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MERMELADA DE TAMARINDO ENDULZADA CON STEVIA Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Ingeniería Introducción a la ingeniería de alimentos

Juan Camilo Rueda Canon 1​​ , Maria Alejandra Ruiz Torres 2​​ , Sebastián Felipe Argüello López 3​ , Valeria Tatiana Tay González 4​ I.

Objetivos

General Elaborar y evaluar dos tipos de mermelada de tamarindo, utilizando diferentes endulzantes. Específicos ● Evaluar la diferencia de aporte calorífico entre las dos mermeladas. ● Determinar las propiedades reológicas de las mermeladas. ● Obtener la cantidad de sólidos solubles, el pH, color y sabor de las mermeladas. II.

Identificación del producto

Según la norma técnica colombiana 285, la mermelada es un producto pastoso, firme y esparcible obtenido a partir de fruta. Elaborado por la cocción de pulpa de fruta con agua y endulzante. La mermelada aporta cantidad importante de energía necesaria para desarrollar actividades diarias, estimula el sistema digestivo y ayuda a la conservación de frutas. De manera que se espera que tanto el producto convencional como el innovador tenga las mismas características físicas. La parte innovadora es que un tipo de mermelada que se elaborará sea endulzado con stevia, de forma que se puede comparar con la mermelada, también elaborada, endulzada con sacarosa común. III.

Justificación

La mermelada forma parte de la canasta familiar, es un alimento tradicional agradable entre niños, jóvenes y adultos, siendo una conserva de fruta hecha con azúcar y tener un buen sabor goza de una gran aceptación a nivel mundial al tener gran variedad de frutas en cada región presentando así diversos sabores.

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Colombia es el noveno proveedor de frutas exóticas del mundo, sus exportaciones han presentado en los últimos tres años un crecimiento principal en frutos como uchuva, tomate de árbol, tamarindo y granadilla, de ésta manera, se observa que existe un gran potencial en frutas como materia prima de un producto importante en la dieta de las familias como lo es la mermelada. (Granados, B. & Rodríguez, R., 2018) Con el desarrollo de éste producto se puede contribuir a una creciente demanda de productos naturales y tradicionales del país en donde el consumidor se encontrará con la opción de probar nuevos sabores y acercarse a frutos exóticos de los cuales no se tiene mucho conocimiento. Por otro lado, la elaboración de un producto utilizando edulcorante en reemplazo del azúcar convencional, permite ampliar el rango de consumidores potenciales a personas con enfermedades como la diabetes, sobrepeso, hipertensión entre otras y personas que siguen dietas especiales y prefieren consumir alimentos bajos o con cero azúcar, la ventaja de los edulcorantes artificiales es que no elevan el nivel de azúcar en la sangre y no cuentan como carbohidratos ni como grasas en las dietas de intercambio (Colombia, 2015), según (Nielsen, 2019) el 60% de los colombianos sigue una dieta especial que los limita o restringe de ingredientes especiales, las dietas más seguidas son: bajo en grasa 39%, bajo o sin azúcar 35% y libre de lactosa 25%, en países de américa latina como Chile, Venezuela, Perú, México, Argentina, Brasil y Colombia más del 50% de las personas buscan productos bajos en azúcar, y el 62% está dispuesto a pagar un precio mayor por productos que apoyen sus metas, así se puede inferir que cada vez hay más personas que prefieren productos saludables. Además de ésto, el 100% del mercado de azúcar en el país, solo el 3% es de los endulzantes incluyendo azúcar light. IV.

Marco teórico

Mermelada De acuerdo con la Norma Técnica Colombiana 285, la mermelada es un producto de consistencia pastosa, semisólida o gelatinosa que se obtiene por la cocción y concentración de una o más frutas enteras, concentrado, pulpa, jugos de fruta o sus mezclas, al cual se le agregan edulcorantes naturales con la adición o no de agua y aditivos permitidos. (ICONTEC, 2017). La norma también señala que la concentración final de sólidos solubles por lectura refractométrica no debe ser inferior al 65%. Adicionalmente, según el Ministerio de salud y protección social en la resolución 3929, especifica que la mermelada puede contener trozos de fruta y/o piel y puede ser hecha con o sin adición de pectinas. (Min. Salud y Protección social, 2013). Según la resolución anterior la mermelada tiene unos requisitos fisicoquímicos y unos contenidos mínimos de fruta en mermeladas como se puede ver en las siguientes tablas: 2. [email protected]​ 2. ​[email protected]​ 3 ​ [email protected]​ [email protected]

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Tabla 1. R ​ equisitos fisicoquímicos para mermeladas Parámetro

Mínimo

Máximo

60

-

-

3,4

0,5

-

Sólidos solubles por lectura refractométrica a 20 °C pH a 20°C % de acidez (como ácido cítrico)

Tabla 2. C ​ ontenidos mínimo de fruta en mermeladas Fruta Breva, ciruela, fresa, durazno, guayaba, mango, manzana, pera, tomate árbol, papaya, papayuelas, frambuesa.

% en masa 40

Albaricoque, mora, coco, lulo, piña, uvas, cereza, banano, uchuva

30

Cítrico, maracuyá, curaba, ciruela claudia, guanabana, gulupa

20

Tamarindo, granadilla

6,0

Hay que tener en cuenta que cuando se mezclen distintas frutas para la elaboración de mermeladas, el porcentaje mínimo de fruta en el producto será establecido a partir del porcentaje mínimo de la fruta que más sólidos aporte a la formulación. Características sensoriales de la mermelada El color, olor y sabor de la mermelada debe ser característico al tamarindo. Además, la consistencia es pastosa, firme, esparcible y libre de materias extrañas. Fruta exótica Las frutas tropicales, llamadas a menudo frutas exóticas en los países donde son exportadas y consumidas, no designan a ninguna fruta de un hábitat en particular o una realidad biológica 2. [email protected]​ 2. ​[email protected]​ 3 ​ [email protected]​ [email protected]

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concreta sino a un clima determinado. Lo que tienen en común estas frutas es la capacidad de no soportar el frío, ya que pueden resultar dañadas o tener trastornos en el desarrollo cuando la temperatura cae por debajo de los 4°C. Por ello no son comunes en todas las partes del mundo encontrándose los exportadores principales América Latina y el Caribe, seguido de Oriente y en menor medida África y la Costa subtropical de Granada España. (Notimérica, 2016)

Tamarindo El tamarindo (​Tamarindus Indica L). es un árbol de gran tamaño originario de las sabanas secas del África tropical, pertenece a la subfamilia Caesalpiniaceae del grupo de las leguminosas, otros nombres que recibe son ​tamarinde, celagi, asam tangal, acem, tamarind, tamind y zampalok. (Montes, G. & García, D. et al., 2006). Se ha adaptado a regiones que poseen estaciones secas de larga duración y son sensibles a las heladas. (Pérez, F.,2016). Se adapta bien desde el nivel del mar hasta los 600 msnm, prefiere suelos profundos, con pH de 6,5 a 7,5. (SIAP, 2019). El fruto es una vaina larga, casi siempre curvada o en forma de arco. Cada uno mide de 5 a 15 cm de largo y de 2 a 3 cm de ancho. Cada vaina contiene entre 1 y 12 semillas, dependiendo de la variedad. Su pulpa se encuentra rica en ácido tartárico y es muy utilizado en la elaboración de bebidas, mermeladas y confitería como por ejemplo refrescos, dulces, conservas, salsas y remedios naturales o también se puede consumir como fruto fresco. (SIAP, 2019). La pulpa del tamarindo es muy nutritiva, contiene 11% en ácidos buenos niveles de azúcar, pectina, vitamina B y sales minerales, también es rico en carbohidratos y fibra soluble por lo que regula y facilita el tránsito intestinal, en ese sentido es un alimento que se utiliza para corregir problemas de estreñimiento así como en dietas para perder peso, actúa como antioxidante y se destaca en la presencia de vitamina C y provitamina A. (Moreal, A., 2018 ). Edulcorante Se refiere a aquel aditivo alimentario que es capaz de mimetizar el efecto dulce del azúcar y que habitualmente aporta menor energía. Algunos de ellos son extractos naturales mientras que otros son sintéticos, en éste último caso se denominan edulcorantes artificiales. Son empleados como sustitutos de todo o parte del contenido de azúcares de comidas y bebidas. (Almeida, J. & García, M. et al., 2013) Stevia Es un edulcorante natural que no proporciona energía metabolizable durante su consumo, se extrae de las hojas de la planta ​Stevia Rebaudina. ​Debido a su bajo índice glucémico es 2. [email protected]​ 2. ​[email protected]​ 3 ​ [email protected]​ [email protected]

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considerado como un edulcorante seguro para utilizar en productos destinados a personas con diabetes y enfermedades hipoglucémicas. El diterpeno glucosídico esteviósido es el principal componente dulce presente en las hojas de Stevia. Éste compuesto desde el año 2011 tiene aprobación por parte de la Unión Europea para ser utilizado como edulcorante E 960. Se estima que la dulzura del esteviósido es aproximadamente 300 veces que el de la sacarosa (esteviósido al 95% de pureza) y su ingesta diaria admisible (IDA) es aproximadamente 7,9 mg de esteviósido/ kg de peso corporal. (Palacio, E. & Hurtado, J. et al., 2017) Ficha técnica preliminar producto En las tablas 3 y 4 se expone la información de la ficha técnica de la mermelada convencional y la de innovación respectivamente. Teniendo en cuenta que el producto convencional utiliza como endulzante sacarosa y la de innovación se pretende utilizar stevia. Nombre del producto

Mermelada de tamarindo

Descripción del producto

Producto con consistencia pastosa producido por la cocción de pulpa de fruta combinado con agua y azúcar (sacarosa).

Presentación comercial

Envase de vidrio por 125 g

Envase de vidrio por 250g

Carbohidratos

11 g

Proteínas

0g

Azúcar

10 g

Energía aportada por porción

189 kcal

Composición nutricional por porción de 15 g

Formulación

Pulpa de fruta, sacarosa, pectina.

Tipo de conservación

El almacenamiento del frasco cerrado es al medio ambiente, en un lugar fresco, no necesita refrigeración. Una vez abierto se debe mantener refrigerado a temperaturas entre 0 y 4ºC.

Consumidores potenciales

Producto convencional en la canasta familiar.

Vida útil estimada

6 meses

Requisitos minimos y Normatividad

NTC 285 frutas procesadas,mermeladas y jaleas de frutas.

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Tabla 3. F ​ icha técnica preliminar de producto convencional

Nombre del producto

Mermelada de tamarindo

Descripción del producto

La mermelada de fruta es un producto con consistencia pastosa producido por la cocción de pulpa de fruta combinado con agua y endulzante..

Presentación comercial

Envase de vidrio por 125 g

Envase de vidrio 250 g

Carbohidratos

11 gramos

Proteínas y grasas

0 gramos

Azúcar

0 gramos

Energía aportada

desconocida

Composición nutricional

Formulación

Pulpa de fruta, stevia, pectina.

Tipo de conservación

El almacenamiento del frasco cerrado es al medio ambiente, en un lugar fresco, no necesita refrigeración. Una vez abierto se debe mantener refrigerado a temperaturas entre 0 y 4ºC.

Consumidores potenciales

Personas con sensibilidad a la sacarosa.

Vida útil estimada

6 meses

Requisitos minimos y Normatividad

NTC 285 frutas procesadas,mermeladas y jaleas de frutas,

Tabla 4. F ​ icha técnica preliminar de producto innovador. V.

Diagrama de proceso

Dentro del proceso de elaboración de la mermelada se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: -

Materias primas​: 1. Fruta: Son la parte fundamental de la mermelada, ya que la fruta o las frutas utilizadas son las que suministran y definen el olor, sabor y color del producto a elaborar. Además de esto, dependiendo del tipo de fruta también le puede

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aportar sustancias pécticas, ácidos y azúcares necesarios para obtener un producto final de buena calidad. La fruta se debe encontrar en un estado óptimo de madurez teniendo un sabor, color y aroma propio de las frutas en este estado. Además de esto, las frutas deben encontrarse limpias y almacenadas en un espacio en donde no favorezca el crecimiento de microorganismos o si las frutas a utilizar son frutas frescas, deben lavarse adecuadamente antes de usarse. 2. Azúcares o edulcorantes: La NTC 285 permite el uso de sacarosa, azúcar invertido, glucosa y miel de abejas como edulcorante para la mermelada. Cada uno de los anteriores aporta diferentes características a la mermelada, todos son una fuente importante para corregir y definir el sabor del producto pero hay algunos que adicional a esto, aportan características físicas como mayor viscosidad y una mejor consistencia. 3. Ácidos: provienen en su mayoría por las frutas utilizadas pero algunas veces suele recurrirse a ácidos como el cítrico con el fin de corregir la acidez (pH) del producto. Adicionalmente, ayuda a darle brillo a la mermelada, mejora su sabor, evita la cristalización del azúcar y prolonga la vida útil de la mermelada. 4. Sustancias pécticas: Forman parte de los tejidos de las frutas, se encuentran localizados en los espacios intercelulares y en la pared primaria de las células. Tienen como función darle esa consistencia pastosa a la mermelada.

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Equipos de proceso​:

Figura 1. E ​ quipos utilizados en la elaboración industrial de la mermelada. -

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Condiciones de proceso​: Dentro de las condiciones más importantes a tener en cuenta dentro del proceso de elaboración de la mermelada se encuentran en la parte de la cocción, el envasado y la pasterización. a) Cocción: la cocción prolongada destruye la pectina, así que controlar la temperatura en esta parte del proceso es importante. La mermelada llegará a su punto cuando alcanza una temperatura de 104 - 105 °C. b) Envasado: El envasado debe hacerse a alta temperatura para reducir el riesgo de contaminación por microorganismos y garantizar un producto esterilizado. Este proceso se realiza a aproximadamente 85°C. c) Pasterización: En esta etapa los envases son expuestos a vapor de agua a temperaturas superiores a los 80°C para eliminar cualquier tipo de microorganismo remanente en el envase. Envases​: Los envases generalmente son de vidrio, ya que resisten las altas temperaturas y el cambio de temperaturas al enfriar el producto sin desprender ningún tipo de sustancia que pueda afectar el sabor del producto o quien lo consume.

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Figura 2. D ​ iagrama de proceso de la elaboración de la mermelada A partir del anterior diagrama se puede identificar cada una de las etapas del proceso para la mermelada, a continuación se explicará brevemente en qué consiste cada una: 1. Selección: Se eliminan las frutas que no se encuentran maduras y las que se encuentran en estado de podredumbre. 2. Pesado: Se determinan rendimientos y se calcula la cantidad de los demás ingredientes según la formulación. 3. Lavado: Se elimina cualquier tipo de partículas extrañas, suciedad, restos de tierra y demás impurezas. Esta operación se puede realizar por inmersión, agitación o aspersión y al final se usa una solución desinfectante. 4. Pelado: se procede a eliminar las cáscaras. 5. Pulpeado: Consiste en obtener la pulpa libre de semillas. Para este proceso se puede usar licuadoras o pulpeadoras. Al final de esto nuevamente se pesa la pulpa y se corrige la cantidad del resto de ingredientes. 6. Cocción de la fruta: En este proceso se cocina la fruta junto con el azúcar o edulcorante y hacia al final del proceso se le agrega la pectina. 7. Envasado: Se realiza a una temperatura aproximada de 85°C para evitar contaminación. 8. Enfriado: Este proceso se puede realizar por inmersión, aspersión o rociado. 9. Etiquetado: Indica a los consumidores de dónde procede y la calidad del producto. 10. Almacenamiento: se debe realizar en un lugar fresco y seco evitando la luz directa. Dependiendo del tipo de almacenamiento también va a afectar el tiempo de vida del producto.

VI. Referencias y bibliografía 2. [email protected]​ 2. ​[email protected]​ 3 ​ [email protected]​ [email protected]

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Granados, B. & Rodríguez, R. (2018). Plan de negocios para determinar la viabilidad en la creación de compañía fabricante de conservas y mermeladas de frutas. Universidad Piloto de Colombia. Bogotá. Recuperado de http://repository.unipiloto.edu.co/bitstream/handle/20.500.12277/4640/00004897.pdf?sequen ce=1&isAllowed=y Almeida, J & García, M. et al. (2013). Una visión global y actual de los edulcorantes. Aspectos de regulación. Nutrición Hospitalaria. Recuperado de http://scielo.isciii.es/pdf/nh/v28s4/03articulo03.pdf Palacio, E. & Hurtado, J. et al. (2017). Edulcorantes naturales utilizados en la elaboración de chocolates. Recuperado de ​http://www.scielo.org.co/pdf/bsaa/v15n2/v15n2a16.pdf Moreal, A. (2018). Tamarindo: Propiedades, beneficios y valor nutricional. Recuperado de https://www.lavanguardia.com/comer/frutas/20181022/452423760234/frutas-alimentos-propi edades-beneficios-valor-nutricional.html Montes, G & García, D. et al. (2006). ¿Conocemos el tamarindo? ​Tamarindus Indica ​L., una planta de usos múltiples. Su propagación y micropropagación. Recuperado de http://www2.izt.uam.mx/newpage/contactos/anterior/n62ne/tamarindo.pdf Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación. (2017). NTC 285 frutas procesadas: Mermeladas y jaleas de fruta. Bogotá. Notimérica. (2016). Frutas tropicales, una abundante fuente de vitaminas y minerales. Recuperado de https://www.notimerica.com/sociedad/noticia-frutas-tropicales-abundante-fuente-vitaminasminerales-20160717132934.html Colombia. (2015). La diabetes y los endulzantes artificiales. Recuperado de https://www.colombia.com/vida-sana/nutricion/sdi/106555/la-diabetes-y-los-endulzantes-artif iciales Pérez, F. (2016). “Establecimiento de un cultivo ​in vitro d​ e​Tamarindus Indica L. ​Para la obtención de antioxidantes.” Universidad Autónoma del Estado de México. Toluca, México. Recuperado de http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/65363/TESIS%20Tamarindo%20complet a.pdf?sequence=3 Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. (2019). TAMARINDO. Recuperado de https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/501321/Tamarindo_compressed.pdf 2. [email protected]​ 2. ​[email protected]​ 3 ​ [email protected]​ [email protected]

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Ministerio de Salud y Protección Social. Resolución número 5109 de 2005,333 de 2011, 3929 de 2013. Correcciones del profesor

2. [email protected]​ 2. ​[email protected]​ 3 ​ [email protected]​ [email protected]

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