más madura y al desprender la piel se llevo parte de la guayaba. Tratamientos mecánicos “abrasivo y manual” (zanahoria y papa). El rendimiento del pelado manual es mayor

porque podemos seleccionar que parte del producto pelamos y en el que es por abrasión no se tiene control de las fuerzas mecánicas que raspan el producto provocando que no solo se arrancara la piel sino que se perdiera gran cantidad de producto.

Tratamiento Térmico “Flama” (chile poblano). Este es un método en el que podemos tener un buen

rendimiento pero tenemos desventajas porque si se quema más de la cuenta la piel podemos tener una un bajo rendimiento porque perderíamos a parte de la piel, el mesocarpo que es la carne del chile, este método también es muy tardado. Tratamiento Térmico “Agua Caliente y por Vapor” (Jitomates). El tratamiento por agua caliente tuvo un

mayor rendimiento porque el agua pudo cubrir completamente el producto y el pelado se pudo realizar fácilmente,

en el tratamiento por vapor no tuvo una exposición homogénea y esto provoco que el pelado no fuera uniforme y

Conclusiones: Logramos identificar los diferentes métodos de pelado que se aplican en la industria alimentaria, en los

que debemos identificar factores como la temperatura, tiempo que aplicamos en el pelad o y calidad. No podemos dejar a un lado la operación de selección, clasificación y limpieza ya que en estos tenemos parámetros para que nuestro producto a procesar tenga las medidas de calidad necesarias.

En el caso del pelado caustico los problemas que se presentaron fueron que tuvimos que esperar más tiempo del necesario porque la temperatura de la solución bajo porque al introducir las guayabas estas se encontraban frías y provocaron el descenso de temperatura de la solución, En la industria este es un método muy eficiente, ya que se cuenta con un peladora a base de lejía que consta de un baño de solución de NaOH, un intercambiador de calor para calentar la solución cáustica y un mecanismo para transportar la hortaliza o fruta a través de un baño, y esto asegura que los frutos sean sumergidos totalmente en la solución, esta eficacia depende de la concentración de

lejía, de su temperatura y del tiempo de contacto. En general, a mayor temperatura, se requiere menor

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hubo partes que no se pudieran pelar.

tiempo de exposición y menor concentración de lejía; a mayor concentración de lejía, se requiere menor temperatura y menor tiempo de exposición.

El mejor método térmico de pelado fue por ebullición ya que tuvo un mejor rendimiento ya que la transferencia de calor fue uniforme porque el agua envolvió totalmente al producto sumergido. En el pelado con vapor la aplicación no fue uniforme porque la vaporera no creo el vapor necesario y este no envolvió el producto de la manera deseada, originando que la piel quedara unida en distintas áreas de la hortaliza, teniendo que dedicar más tiempo para desprender la piel; el mismo problema se vio reflejado en el pelado con flama, ya que las irregularidades en la textura del chile poblano dificultaron la aplicación del calor al producto.

El mejor método mecánico fue el manual porque se pelo el producto de una manera uniforme, el bajo rendimiento en la máquina de abrasión se debió a que no solo quito la piel de la zanahoria y papa, sino que también se llevo carne de nuestras hortalizas y esto provoco pérdidas de producto.

Debemos recalcar la importancia que tienen las operaciones preliminares como el lavado, selección y clasificación para la correcta aplicación de un método de pelado , escaldado, etc. de frutas y hortalizas, ya que tanto la forma, textura, tamaño e índice de madurez son factores que determinan la efectividad y tipo de método a usar. Cuestionario: 1. Mencione tres métodos de clasificación diferentes y que equipo se utiliza. ¿Qué características físicas Clasificación por color: se realiza manualmente o por medios electrónicos. Los sistemas pueden ser

monocromáticos (blanco y negro), dicromo (4100 tonos de rojos y verde) y tricromático o a todo color (262,000

tonos de rojo, verde y azul con infrarrojo opcional) el control se realiza con un CPL (Programmable Logic

Controller) que tiene una serie de programas preinstalados para distintos productos y que pueden cambiarse fácilmente por el operario.

Para las frutas u hortalizas de menor tamaño pueden clasificarse de mayor velocidad utilizando unos sistemas

de clasificación por color controlados mediante un microprocesador. El producto pasa por un foto detector. El color e

intensidad de iluminación se ajustan adecuadamente para cada tipo de producto. El foto detector mide la luz reflejada de cada partícula individualmente y la compara con un estándar preestablecido. El producto que no se ajusta al color preestablecido son rechazadas por un chorro de aire comprimido.

Clasificación por peso: La clasificación por peso es más exacta que otros métodos y se emplea para aquellos

alimentos de mayor valor (por ejemplo, huevo, carne en porciones y frutas tropicales). Los granos, las nueces (avellanas y frutos semejantes) y las legumbres, se clasifican por aspiración, Los guisantes y loas judías de lima por

flotación en salmuera (densidad 1,1162-1,1362), aquellas unidades demasiado maduras, almidonosas se hunden, mientras que las más verdes flotan.

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de la fruta u hortaliza se consideran?

Clasificación por calidad: la clasificación que es una separación en función de una característica, es por

gradación que es llevada por operarios que tienen la formación para inspeccionar simultáneamente distintas variables. En algunos casos se lleva a cabo con análisis de laboratorio para determinar el contenido de proteínas,

contenido de agua y presencia de insectos. Es costosa la clasificación pero tiene la ventaja de que se puede analizar

simultáneamente muchos atributos que no pueden examinarse automáticamente, lo que permite obtener un producto uniforme y de alta calidad.

2. ¿Cuál es el método de lavado más adecuado para las siguientes hortalizas: brócoli, coliflor, zanahorias, chile pasilla y chícharos? Escriba el procedimiento.

Hortaliza

Método de Lavado y Procedimiento Se realiza mediante Inmersión y aspersión conjuntamente, para la inmersión se puede utiliza

Zanahorias

tinas o depósitos ya sea de metal, cemento liso u otros materiales, provistos de rejillas en el fondo para la eliminación de tierra o piedras y la aspersión que puede ser por bandas

transportadoras o rodillos, los aspersores arrastra y remueve la suciedad que podría estar adherida a la zanahoria reduciendo la posible contaminación de la misma.

Brócoli Chile Pasilla Chícharos

Se realiza por lavado por inmersión en tanques de agua agitada y después por aspersión ya que los aspersores pueden ser adecuados para que el agua salga a diferentes presiones crean turbulencia y sea más efectivo el lavado y no dañen el fruto eliminando polvo y suciedad.

Se limpia en seco, se hace pasar un chorro de aire a gran velocidad quitando las sustancias contaminantes por diferencias de densidad.

Se limpian en un clasificador vibratorio para eliminar las vainas y los guisantes de tamaño inferior, después son lavados en un tanque de flotación con agua circulante, donde las piedras y objetos pesados se van al fondo del tanque.

3. Escriba los diagramas de bloques de las operaciones preliminares aplicadas a las frutas y hortalizas utilizadas en la práctica.

Selección. Inspección. Muestreo. Se toman piezas al azar de cada lote para pruebas fisicoquimicas.

Consiste en separar la matria prima que presenta daños fisicos como magulladuras o podredumbre o bien que no cumplen con las especificaciones de madurez o tamaño.

Limpieza.

Clasificación

Eliminar la suciedad como tierra y restos de plaguicidas; el método a utilizar depende de las caracteristicas del producto.

Separación del producto según la calidad. Se puede seleccionar por tamaño y forma, por color y madurez o por el destino final del producto

Pelado Eliminación de la cáscara o piel del producto segun su morfología.

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Coliflor y

4. Una vez que ha aplicado el pelado, ¿Qué tipo de norma de calidad aplicaría (producto fresco o procesado)? Fundamente su respuesta

La norma que aplicaríamos seria para un producto procesado por que el pelado es una operación imprescindible en el procesado de las frutas y verduras ya que mejora el aspecto final del producto y sus características organolépticas son mejores. 5. De acuerdo a los métodos de pelado aplicados, indique cual sería el más adecuado para cada fruta u hortaliza considerando calidad y rendimiento. Fundamente su respuesta Zanahoria y Papa (método por pelado manual y abrasión): El mejor método fue el pelado manual que se aplico en zanahoria y papa, ya que se tiene obtuvo el mejor rendimiento y tubo menos pérdida de producto, le desventaja es el tiempo debido a que es mas tardado quitar la piel y cara con respecto a la

mano de obra, para reducir esto se necesitaría de mas operario lo cual sería un gasto mas para la industria. El pelado por abrasión se obtuvo un menor tiempo de proceso y pero no obtuvo un buen rendimiento. Guayaba: El método de pelado químico con sosa que se aplico en guayaba es eficaz ya que se logro obtener un producto final muy atractivo a la vista, el método en si es sencillo .A nivel industrial se puede decir que es rentable ya que la solución de NaOH puede tenerse para varios lotes y no se tendría una

perdida grande de masa del fruto en este método hay que considerar parámetros de tiempo, concentración y temperatura. Chile poblano (método con flama): se logro el pelado sin embargo no es un método que se pueda Jitomate (agua caliente y vapor): el jitomate es un fruto que dependiendo su estado de madurez es

más fácil de manejar para quitarle la piel se observo que el mejor método es por agua caliente utilizando la

marmita, obteniendo el mejor rendimiento. Porque al sumergir el fruto se tiene una transferencia uniforme de calor por lo tanto se puede tener un mejor pelado caso que no se tienen el método por vapor. 6. Con respecto a los métodos de pelado aplicados a la manzana en la práctica compare y analice los resultados obtenidos con los resultados y metodología reportados en el artículo discutido en la clase de

teoría: Bayindirli, L., Bayindirli, A., Sahin, S., Sumnu, G. y Gider, S. 1996. Studies on causting peeling of apples. J. Food Sci. Technol. 33(3): 240-242.

El rendimiento del pelado depende de la temperatura, la concentración de las soluciones de lejía, así como tiempo de inmersión. El tiempo de inmersión fue inversamente proporcional con la concentración y la Temperatura de la

solución de NaOH. Se observo que a una temperatura alta (90ºC) el tiempo de inmersión (4 min) es menor en dicha

solución cuya concentración fue mínima, pero el tejido fue reblandecido y era inaceptable. Entonces a medida que

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aplicar a la industria ya que es mucho tiempo en pelar y en esperar a que la piel se desprenda del chile.

aumenta la concentración, el tiempo de inmersión necesario para pelar se reduce. Puesto que hay una pequeña diferencia en los tiempos de pelado y la alta concentración de NaOH no se desea, la concentración de NaOH elegida para dicho fin fue de 12%.

Bibliografía:  Brennan, J. G., Butters, J. R., Cowell, N.d., Lilley, A.E.V. 1980. Las operaciones de la Ingeniería de los

alimentos, Editorial Acribia, Zaragoza, España, págs. 16, 19, 25, 26, 28  Fellows, P. 2007 Tecnología del procesado de los alimentos: Principios y prácticas, Segunda Edición, Ed. Acribia, Zaragoza, España, págs. 97-99, 111-113

 Prácticas de Laboratorio. Tecnología de Frutas y Hortalizas I. Ingeniería en alimentos .Dra. Rosa

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María Galicia Cabrera. México D.F. Enero 2012