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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

“DETERMINACION DE PARAMETROS OPTIMOS EN EL PROCESO DE MERMELADA DE TUNA (Opuntia ficus indica) EN LA COMUNIDAD CAMPESINA DE CHALLAGUAYA, REGION TACNA - 2013”

Plan de Tesis Presentado por: Est. Susana Lázaro De La Torre

TACNA- PERÚ 2013

1

I. DATOS GENERALES

1.1.

Título “DETERMINACION DE PARAMETROS OPTIMOS MERMELADA

DE

TUNA

(Opuntia

ficus

indica)

EN EL PROCESO DE EN

LA

COMUNIDAD

CAMPESINA DE CHALLAGUAYA, REGION TACNA- 2013”.

1.2.

Área de Investigación Procesos Agroindustriales.

1.3.

Autor Lázaro De La Torre, Susana Celia

1.4.

Asesor M Sc. Ing. Raúl Cartagena C.

1.5.

Institución / Localidad donde se realizará la investigación La investigación que corresponde a las pruebas experimentales y definitivas se realizará en la comunidad de Challaguaya situada a 3,180 msnm, que corresponde a la provincia de Tarata, las pre-pruebas y los análisis de laboratorio se realizaran en el laboratorio de procesos de la Universidad Privada de Tacna.

2

II.

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

2.1. Planteamiento del problema En los valles trasandinos del sur del Perú se producen una variedad de cultivos frutales, destacando entre ellos, la fruta de la Tuna, cuyo nombre científico es

Opuntia ficus i. tiene su producción debido principalmente a las variables óptimas para su cultivo como ser clima, humedad, calidad de suelo entre otros. Siendo Challahuaya (Perteneciente a la Provincia de Tarata) una de las localidades que se destaca en su producción, teniendo un aporte en termino porcentuales del 90% en la producción regional de Tacna, siendo esta de 317.00 TM (La región produjo 353.00 TM en el año 2011), superando en producción a las demás zonas productoras de tuna de la región (SISAGRI 2012). La producción de la tuna en Challahuaya posee un sistema de comercialización productor, mayorista/acopiador y consumidor, siendo comercializado sin darle un valor agregado al producto, donde se aprecia grandes mermas en el manejo post cosecha del producto, debido principalmente a la ausencia de niveles de capacitación y transferencia de tecnologías por parte de los productores. Hay que señalar dentro de este análisis que la población de Challahuaya al margen de tener grandes potencialidades en la producción de diversos cultivos, este anexo perteneciente al Distrito de Tarata posee reducidos niveles de vida, debido principalmente al predominio de una agricultura de subsistencia el cual limita y restringe su crecimiento y desarrollo económico (Municipalidad Distrital de Ticaco2010) La sola producción y distribución del producto sin valor agregado se justifica en lo descrito en el punto anterior, la ausencia de un valor agregado del producto, es debido a la ausencia de capacitación y transferencias de tecnologías, esta ausencia de productos con valor agregado que satisfaga la demanda creciente de los mercados nacionales e internacionales, hace que el anexo pierda una gran oportunidad de crecer y desarrollarse económicamente. 3

El planteamiento del problema de la presente investigación se fundamenta en la potencialidad de la fruta de la tuna. Principalmente de los derivados que se obtienen industrialmente a partir de la tuna y la penca, que son los denominados alimentos funcionales; que son beneficiosos para la salud por sus aportes nutricionales, preventivos y curativos para diversas enfermedades. Los cuales exigen un riguroso proceso con medidas de inocuidad adecuadas, en ese sentido el desarrollo de productos a partir de la tuna, como fuente importante de fibra, hidrocoloides, pigmentos como las betalainas y carotenoides, los minerales como el calcio y potasio y algunas vitaminas como la vitamina C (Saenz y Sepúlveda, 2001). El proceso de algunos productos exige la existencia de parámetros óptimos de control que sirvan para establecer los criterios óptimos en el proceso de producción, alguno de ellos puede ser la ubicación geográfica; respecto a la altitud sobre el nivel del mar (msnm), la temperatura, la presión, etc. Todos estos parámetros tendrán como objetivo la elaboración de productos controlando un conjunto de variables intervinientes, que permitan procesar y lograr un producto de alta performance y condiciones de calidad, que por defecto incentivará a la aceptación por parte de los consumidores. Si no se presta la debida atención al problema propuesto, se estaría desaprovechando la producción existente en materia prima (tuna) en la Comunidad de Challaguaya, y no se realizaría un verdadero análisis de la posible rentabilidad que resultaría el procesar la tuna para darle un valor agregado elaborando un producto de consumo habitual como lo es la mermelada. 2.2. Formulación del Problema A continuación se presenta la formulación del problema general y especifico de la investigación. 2.2.1. Formulación del Problema General

4

¿Cuáles son las cantidades óptimas en el proceso de elaboración de mermelada de tuna (Opuntia ficus indica) en la comunidad campesina de Challaguaya? 2.2.2. Formulación del Problema Específico 

¿Cuáles son las cantidades óptimas de insumos para la elaboración de mermelada de tuna?



¿Cómo influye el grado de gelifiación y consistencia en el proceso de elaboración de mermelada de tuna?



¿Cuál es la aceptación organoléptica que tiene la mermelada de tuna?



¿Cómo influye la temperatura del proceso y la altura (m.s.n.m.) en la calidad de la mermelada de tuna?

2.3. Justificación e importancia de la Investigación El fruto posee un valor nutritivo superior al de otras frutas en varios de sus componentes: 100 gr. de la parte comestible posee 58 a 66 unidades calóricas, 3 gr. de proteínas, 0,20 gr. de grasas, 15,50 gr. de carbohidratos, 30 gr. de calcio, 28 gr. de fósforo y vitaminas (caroteno, niacina, tiamina, riboflavina y ácido ascórbico). Este proyecto se hace con el fin de que en la comunidad de Challaguaya pueda ser comercializada la mermelada de tuna y así también poder satisfacer las necesidades de las personas. La tuna es una fruta nutritiva y natural con este proyecto se pretende transformar la fruta y así poder darle un valor agregado accesible para que todas las personas puedan adquirirla. La falta de empleo deteriora el nivel de vida de la comunidad y provoca que la marginación aumente significativamente hacia las grandes ciudades.

5

Es entonces preciso buscar alternativas de producción que corresponda a las necesidades de la sociedad en general, además de que sean rentables económicamente y generadores de empleo. Para este propósito la tuna existe en la zona ya que este producto es comercializado a precios bajos y las ganancias muy pequeñas por lo que se pretende dar un valor agregado a este producto. 2.4. Objetivos 2.4.1. Objetivo General Evaluar y cuantificar los insumos óptimos para el proceso de elaboración de mermelada de tuna, estableciendo su aceptación por parte del consumidor. 2.4.2. Objetivos Específicos  Cuantificar el grado de gelifiación y consistencia en el proceso de elaboración de mermelada de tuna.  Cuantificar la cantidad de insumos requeridos en el proceso de elaboración de mermelada de tuna. 

Establecer mediante evaluación sensorial la aceptación de la mermelada de tuna.



Evaluar la influencia de la temperatura y la altura en el proceso de cocción de mermelada de tuna. 

El abono orgánico (humus de lombriz), es un fertilizante orgánico y ecológico, resultado de la transformación, por parte

de

las

Lombrices

Rojas

de

California,

como,

nitrógeno: 2.31%, fosforo: 1.46%, potasio: 2.35%, calcio, magnesio, hierro, etc.

6



El abono inorgánico (NPK) es el acrónimo de la relación entre los

elementos químicos Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K) que son comúnmente utilizados en los fertilizantes. 

Biofertilizante ( algamar power) es un bioestimulante orgánico extraído

de

algas

marinas

enriquecido

con

macroelementos.

Promueve el proceso de división y diferenciación celular, lo cual estimula naturalmente de raíces, hojas, flores y frutos. Aumenta el desarrollo y el vigor de la planta, incrementa la resistencia de las plagas y enfermedades, favorece la formación y cuajado de los frutos, bulbos y tubérculos, etc.; Contiene nitrógeno 35%, fosforo 12% potasio 12%, calcio 8% magnesio, etc.

2.5. Hipótesis 2.5.1. Hipótesis General de la Investigación H1: La evaluación y cuantificación óptima de los insumos para el proceso de elaboración de la mermelada de tuna influye en su calidad fisicoquímica y sensorial. H0: La evaluación y cuantificación óptima de los insumos para el proceso de elaboración de la mermelada de tuna no influye en su calidad fisicoquímica y sensorial. 2.5.2. Hipótesis Específicas 2.5.2.1. Hipótesis Especifica N° 01 H1: El grado de gelificacion y consistencia si influye en proceso de elaboración de la mermelada de tuna. H0: El grado de gelificacion y consistencia no influye en proceso de elaboración de la mermelada de tuna.

7

2.5.2.2. Hipótesis Especifica N° 02 H1: Las cantidades óptimas de insumos afectan positivamente durante el proceso de elaboración de la mermelada de tuna. H0: Las cantidades óptimas de insumos afectan negativamente durante el proceso de elaboración de la mermelada de tuna. 2.5.2.3. Hipótesis Especifica N° 03 H1: La mermelada de tuna si tiene una aceptación organoléptica después de proceso de elaboración. H0: La mermelada de tuna si tiene una aceptación organoléptica después de proceso de elaboración. 2.5.2.4. Hipótesis Especifica Nº 04 H1: La temperatura del proceso y la altura (m.s.n.m.) no afecta la calidad de la mermelada de tuna durante su proceso de elaboración. H0: La temperatura del proceso y la altura (m.s.n.m.) si afecta la calidad de la mermelada de tuna durante su proceso de elaboración. 2.6. Variables de la Investigación Las variables de la investigación se presentan a continuación siendo estas: 2.6.1. Variables independientes Las variables identificadas son:  Var Ind. X1 = % de Pectina.  Var. Ind. X2 = % de Pulpa.  Var. Ind. X3 = % de Azúcar. 8

2.6.2. Variable Dependiente La variable identificada es: Proceso de Elaboración de Mermelada = Y  Y1 = Consistencia.  Y2 = Sabor.  Y3 = Grado de Gelificacion. 2.6.3. Variables Intervinientes Las variables identificadas son:  M1 = Temperatura del proceso.  M2 = Altitud. Donde el modelo planteado se constituye de la siguiente manera: Consistencia Y1

% de Pulpa X1

Sabor Y2

% de Pectinas X2

Grado de Gelificacion Y3

% de Azúcar X3

Y (Var. Dependiente)

X (Var. Independiente) Temperatura M1 Altura M2

M (Var. Intervinientes) 2.6.4. Caracterización de las variables 2.6.4.1. Pectina: Variable independiente continua que en la cocción permite la unión físico – química del conjunto de los ingredientes que conforman la mermelada (fruta, agua, azúcar y ácido). 9

2.6.4.2. Pulpa: Variable independiente continua que suministra el olor, sabor y color del producto a elaborar, y aporta generalmente sustancias pécticas, ácidos y azúcares, componentes necesarios para obtener un producto final de buena calidad. 2.6.4.3. Azúcar: Variable independiente continua que está en función de la cantidad a emplear de pulpa. Normalmente se usa una relación de azúcar: fruta de 50: 50 respectivamente. 2.6.4.4. Consistencia: Variable dependiente que está en función del empleo adecuado de la pectina; y ésta será sólida o semisólida. 2.6.4.5. Sabor: Variable dependiente que resultará característico de la fruta a utilizar. 2.6.4.6. Gelificación: Variable dependiente que indica el punto final de cocción, una vez alcanzada la concentración correcta de azúcar que va entre los 65-68% de sólidos solubles. 2.6.4.7. Altitud: Variable interviniente que es considerable ya que influye en la temperatura de proceso de la mermelada. Los tunales están entre los 2000 a 2800 metros de altitud; en zonas de menor 10

altitud a lo anterior se producen problemas fitosanitarios y en las zonas muy altas, productos de baja calidad. 2.6.4.8. Temperatura del proceso: Variable interviniente que mide la temperatura del proceso de cocción de mermelada; varía de acuerdo a la variación de la ubicación geográfica sobre el nivel del mar.

11

2.6.5. Definición operacional de las variables. Problema

Objetivo

Problema General.

Objetivo General.

¿Cuáles

Evaluar

son

Hipótesis

y

cuantificar los

optimas en el

insumos

proceso

óptimos

para

elaboración de

el proceso de

mermelada de

elaboración de

tuna (Opuntia

mermelada de

ficus

tuna,

indica)

en

la

indicadores

Índices/ unidades

Métodos

Hipótesis General.

las cantidades de

Variables

estableciendo

comunidad

su aceptación

campesina de

por parte del

Challaguaya?

consumidor.

La evaluación Variable Dependiente. y cuantificación  Consistencia = Y1 óptima de los insumos para  Sabor = Y2 el proceso de  Grado de Gelificación = Y3 elaboración de la mermelada de tuna influye en su calidad fisicoquímica y Variable Independiente. sensorial.

 Cantidad de Pulpa = X1  Cantidad de Azúcar = X2  Cantidad de Pectina = X3

 Distancia de recorrido de una gota de mermelada en 30 s  Escala Hedónica  Gel respecto a la temperatura

 Centímetros

 Uso de Consistómetro Bostwick

 Puntuación de 1-9  Grados SAG

 Evaluación sensorial  Método SAG (IFT)- Uso del Ridgelímetro

 Peso  Peso respeto a cantidad de pulpa  Peso respecto a cantidad de pulpa

 Kilogramos  Kilogramos  Kilogramos

 Análisis Gravimétrico  Análisis Gravimétrico  Análisis Gravimétrico

12

Problema Específico.

Objetivo Específico.

Hipótesis Específicas.

¿Cómo influye el grado de gelifiación y consistencia en el proceso de elaboración de mermelada de tuna?

 Cuantificar el grado de gelifiación y consistencia en el proceso de elaboración de mermelada de tuna.

 El grado de Variable interviniente. gelificacion y consistencia si influye en  Temperatura de proceso = M1 proceso de  Altitud = M2 elaboración de la mermelada de tuna.

 Cuantificar cantidad insumos requeridos el proceso elaboración mermelada tuna.

 Las cantidades óptimas de insumos afectan positivamente durante el proceso de elaboración de la mermelada de tuna.

¿Cuáles son las cantidades óptimas de insumos para la elaboración de mermelada de tuna? ¿Cuál es la aceptación organoléptica que tiene la mermelada de tuna? ¿Cómo influye la temperatura del proceso y la altura (m.s.n.m.) en la calidad de la mermelada de tuna?

la de en de de de

 Establecer mediante evaluación sensorial la aceptación de la mermelada de tuna.  Evaluar la influencia de la temperatura en el proceso de cocción de mermelada de tuna.

 Según la altitud (m.s.n.m.)  3180 m.s.n.m.

 La temperatura del proceso y la altura (m.s.n.m.) no afecta la calidad de la mermelada de tuna durante su proceso de elaboración.  La mermelada de tuna si tiene una aceptación organoléptica después de proceso de elaboración.

13

 Grados Celsius  Metros

 Uso del Termómetro  Uso del altímetro

2.7. Limitaciones de la investigación 2.7.1. Área geográfica Influye directamente sobre algunas variables como tiempo y temperatura del proceso, ya que Challaguaya está a una altitud de 3180 m.s.n.m. y la temperatura se ve influenciada por la altitud, de tal manera que la temperatura disminuye a medida que la altitud aumenta y esto a su vez reduce el tiempo del proceso. 2.7.2. Época o período La investigación está sujeta al periodo de producción de la tuna que es esencialmente entre los meses de febrero y marzo. 2.7.3. Financiamiento La realización de la tesis está sujeta al financiamiento del

organismo no

gubernamental (ONG) “Challaguaya mi pueblo”. 2.7.4. Tiempo disponible El proyecto exige una dedicación exclusiva, y está sujeto a la permanencia del tesista en el pueblo de Challaguaya para hacer las pruebas y ejecución. 2.7.5. Recursos utilizados Los resultados están sujetos a los recursos disponibles, aunque no son condicionantes en los resultados finales. 2.7.6. Disponibilidad de equipos Los análisis de materia prima están sujetos a la disponibilidad de equipos específicos para esta investigación. 2.8. Descripción de las características de la investigación  Tipo de Estudio El tipo de estudio es tecnológico, perteneciente al contexto de la aplicación que consiste en la experimentación de variables. 14

 Nivel de investigación El nivel de la investigación es Correlacional de corte transversal.

III.

MARCO TEÓRICO

3.1. Antecedentes de la investigación Existen pocas referencias bibliográficas respecto a la elaboración de mermelada de tuna, algunos por destacar son los siguientes:

15

En México, en el año 2005, González-Cruz

y cols realizaron el experimento de

utilizar a la tuna (Opuntia sp.) para la realización de la “Elaboración de jaleas y mermeladas de cinco especies de tuna”, en la elaboración de las jaleas y mermeladas se realizó utilizando un diseño experimental totalmente al azar, teniendo como variables: el agente de gelificación (pectina, carragenina y agar), las temperaturas de almacenamiento (25 y 37 ºC) y los tiempos de incubación (45 y 90 días). Las mermeladas y jaleas obtenidas de las cinco diferentes especies de tuna presentaron características sensoriales y microbiológicas similares, sin embargo, la textura fue variable para cada una de ellas, siendo la de Opuntia joconostle la que presentó mejor consistencia, debido a que en forma natural su acidez está en el intervalo de acción de las pectinas (pH 3.3). Además la estabilidad de cada una de las muestras no varía significativamente, lo que indica que la matriz del gel formada es estable aún sometiéndola a altas temperaturas de almacenamiento. En el año 2007, en Ica, por el IX Congreso de ciencia de los alimentos y V foro de ciencia y tecnología de alimentos, se elaboró mermeladas a partir de pulpa y cáscara de cuatro variedades de tuna (verde, roja, morada y xoconostle), para aprovechar la fibra dietética contenida en esta última, estudiando el efecto que tiene la composición de las mermeladas representadas por su porcentaje de pulpa, cáscara y pectina en sus propiedades físicas como son el color y la textura (dureza, resortividad, cohesividad, adhesividad, gomosidad y masticabilidad), así como sus propiedades químicas (% de proteína, % de humedad, % de ácido cítrico, % de fibra cruda, % de cenizas naturales, % de cenizas insolubles, ºBx y pH) y finalmente en su evaluación sensorial utilizando una escala hedónica de 1 a 9 para medir el grado de aceptación o rechazo. Los resultados fueron que al aumentar el porcentaje de cáscara en su composición, aumenta el porcentaje de proteína, el porcentaje de fibra cruda, el porcentaje de humedad, el porcentaje de cenizas naturales, el pH, la dureza, la resortividad, la gomosidad, la masticabilidad y su aceptación sensorial, pero disminuye el porcentaje de cenizas insolubles, la luminosidad y la adhesividad. Las formulaciones expresadas en (% de pulpa, % de cáscara, y % de pectina) fueron: Para la mermelada de tuna verde (87.805%, 12.255%, 1.961%); para la mermelada de tuna roja (85.366%, 9.792%, 2.081%); para la mermelada de tuna morada 16

(79.463%, 15.729%, 0.948%); y finalmente para la mermelada de tuna xoconostle (99.010%, 0.990%). Por otro lado una tesis de grado respecto a la elaboración de mermelada de mora con remolacha realizada en el 2011 por Usca, quien utilizó un método experimental, aplicando diferentes técnicas como determinaciones físicas, microbiológicas, composición bromatológica, y evaluación sensorial. Se elaboró mermelada con remolacha y mora en proporción 70:30, 60:70, 50:50 y 40:60 respectivamente, observándose que la muestra de proporción 50:70 obtuvo mayor aceptación. Posteriormente realizó la evaluación nutritiva de la mermelada testigo (mora) y la muestra de proporción 50:50 (remolacha: mora), obteniendo en la proporción 50:50 (remolacha: mora) mayores componentes nutritivos: 0,76% proteína, 28,9% humedad, 1,2% ceniza, 1,3% fibra, 0,1% extracto etéreo, 67,74%, 39% azúcares totales, 68 °Brix sólidos solubles, 3,3 pH, 0,8% acidez, 13mg/100g vitamina C. En el análisis microbiológico se observó que durante el proceso de preparación, no hubo crecimiento microbiano. Además se determinó que la mermelada con contenido del 50% de remolacha posee mayor valor nutritivo y aporte calórico que una hecha solo con mora por lo que recomienda realizar la cuantificación de otros parámetros como folatos, yodo, betalaninas para de esta forma tener una información más amplia del producto. Así mismo en la Universidad de Guanajuato, después de una serie de pruebas experimentales de mermeladas a base de pulpa y cáscara de tunas a nivel laboratorio, generados de proyectos de investigación anteriores, y con base en resultados de evaluación sensorial, análisis microbiológico y fisicoquímico, se seleccionó en el 2011, una formulación de mermelada a partir de una mezcla de pulpa y cáscara de tuna, la última de variedad reyna, y la pulpa de variedad xoconostle para su procesamiento a nivel planta piloto. La mermelada elaborada fue caracterizada mediante análisis fisicoquímico y microbiológico. Dentro de los análisis fisicoquímicos se incluyó la determinación de Fibra Dietética (4,35 g de fibra dietética/15 g de mermelada), siendo éste uno de los análisis más importantes, cuyo valor procede principalmente de la cáscara de las tunas. Basados en las especificaciones exigidas por la Norma Oficial Mexicana, el producto puede considerarse apto para su consumo y para propósitos de comercialización. 17

Una investigación realizada por Ventrera y col del Departamento de Tecnología Agroindustrial, de FCA de la Universidad Nacional del Cuyo en Argentina sobre elaboración de dulce de tuna (Opuntia ficus indica finermis) refieren que el consumo de tuna, es bajo en su zona, por lo que es necesario buscar alternativas de industrialización para utilizar los excedentes, entre sus objetivos fue elaborar dulce de tuna y obtener un producto de aceptabilidad similar a los elaborados con otras frutas tradicionales de la zona (membrillo, batata, etc.). Se utilizaron tunas del pedemonte. Para la obtención de la pulpa se realizó un tratamiento con NaOH al 3 % para ablandar la piel. Una parte fue pelada manualmente y otra se procesó sin pelar. Ambas variantes se cubetearon, sancocharon y tamizaron en refinadora (0,8 mm). Se caracterizaron las pulpas por determinación de sólidos solubles, color, acidez potencial y viscosidad. Los ingredientes fueron glucosa y sacarosa (60%), ácido cítrico (0,5%), agar-agar y goma garrofín en partes iguales (2%).Se concentró en paila abierta. Cerca del punto final se ensayó el agregado de esencias de limón, vainilla y un testigo sin saborizar. En los dulces obtenidos se determinó pH, acidez titulable, sólidos solubles, color y consistencia. La evaluación sensorial se hizo utilizando panel entrenado con escalas estructuradas y no entrenado con escalas de preferencia. El análisis de Varianza no indicó diferencias significativas entre las 6 variantes ensayadas. La pelada-limón obtuvo mayor puntaje general y 20% de “Gusta mucho” siendo elegida por el 53% de los panelistas. El peor resultó el sin pelar y sin saborizar. 3.2. Bases Teóricas 3.2.1. La Tuna La tuna (Opuntia spp.) es una fruta perteneciente a la familia de las cactáceas y ha sido hasta ahora la más explotada y comercializada en México. Es muy apreciada por su sabor característico y por los múltiples atributos que posee (Ochoa y Guerrero, 2010). Es un fruto que se consume en fresco y recientes estudios han demostrado que la tuna contiene altos niveles de agentes antioxidantes tales como ácido 18

ascórbico, compuestos fenólicos y pigmentos betalaínicos (Tesoriere et al. 2005); así como altas concentraciones de compuestos como calcio, magnesio, prolina y taurina, que le confieren características de un alimento funcional (Galati et al. 2003). Para la distribución y comercialización se necesita una fruta de buena presentación y calidad; lo cual no se logra de manera satisfactoria ya que el principal inconveniente de la tuna es la corta estacionalidad de su producción (Ochoa y Guerrero, 2010). Además, la tuna es un fruto perecedero que se abarata en las épocas de mayor producción; por tanto, es una realidad la necesidad de buscar y probar tecnologías satisfactorias de conservación, así como técnicas de manejo poscosecha, empaque y embalaje, que permitan un mejor aprovechamiento de la tuna (Esquivel, 2004). Clasificación taxonómica REINO

: VEGETAL.

SUBDIVISIÓN

: EMBRYOPHYTA.

DIVISIÓN

: ANGIOSPERMAE.

CLASE

: DICOTILEDÓNEA.

SUBCLASE

: DIALIPETALAS.

ORDEN

: OPUNTIALES.

FAMILIA

: CACTACEAE.

SUBFAMILIA

: OPUNTIOIDEAE.

TRIBU

: OPUNTIAE.

GÉNERO

: Opuntia.

Fuente: ASERCA, CIESTAAM, 1995.

3.2.1.1. Variedades de la tuna La producción de tunas es la orientación perseguida en la mayor parte de los países. En la región mediterránea y en México la especie mayoritariamente destinada a este fin es Opuntia ficus-indica (L.) Miller, sin embargo en este país, dependiendo de regiones, se utilizan distintas especies cultivadas para la 19

producción de tunas, lo que origina la obtención de frutos de distintos tamaños, formas y colores; entre éstas, las consideradas buenas productoras de frutos son (Becerra, 1999): Quien clasifica de acuerdo a lo siguiente: a) Nopal Manso (Opuntia megacantha Salm-Dick) La planta alcanza unos 5 m de altura y sus cladodios, de forma elíptica, llegan a medir 40-50 cm de largo, e incluso 60 cm. Su fruto es muy espinoso, siendo uno de los más apreciados para el consumo en fresco y para comerlo seco como tuna-pasa. b) Nopal Cardón o tuna cardona (Opuntia streptacantha Lemaire) Planta corpulenta, arborescente, de unos 5 m de altura, con cladodios de 25-30 cm de largo, de color verde oscuro; presenta areolas muy pequeñas y próximas entre sí, con numerosas espinas y flores amarillas o anaranjadas. Fruto muy suculento y con menor número de semillas que las demás especies. c) Tuna

Alfajayucan

(Opuntia

amyclae

ó

Opuntia

Albicarpa

Scheirnvar) Nopal arbustivo con cladodios de 30-40 cm de largo, de color verde oscuro, areolas pequeñas y espinas bien desarrolladas y otras rudimentarias que aumentan con la edad. Fruto grande con ahuetes desde la base, de pulpa muy jugosa y dulce, de color blanco amarillento. d) Tuna amarilla o de Castilla (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) Es el nopal más cultivado en México y en el resto de países productores de tuna; puede alcanzar los 5 m de altura, con cladodios de 30-60 cm de largo y 20-40 cm de ancho; sus areolas son distantes entre sí, pequeñas y de forma elíptica; espinas casi siempre ausentes y cuando existen son 20

escasas y pequeñas; glóquidas más o menos numerosas, amarillas, caducas; flores de 7 a 10 cm de diámetro y de 6 a 8 cm de largo. Fruto oval, de 5 a 10 cm de largo y 4-8 cm de diámetro. e) Tuna Camuesa (Opuntia robusta Wendlan) Nopal pequeño, cuya altura llega a 2-3 m, de pencas ovoides o circulares de 25-40 cm de largo, de color verde glauco; areolas sin espnas con muchas glóquidas o ahuetes; flores amarillas de 5 cm de diámetro y 7 cm de largo; fruto semigloboso de 10 cm de largo, color púrpura cuando está maduro, con pocas semillas; maduración muy precoz (a principios de mayo). f) Tuna Chaveña (Opuntia hyptiacantha) Nopal arborescente, de unos 4 m de altura, con cladodios de 20-30 cm de largo gruesos y de color verde oscuro; areolas pequeñas, con filtro moreno o algunos pelos negros, espinosos. Flor roja, fruto globoso y con amplio ombligo amarillento hasta purpúreo. 3.2.2.2. Composición química de la tuna La parte comestible de la tuna está constituida por la pulpa y las semillas, teniendo en cuenta que el rendimiento en pulpa es un factor importante para la industrialización; estudios realizados por varios autores indican que el porcentaje de cáscara es variable de acuerdo a las zonas de cultivo. Es así como Sepúlveda y Sáenz (1990) en Opuntia ficus-indica cultivada en Chile, encontraron que el porcentaje de cáscara era de 50,5% y 49,6% de parte comestible (pulpa y semilla), de la cual 78,9% correspondió a pulpa y 20,1% a semillas. Por su parte en fruta de esta misma especie cultivada en Arabia Saudita, Sawaya et al determinaron en la parte comestible 88% de pulpa y 12% de semilla. En Argentina, se encontró un porcentaje de 21

pulpa de 54,7% y de cáscara y semilla de 42,3% (Rodriguez et al., 1996). Varios autores han realizado estudios acerca de la composición química de la tuna (Sawaya et al. 1983; Sepúlveda y Sáenz, 1990; Ewaidah y Hassan, 1992; Cacioppo, 1992; Sáenz et al., 1995a; Muñoz de Chávez et al., 1995; Rodriguez et al., 1996; Parish y Felker, 1997; Sáenz y Sepúlveda, 2001a). En el siguiente cuadro se presenta la composición química de la parte comestible de los frutos provenientes de plantas cultivadas en varias regiones del mundo como Arabia Saudita, Argentina, Chile, Egipto y México.

Tabla 1: Composición química de la pulpa de la Tuna Parámetros (%) Humedad Proteína Grasa Fibra Ceniza Azúcar total Vitamina C (mg/100 g) Β-caroteno (mg/100 g)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

85,1 0,8 0,7 0,1 0,4 -25,0 --

91,0 0,6 0,1 0,2 -8,1 22,0 --

85-90 1,4-1,6 0,5 2,4 -10-17 4,6-4,1 Trazas

85,6 0,21 0,12 0,02 0,44 12,8 22,0 Trazas

83,8 0,82 0,09 0,23 0,44 14,06 20,33 0,53

84,2 0,99 0,24 3,16 0,51 10,27 22,56 --

Fuentes: (1) Askar y El-Samahy (1981); (2) Muñoz de Chávez et al. (1995); (3) Pimienta (1990); (4) Sawaya et al. (1983); (5) Sepulveda y Sáenz (1990); (6) Rodriguez et al. (1996). Elaboración Propia.

En el siguiente cuadro se presenta la composición mineral de la parte comestible de las tunas cultivadas en diferentes países. Las variaciones observadas pueden atribuirse a la distinta procedencia de las plantas o a factores agronómicos del cultivo como la fertilización o el riego, al clima o a diferencias genéticas de las variedades (Muñoz de Chávez et al.). Tabla 2: Composición mineral de la pulpa de la tuna (mg/100 g).

22

Mineral Ca Mg Fe Na K P

(1) 24,4 98,4 -1,1 90,0 28,2

(2) 49,0 85,0 2,6 5,0 220 --

(3) 27,6 27,7 1,5 0,8 161 15,4

(4) 12,8 16,1 0,4 0,6 217,0 32,8

(5) ---1,64 78,72 --

Fuentes: Askar y El-Samahy (1981), Muñoz de Chávez et al. (1995), Sawaya et al. (1983); (4) Sepulveda y Sáenz (1990), Rodriguez et al. (1996). Elaboración Propia.

3.2.2.3. Valor nutritivo y propiedades funcionales de la tuna De acuerdo a lo señalado por Sáenz y a los datos mencionados en el punto anterior, puede concluirse que la tuna tiene un valor nutritivo similar al de otros frutos, aunque cabe destacar que el contenido de sólidos solubles es mayor que en el durazno, la manzana, la ciruela, el damasco, la cereza y el melón, frutos de consumo masivo (Pimienta, 1990; Shmidt-Hebbel et al., 1990; Sepúlveda y Sáenz, 1990). Esta característica hace que la tuna sea un fruto apto para ser sometido a procesos de transformación tales como la concentración y la deshidratación, que aprovechan la disminución de la actividad del agua y el aumento del contenido de azúcares como un medio de preservación (Sáenz C., 2006). La mayoría de los azúcares presentes en el fruto son el tipo reductor, con cerca del 53% de glucosa y el resto de fructosa. Cabe señalar que la glucosa es el único metabolito energético de las células cerebrales y nerviosas y que en la tuna está presente como azúcar libre por lo que es directamente absorbido por el cuerpo (Russel y Felker, 1987; Sawaya et al., 1983; Sepúlveda y Sáenz, 1990; Kuti y Galloway, 1994; Rodriguez et al., 1996). La fructosa contribuye a un mejor sabor debido a su mayor dulzor (comparado con el de la glucosa y la sacarosa) y a su fácil absorción (Cheftel et al., 1983). Los contenidos de proteína (0,21-1,6 g/100 g), grasa (0,09-0,07 g/100 g), fibra (0,02-3,15 g/100 g) y ceniza (0,4-1,0 g/100 g) son similares a los de otros frutos (Askar y El Samahy, 1981; Pimienta, 1990; Sawaya et al., 1983; Sepúlveda y Sáenz, 1990; Rodriguez et al., 1996; Muñoz de Chávez et al., 1995). 23

El valor calórico de su pulpa varía entre 31-50 Kcal/100 g, comparable con el de otros frutos como la pera, la manzana, el durazno y la naranja (Sawaya et al., 1983; Muñoz de Chávez et al., 1995; Schmidt-Hebbel et al., 1990), El contenido total de aminoácidos libres (257,24 mg/100 g) es mayor que el promedio de otros frutos; de hecho un valor cercano se encuentra sólo en los cítricos y la uva. Una característica del fruto de tuna es el alto contenido relativo de serina, ácido ɣ-aminobutírico, glutamina, prolina, arginina e histidina y la presencia de metionina (Askar y El Samahy, 1981). En un estudio se informó sobre la presencia de un alto contenido de taurina en frutos de Opuntia ficus-indica cultivada en México y Sudáfrica con un rango de 323,6 a 572,1 mg/l; este aminoácido, cuya presencia no es común en una gran cantidad de plantas, es importante por su influencia en el desarrollo de la retina y en la síntesis de ácidos biliares, a lo que se suma la baja capacidad del ser humano para sintetizarlo (Stintzing et al., 1999). El contenido de sodio y potasio de la tuna indica que es una buena fuente de este último (217 mg/100 g) y que presenta un bajo contenido de sodio (0,6 a 1,19 mg/100 g) lo que es una ventaja para ser consumido por personas con problemas renales o de hipertensión (Sepúlveda y Sáenz, 1990; Rodriguez et al., 1996). La tuna es rica en calcio y fósforo, 15,4 a 32,8 mg/100 g y 12,8 a 27,6 mg/100 g respectivamente y está entre los frutos que contribuyen con grandes cantidades de calcio. Cabe mencionar que el calcio y el fósforo representan tres cuartos de los minerales del cuerpo y son fundamentales para la formación de los huesos (Sawaya et al., 1983; Sepúlveda et al., 1990). Actualmente, la tendencia general en el consumo de alimentos es buscar un buen aporte de nutrientes y que además los alimentos proporcionen beneficios para la salud. En este contexto existe una nueva gama de alimentos conocidos como alimento funcionales, los cuales se definen como “un alimento o bebida que proporciona un beneficio fisiológico, que fortalece la salud, ayuda a prevenir enfermedades, o mejora el rendimiento físico o mental por la adición de un ingrediente funcional, por la modificación de un proceso o por el uso de la biotecnología” (Sloan, 2000). Entre los compuestos funcionales en los alimentos, la fibra dietética es uno de los componentes más estudiados desde el punto de vista de la nutrición y la relación que existe entre fibra y salud, por ejemplo 24

para el control del colesterol y prevención de algunas enfermedades como diabetes y obesidad, lo que es conocido por los consumidores. Tanto en los frutos como los cladodios de la tuna son una fuente interesante de varios componentes funcionales, entre los que destacan la fibra, además de pigmentos, minerales y algunas vitaminas como la vitamina C, buscada entre los motivos, por sus propiedades antioxidantes; todos estos compuestos son muy apreciados desde el punto de vista de una dieta saludable y también como ingredientes para el diseño de nuevos alimentos (Sáenz, 2004).

3.2.2.4. Producción de la tuna La tuna es un fruto que presenta una amplia demanda en México y en los Estados Unidos, principalmente donde existen grupo étnicos con ascendencia italiana, hispana y africana (Curtis, 1975; Curtis, 1977). En los últimos años se ha incrementado la demanda de la tuna en Europa, debido al atractivo de sus colores y por ser considerado como un fruto exótico (Barbera y Col. 1990). México es el principal productor de tuna en el mundo y aporta poco más del 45% de la producción mundial, sin embargo, sólo exporta

el

1,5%

de

su

producción.

El

principal exportador

mundial es Italia, que exporta más del doble de lo que exporta México, principalmente

a

los

mercados

de

Estados

Unidos,

Canadá y Europa. La capacidad exportadora de Italia se explica en el hecho de que este país dispone de excelentes instalaciones para el empaque y de redes de distribución bien establecidas. Por lo que es capaz de satisfacer los altos requerimientos de calidad que exigen los mercados internacionales (Mandujano et al., 2002; SIAP, 2001). Como se venía diciendo Italia ocupa el segundo lugar en superficie cultivada y producción de tuna en el mundo. La superficie cultivada es cercana a las 10 000 hectáreas. Sin embargo, es impresionante la productividad de las plantaciones comerciales, lo cual se refleja en los rendimientos que son superiores a las 30 ton/ha. Esta experiencia es 25

un claro ejemplo del alto potencial productivo que puede ser logrado con esta planta bajo un mínimo de atenciones culturales y bajo condiciones ambientales que normalmente limitan el desarrollo de la mayoría de las especies frutales cultivadas (Basile, 1990; Fanzone, 1991) 1) Producción de tuna en el Perú: En Perú el nopal se aprovecha como especie frutal y también como planta hospedera de la grana o cochinilla. La superficie para la producción de frutos es de aproximadamente 3,400 ha., de las cuales 3 250 se ubican en la sierra, y el resto, en la costa. De éstas, 600 ha se encuentran en condiciones de riego, y el resto, en secano. Las plantaciones reciben pocas atenciones culturales y los rendimientos son bajos (79,4 Kg/ha). El 60% de la producción se encuentra en el departamento de Ayacucho, 15% en Huancavelica y Arequipa. También esta planta se desarrolla en condición silvestre a lo largo del Perú, y tiene como hábitat los valles interandinos ubicados entre los 1800 y 2700 msnm. Ocupando extensiones enormes, ya sea en forma de bosques o como plantas aisladas. También se desarrollan en altitudes mayores y más bajas que las indicadas. La principal especie cultivada es Opuntia ficus-indica; sin embargo, debido a la existencia de una amplia variabilidad fenotípica, se presume que a partir de esta especie, y de otras con las que crece en condición simpátrica, se han diferenciado una gran cantidad de híbridos y variedades que se distinguen por nombres vernáculos, como tuna blanca, amarilla, colorada o roja, morada, etc. (RomoParedes, 1986). En el año 2006, Ayacucho recibió el valor de US$ 2.58 millones de cochinilla y US$ 1.32 millones de tuna fruta por la venta. El 26.85% de estos totales son las utilidades netas para 26

19,000 familias involucrados. La importancia de estos productos no es sólo económica sino también social y ambiental; por ejemplo esta cadena ha generado 1,611 empleos permanentes y contribuye a la conservación del medio ambiente principalmente por la captación del CO2, preservando suelos de las erosiones y formando suelos infértiles en tierras agrícolas (Solid Perú, 2008). Tabla 3: Producción, superficie cosechada, rendimiento y precio en chacra de Tuna según región o subregión en el 2010

Sub/región

Producción (Tn)

Superficie (Ha)

Rendimiento (Kg/ Ha)

NACIONAL 89465 13922 6426 Tumbes ---Piura 337 285 1182 Lambayeque 7 1 7000 La Libertad 1274 234 5437 Cajamarca 1648 164 10048 Cajamarca 902 54 16700 Chota 746 110 6782 Jaén ---Amazonas ---Ancash 3057 250 12228 Lima 8051 964 8352 Ica 299 165 1814 Huánuco 336 88 3818 Pasco 57 6 9450 Junín 286 44 6509 Huancavelica 15075 3094 4872 Arequipa 9611 2174 4421 Moquegua 2549 473 5390 Tacna 341 50 6820 Ayacucho 16250 2874 5654 Apurímac 5486 1447 3791 Abancay 3328 1020 3263 Andahuaylas 2158 427 5050 Cusco 24800 1608 15423 Puno ---San Martín ---Loreto ---Ucayali ---Madre de ---Dios Fuente: Dirección Regional de Agricultura TACNA - Información Agraria Elaboración Propia.

2) Producción de tuna en Tacna 27

Precio en chacra (S/. /Kg) 0,70 -0,30 1,00 0,82 0,85 0,91 0,77 --0,88 1,47 0,95 0,70 1,53 0,60 0,47 0,78 0,77 1,25 0,55 0,41 0,38 0,46 0,68 ------

o

Tarata:

En la zona de Sitajara y Challaguaya de la Provincia de Tarata- Tacna los productores iniciaron la cosecha con las plantaciones de Tuna que se encontraban en las tierras de años anteriores, es así que en esta zona se inicia esta Actividad Productiva y en grandes cantidades en comparación con otros distritos de Tacna (Dirección Regional Sectorial de Agricultura-Tacna). En el anexo de Challaguaya la actividad productiva es básicamente la agropecuaria que ocupa laboralmente a más de 66% de los habitantes, la población del distrito de Ticaco cultiva una diversidad de productos de acuerdo a las estaciones climáticas, pese a presentar en su mayoría unas zonas accidentadas que han sido superadas por la construcción de andenes que permiten la utilización de los espacios al máximo. Así en el anexo de Challaguaya predomina el cultivo de orégano con un total de 50% de la superficie cultivada, seguido del cultivo de maíz amiláceo y frutales como manzana, durazno, tuna (PIP Menor 2009).

En la figura siguiente se puede observar la variación de la superficie agrícola sembrada de acuerdo a los años comprendidos entre el 2002-11, en la Provincia de Tarata, contando para el año 2011 con 2658 ha

28

FIGURA 1: Comportamiento de la superficie agrícola en la provincia Tarata en el periodo 2002-11 (Ha) Fuente: Anuarios Estadísticos DRA (Dirección Regional de Agricultura) Tacna, Elaboración Propia.

En la figura 2 se puede observar la distribución de la superficie agrícola en Tarata para el 2011, siendo la de mayor concentración los forrajes con 64%, posteriormente considerado el orégano con un 15% y nuestro producto en estudio (Tuna) dentro de los frutales con un 8%

FIGURA 2: Distribución de la superficie agrícola en la provincia Tarata en el año 2011 Fuente: Anuarios Estadísticos DRA (Dirección Regional de Agricultura) Tacna. Elaboración Propia.

En la siguiente tabla se puede observar la evolución estadística agrícola de la Tuna en Tarata, comprendida entre los años 2006-11, detallando las variables de Producción, Superficie cosechada, Superficie de crecimiento, Superficie total, Rendimiento y Precio en Chacra. Tabla 4: Estadística agrícola de la Tuna en la provincia de Tarata de la región Tacna del 2006-11

29

Variables Producción (t) Sup. cosechada (ha) Sup. crecimiento (ha) Sup. Total (ha) Rendimiento (Kg/ha) Precio chacra(S/./Kg)

2006 329 50 0 50 6580 0.93

2007 339 50 0 50 6780 0.93

2008 361 50 0 50 7220 1.00

2009 372 50 0 50 7440 1.04

2010 341 50 50 6820 1.25

2011 353 50 23 73 7060 1.38

Fuente: Anuarios Estadísticos DRA (Dirección Regional de Agricultura) Tacna. Elaboración Propia.

En la siguiente tabla se puede observar la evolución estadística agrícola de la Tuna en el distrito de Ticaco, comprendida entre los años 2006-11, detallando las variables de Producción, Superficie cosechada, Superficie de crecimiento, Superficie total, Rendimiento y Precio en Chacra. Tabla 5: Estadística agrícola de la Tuna en el distrito de Ticaco en la provincia de Tarata del 2006-11 Variables Producción (t) Sup. cosechada (ha) Sup. crecimiento (ha) Sup. Total (ha) Rendimiento (Kg/ha.) Precio chacra (S/./Kg.)

2006 34 4 0 4 8500 0.94

2007 36 4 0 4 9000 0.95

2008 40 4 0 4 10000 1.00

2009 44 4 0 4 11000 1.06

2010 20 4 0 4 5000 1.30

2011 22 4 7 11 5500 1.48

Fuente: Anuarios Estadísticos DRA (Dirección Regional de Agricultura) Tacna. Elaboración Propia.

3.2.3. La mermelada “Se entiende por mermelada al producto preparado por cocción de frutos enteros, troceados o colados con azúcar hasta conseguir una consecuencia semifluida o espesa, generalmente alcanzada al mezclar al menos 45 partes de fruta con 55 partes de azúcar” (Madrid y Cenzano, 1994) Una verdadera mermelada debe presentar un color brillante y atractivo, reflejando el color propio de la fruta. Además debe aparecer bien gelificada sin 30

demasiada rigidez, de forma tal que pueda extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen sabor afrutado. También debe conservarse bien cuando se almacenan en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco. (Coronado, M y Hilario, R, 2001). 3.2.3.1. Mermelada de tuna Numerosos autores han efectuado estudios sobre la elaboración de mermeladas de tuna; algunos de los más recientes probaron dos formulaciones, una a la que se le agregó 55% de azúcar, jugo y cáscara de limón y otra sólo 55% de azúcar, no encontrándose diferencias sensoriales entre los dos tipos (Vignoni et al. 1997). Anteriormente, se probaron distintas especies de nopales y diferentes formulaciones de mermeladas, utilizando la tuna entera con y sin cáscara, o sólo la pulpa, agregándole azúcar, ácido cítrico y pectina, envasadas en frascos de vidrio. Los resultados indicaron que la mejor calificada fue la mermelada elaborada utilizando tuna entera con cáscara (lo que es una ventaja para el proceso ya que evita la operación de pelado de la fruta que suele ser manual); debido a que la pulpa lleva incorporadas las semillas, se utiliza un molino de piedras para lograr una finura adecuada y agradable; esta etapa debe ser mecanizada. (Aguirre et al., 1995). Otros autores resumen el proceso general para la obtención de mermelada de tuna Cardona (Opuntia streptacantha). La tuna sin cáscara, se somete a un tamizado, para separar las semillas; este “jugo espeso” se mezcla con azúcar, pectina, ácido cítrico, conservadores (benzoato de sodio) y se concentra en un evaporador (o en una marmita abierta) hasta 65-67 ºBrix; se envasa en caliente en frascos de vidrio, los que una vez fríos se etiquetan (Corrales y Flores, 2003). 3.2.3.2. Materias primas e insumos para la elaboración de mermelada 31

a) Frutas Como ya se mencionó antes se necesita una fruta lo más fresca posible, una fruta que recién ha empezado su maduración ya que una fruta sobre madura la mermelada no gelifica muy bien (Coronado e Hilario, 2001). b) Azúcar El azúcar juega el papel más importante en el proceso de gelificación cuando se combina con la pectina. Otro punto importante es el hecho que la mermelada impide la fermentación y cristalización de la mermelada. Es importante saber equilibrar la cantidad de azúcar ya que si se le echa poca cantidad hay más probabilidad de que fermente y si se le echa mucha cantidad se puede cristalizar. Es preferible utilizar azúcar blanca, porque permite que se mantengan las características propias del color y el sabor de la fruta. Cuando el azúcar es sometida a cocción en medio ácido, se produce un desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa), este proceso es esencial para la buena conservación del producto (Coronado e Hilario, 2001). c) Ácido cítrico El ácido cítrico es importante tanto para la gelificación de la mermelada como para darle brillo al color de la mermelada, mejorar el sabor, ayudar a evitar la cristalización del azúcar y prolongar su tiempo de vida útil. El ácido se añade antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta (Coronado e Hilario, 2001). d) Pectina

32

La pectina es el agente gelificante (matriz de la estructura del gel), el cual durante la cocción es sometida a una transformación física que permite la unión físico – química del conjunto de los ingredientes que conforman la mermelada (fruta, agua, azúcar y acido). El azúcar y el ácido son los agentes que ocasionan estas transformación física, mientras que el agua es el solvente dónde son disueltos los ingredientes. Generalmente el contenido de pectina en la fruta, es insuficiente para formar un buen gel, por lo que es necesario incorporarla (García y Paredes, 2001). 3.2.3.3. Controles de la calidad de la mermelada de tuna El productor de mermeladas debe contar con una serie de equipos y elementos que le permitan realizar algunos controles mínimos a las materias primas, a los productos en proceso y a los terminados (Camacho G., 1983). Entre los equipos citados por éste se hallan:  Termómetro Para medición de temperaturas de ebullición y quizás determinar el punto final al que debe alcanzar la concentración de la mermelada.  Refractómetro Para determinar los grados Brix de la materia prima, los de la masa en proceso; y finalmente del producto terminado. Con este aparato se puede determinar con una gota de muestra la concentración de sólidos solubles en un determinado momento del proceso

de

concentración.

En

el

mercado

se

consiguen

refractómetros de escalas que van de 0 ºBx hasta 85 º Bx.  Potenciómetro 33

Para la medida del pH. No se recomienda emplear papeles indicadores teniendo en cuenta su baja precisión y la necesidad de ajustar este valor en un rango tan estrecho. Antes de determinar el valor de pH se debe calibrar el equipo con soluciones buffers frescas y de valor cercano a 3,5. La medida debe tomarse a temperatura ambiente o hacer la respectiva corrección en el equipo. También se debe de contar en lo posible en el laboratorio con los reactivos y elementos necesarios para determinar de forma cuantitativa la cantidad de azúcares reductores y totales, acidez total y quizás el dióxido de azufre.

3.2.2.4. Defectos de la mermelada de tuna Según Coronado e Hilario (2001), los defectos que pueden presentarse en la mermelada son los siguientes: a) Mermeladas poco uniformes  Cocción prolongada del producto, provoca la hidrólisis de la pectina.  Acidez elevada, rompe el sistema de redes provocando sinéresis del gel.  Presencia

de

sales

minerales

en

la

fruta

retrasan

la

gelatinización.  Carencia de pectina en la fruta.  Demasiado azúcar en relación a la pectina.  Una gelatinización antes del envasado, por enfriamiento, origina la ruptura del gel en el posterior envasado. b) Sinéresis  Acidez demasiado elevada. 34



Deficiencia de pectina.



Porcentaje de sólidos demasiados bajos.



Exceso de azúcar invertido.

Para que se produzca la sinéresis los sólidos deben estar debajo de 65% y el valor de pH por debajo del 2,8. c) Cambio de color  Cocción prolongada del producto, causa caramelización del azúcar. 

Deficiente enfriamiento después del envasado.



Empleo en el exceso de sales tampón.



Contaminación con metales, produce turbidez.



Pulpa decolorada.



Causas biológicas.

d) Cristalización  Acidez demasiado alta, produce excesiva inversión del azúcar dando lugar a la granulación de la dextrosa.  Acidez demasiado baja, provoca la cristalización de la sacarosa.  Escaso tiempo de cocción, provoca inversión excesiva.  Permanencia de mermeladas en pailas luego de la cocción, da lugar una inversión excesiva, provocando la granulación de la dextrosa. e) Crecimiento de mohos y levaduras  Excesiva humedad en el ambiente de almacenamiento.  Envases contaminados.  Bajo contenido de sólidos solubles.  Mermeladas poco firmes. 35

f) Endurecimiento o encogimiento de la fruta en la mermelada  El someter a ebullición a la fruta o piel en jarabes concentrados con insuficiente precocción, Si la piel es demasiado dura, así como la fruta, no son capaces de absorber el azúcar.  Fruta o piel precocida en agua de elevada dureza. 3.2.3. Optimización por diseños experimentales La necesidad creciente de la optimización de productos y procesos es minimizar costos y tiempos maximizando rendimientos, productividad y calidad de productos, entre otros objetivos, como llevando a profesionales de diferentes formaciones a buscar técnicas sistemáticas de planeamiento de experimentos (Rodríguez y Lemma, 2005). Una elección de la mejor estrategia del planeamiento experimental depende principalmente del número de variables independientes o factores que deseamos estudiar y del conocimiento inicial que tenemos sobre el proceso. Una relación costo – beneficio es muy importante en esta elección. Ella es el diferencial para planear criteriosamente y llegar a las condiciones optimizadas por el análisis de superficie de respuesta, realizando ensayos experimentales en estas condiciones, para validación experimental de los resultados (Rodríguez y Iemma 2005). Un diseño experimental para ajustar un modelo de segundo orden debe tener tres niveles de cada factor (-1, 0,+1). Así como en el diseño de primer orden se desea la ortogonalidad, en éste se desea que sea un diseño rotable. Se dice que un diseño es rotable cuando la varianza de la respuesta predicha en algún punto es función sólo de la distancia del punto al centro y no es una función de la dirección (Cornell, 1990). La rotabilidad es una propiedad importante, dado que la finalidad de la Metodología de Superficie de Respuesta es optimizar, desconociéndose la 36

localización del óptimo, así tiene sentido utilizar un diseño que proporcione estimaciones precisas en todas direcciones (Rodríguez y Lemma, 2005). Dentro de los diseños rotables de segundo orden se incluyen los Diseños Central Compuesto, Equirradial, Box-Behnken. - Ventajas de la optimización de procesos: Las ventajas para la utilización de la optimización de procesos es que se utilizan operaciones matemáticas relativamente simple de 1º y 2º grado, es posible detectar el error experimental y evaluarlo, y se necesita poco conocimiento de la estadística (Rodriguez y Lemma, 2005). 3.2.3.1. Superficie de respuesta La superficie de respuesta se define como la representación geométrica de la función objetivo (relación entre la variable dependiente y las independientes consideradas en la investigación) o más propiamente dicho del modelo matemático obtenido (Ayala y Pardo, 1985). Debe distinguirse claramente una superficie respuesta estimada de una superficie real. Una superficie respuesta estimada, es la representación geométrica del modelo matemático obtenido. Una cosa importante a tener en cuenta, es que un modelo nunca representa completamente un proceso, debido a las consideraciones siguientes:  Omisión o no de un cierto número de variables.  Conocimiento inexacto de las variables del proceso.  Necesaria simplificación del modelo debido a las complejidades matemáticas.

37

Así, un modelo perfecto es una idéntica réplica del proceso bajo estudio. La representación geométrica de éste modelo vendría a ser la superficie de respuesta real. Si bien, la superficie de respuesta real es algo ideal, sólo podemos aproximarnos a ella con los modelos matemáticos comúnmente utilizados (superficie de respuesta predicha) (Ayala y Pardo, 1985). La Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) es un conjunto de técnicas matemáticas y estadísticas para modelar y analizar problemas en los que una variable de interés es influenciada por otras. El objetivo es optimizar la variable de interés. Esto se logra al determinar las condiciones óptimas de operación del sistema (Cornell, 1990). 3.2.3.1. Diseño Compuesto Central Cuando un investigador necesita desarrollar o mejorar un proceso, o la formulación de un producto, él precisa planear un procedimiento experimental para validar los efectos de sus variables independientes o factores que afecten sobre sus respuestas. Puede ser interesante para el investigador la opción de validar un factor por vez, manteniendo las otras variables fijas para controlar un proceso, sin dejar por ello de determinar las condiciones óptimas al validar separadamente los factores (Rodriguez y Lemma, 2005). Otra propiedad útil del diseño es que puede “crecer” a partir de un diseño 2k de primer orden, agregando puntos axiales y quizá algunos puntos centrales. Con la elección del número de puntos centrales (n), el diseño puede hacerse ortogonal o se puede transformar en uno de precisión uniforme (Montgomery, 1991). 3.2.3.1. Análisis sensorial

38

Según el criterio de la mayoría de los científicos de mediados de siglo, las únicas evaluaciones que merecían confianza, eran aquellas en las cuales la participación de los sentidos estaba disminuida hasta un mínimo o se excluía completamente, dándose valor solamente a los métodos instrumentales, por tanto las investigaciones en este campo estaban dirigidas a la búsqueda de métodos objetivos que permitieran realizar las determinaciones de aquellas propiedades medibles en forma cuantitativa. Si bien es cierto que no se puede negar el papel que desempeñan los métodos instrumentales, en muchos casos estos no miden todas las características de un alimento, sino solamente algunas de ellas. De ahí que la forma más directa de medir la calidad de un producto alimenticio, es mediante la evaluación que el hombre realiza con sus sentidos de las propiedades organolépticas de dichos productos, esto es a través de la evaluación sensorial. La "Evaluación Sensorial" es una disciplina científica mediante la cual se evalúan las propiedades organolépticas a través del uso de uno o más de los sentidos humanos. Mediante esta evaluación pueden clasificarse las materias primas y productos terminados, conocer que opina el consumidor sobre un determinado alimento, su aceptación o rechazo, así como su nivel de agrado, criterios estos que se tienen en cuenta en la formulación y desarrollo de los mismos (Espinosa, 2007).

39

IV.

MARCO METODOLÓGICO

4.1. Lugar de ejecución de la investigación Los lugares de ejecución de la investigación serán en los laboratorios de la escuela profesional de ingeniería agroindustrial de la universidad privada de Tacna y en el Local Comunal del distrito de Challaguaya. 4.2. Materiales 4.2.1. Materia prima  Tuna (Opuntia ficus). 4.2.2. Materiales e insumos de experimentación        

Azúcar blanca. Pectina. Agua. Olla. Jarra. Mesa de trabajo. Cuchillos. Coladores.

4.2.3. Equipos e instrumentos  Balanza semi-analitica.  Cocina.  Licuadora.  Termómetro. 4.3. Metodología para elaboración de mermelada de tuna 4.3.1. Proceso de obtención de mermelada de Tuna (Opuntia ficus indica)

Tuna fruta fresca Se recibe la materia prima o tuna de Challaguaya de acuerdo a lo establecido

Recepción

Selección y Clasificación 40

Según el grado de madurez y apariencia externa.

Pesado

Cuantificación del volumen de la calidad adecuada para el proceso

Lavado

4 gotas de cloro/ litro de agua

Pelado

Manual, con un cuchillo quitar la cáscara o piel del fruto

Pulpeado

Obtener una pulpa sin cáscara y semilla o pepa

Precocción y cocción

Ácido cítrico: 1-2 g/ Kg de pulpa de tuna. Sacarosa: 800-1000 g/ Kg de pulpa de tuna.

Adición de pectina mezclada con el azúcar que faltaba añadir pH= 3,5; ºBrix= 65-68 %; Tº= 104,5 ºC Adición de conservante (≤ 0,05% del peso de la mermelada), diluido con una cant. mínima de agua

Punto de Gelificación Transvase

La mermelada se trasvasa a otro recipiente ligeramente, hasta una Tº no menor de 85 ºC

Envasado

Llenado del producto generándose un vacío, se realiza al ras del envase, una vez tapado se voltea el envase para esterilizar la tapa (t = 3’).

Enfriado

para enfriarla

El enfriado se realiza con chorros de agua fría, permitiendo la limpieza de los envases. En la etiqueta a colocar se debe detallar toda la información del producto.

Etiquetado Almacenamiento

El producto debe ser conservado a Tº ambiente

FIGURA 7:

Flujograma para la obtención de la mermelada de tuna Fuente: Elaboración propia, en base a Barona Solarte, A., 2007.

4.3.2. Descripción del flujo de elaboración de mermelada de Tuna (Opuntia ficus). Según Barona Solarte, Á. (2007) la descripción del Flujograma de la mermelada de tuna es de la siguiente manera: a. Recepción

41

Esta es una operación que consiste en recibir la materia prima (tuna) requerida proveniente del Pueblo de Challaguaya, de acuerdo a lo establecido. b. Selección y Clasificación Estas operaciones implican una separación. La selección corresponde a una separación bajo el criterio de aceptación o rechazo del producto, ya que no presenta características óptimas para el proceso. La clasificación, por su parte, corresponde a un ordenamiento de la fruta en categorías, asumiendo que todo el material por clasificar ha sido previamente seleccionado y aceptado. La selección normalmente se realiza de acuerdo a criterios de tamaño, madurez, daños mecánicos, daños fitopatológicos, u otras características físicas como el color, textura, entre otras. c. Pesado Esta es una de las operaciones de mayor significación comercial en las actividades de la empresa, pues implica la cuantificación de varios aspectos, entre los cuales se cuenta, el volumen comprado, el volumen de la calidad adecuada para el proceso, los datos sobre el volumen para la cuantificación del rendimiento y, por último, lo más importante, el volumen por pagar al proveedor y el volumen que ha de ingresar al proceso. d. Lavado La limpieza de las materias primas, la eliminación de residuos de tierra, restos de contaminantes del cultivo, restos de plaguicidas, es una operación que debe realizarse en la fruta antes de su proceso. Esto debe ser mediante la inmersión en solución acuosa con el cloro (Por cada litro de agua agregar 4 gotas de cloro). e. Pelado Esta operación consiste en eliminar la piel de la materia prima, mediante medios mecánicos o químicos. Normalmente en una operación de pequeña escala, se aconseja no utilizar medios químicos y por lo tanto, se prefiere el uso de un pelado manual con cuchillos.

42

Se debe de tener cuidado especial al realizar esta operación por su incidencia en el rendimiento, es decir, qué porcentaje de pulpa se remueve al sacar la piel. f.

Pulpeado

Consiste en obtener la pulpa o jugo, libres de cáscaras y pepas. Esta operación se realiza a nivel industrial en pulpeadoras. A nivel semiindustrial

o

artesanal

se

puede

hacer

utilizando

una

licuadora.

Dependiendo de los gustos y preferencias de los consumidores se puede licuar o no al fruto. Es importante que en esta parte se pese la pulpa ya que de ello va a depender el cálculo del resto de insumos. g. Precocción y cocción de la fruta La fruta se cuece suavemente hasta antes de añadir el azúcar. Este proceso de cocción es importante para romper las membranas celulares de la fruta y extraer toda la pectina. Si fuera necesario se añade agua para evitar que se queme el producto. La cantidad de agua a añadir dependerá de lo jugosa que sea la fruta, de la cantidad de fruta colocada en la olla y de la fuente de calor. Una cacerola ancha y poco profunda, que permita una rápida evaporación, necesita más agua que otra más profunda. Además cuanto más madura sea la fruta menos agua se precisa para reblandecerla y cocerla. La fruta se calentará hasta que comience a hervir. Después se mantendrá la ebullición a fuego lento con suavidad hasta que el producto quede reducido a pulpa. Aquellas frutas a las que deba añadirse agua, deberán hervir hasta perder un tercio aproximadamente de su volumen original antes de añadir el azúcar. Las frutas que se deshacen con facilidad no precisan agua extra durante la cocción, por ejemplo: mora, frambuesa y fresa; aunque las fresas deberán hervir a fuego lento durante 10-15 minutos a 85 ºC antes de añadir el azúcar. La cocción de la mezcla es la operación que tiene mayor importancia sobre la calidad de la mermelada; por lo tanto requiere de mucha destreza y práctica de parte del operador. El tiempo de cocción depende de la variedad y textura de la materia prima. Al respecto un tiempo de cocción 43

corto es de gran importancia para conservar el color y sabor natural de la fruta y una excesiva cocción produce un oscurecimiento de la mermelada debido a la caramelización de los azúcares. Una vez que el producto está en proceso de cocción y el volumen se haya reducido en un tercio, se procede a añadir el ácido cítrico y la mitad del azúcar en forma directa. La cantidad total de azúcar a añadir en la formulación se calcula teniendo en cuenta la cantidad de pulpa obtenida. Se recomienda que por cada Kg de pulpa de fruta se le agregue entre 800 a 1000 g de azúcar. La mermelada debe removerse hasta que se haya disuelto todo el azúcar. Una vez disuelta, la mezcla será removida lo menos posible y después será llevada hasta el punto de ebullición rápidamente. Lo que se tiene que considerar en la elaboración de mermeladas es, una cocción lenta antes de añadir el azúcar, y muy rápida y corta posteriormente. El tiempo de ebullición dependerá del tipo y de la cantidad de fruta, si la fruta se ha cocido bien antes de la incorporación del azúcar no será necesario que la mermelada endulzada hierva por más de 20 minutos. Si la incorporación del azúcar se realiza demasiado pronto de forma tal que la fruta tenga que hervir demasiado tiempo, el color y el sabor de la mermelada serán de inferior calidad. h. Punto de gelificación Finalmente la adición de la pectina se realiza mezclándola con el azúcar que falta añadir, evitando de esta manera la formación de grumos. Durante esta etapa la masa debe ser removida lo menos posible. La cocción debe finalizar cuando se haya obtenido el porcentaje de sólidos solubles deseados, comprendido entre 65-68%. Para la determinación del punto final de cocción se deben tomar muestras periódicas hasta alcanzar la concentración correcta de azúcar y de esta manera obtener una buena gelificación. El porcentaje de azúcar suele ser el correcto cuando la mermelada hierve a 104,5 ºC. Considerando que la mezcla contiene las proporciones correctas de ácido y de pectina ésta gelificará bien. Este método se basa en el hecho 44

que cuando una solución va concentrándose, incrementa su punto de ebullición. El punto final de la mermelada será cuando marque 65 ºBrix, momento en el cual se debe parar la cocción. Una vez alcanzado el punto de gelificación, se agrega el conservante. Este debe diluirse con una mínima cantidad de agua. Una vez que esté totalmente disuelto, se agrega directamente a la olla. El porcentaje de conservante a agregar no debe exceder al 0,05% del peso de la mermelada. i.

Trasvase

Una vez llegado el punto final de cocción se retira la mermelada de la fuente de calor, y se introduce una espumadera para eliminar la espuma formada en la superficie de la mermelada. Inmediatamente después, la mermelada debe ser trasvasada a otro recipiente con la finalidad de evitar la sobre cocción, que puede originar oscurecimiento y cristalización de la mermelada. El trasvase permitirá enfriar ligeramente la mermelada (hasta una temperatura no menor a los 85 ºC), la cual favorecerá la etapa siguiente que es el envasado. j.

Envasado

Se realiza el envasado en caliente a una temperatura no menor de 85 ºC. Esta temperatura mejora la fluidez del producto durante el llenado y a la vez permite la formación de un vacío adecuado dentro del envase por efecto de la contracción de la mermelada una vez que ha enfriado. En este proceso se puede utilizar una jarra con pico que permita llenar con facilidad los envases, evitando que se derrame por los bordes. En el momento del envasado se deben verificar que los recipientes no estén rajados, ni deformes, limpios y desinfectados. El llenado se realiza hasta el ras del envase, se coloca inmediatamente la tapa y se procede a voltear el envase con la finalidad de esterilizar la tapa. En esta posición permanece por 3 minutos y luego se voltea con cuidado. 45

k. Enfriado El producto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su calidad y asegurar la formación del vacío dentro del envase. Al enfriarse el producto, ocurrirá la contracción de la mermelada dentro del envase, lo que viene a ser la formación de vacío, que viene a ser el factor más importante para la conservación del producto. El enfriado se realiza con chorros de agua fría, que a la vez nos va a permitir realizar la limpieza exterior de los envases de algunos residuos de mermelada que se hubieran impregnado. l.

Etiquetado

El etiquetado constituye la etapa final del proceso de elaboración de mermeladas. En la etiqueta se debe incluir toda la información sobre el producto. m. Almacenamiento El producto debe ser almacenado en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente ventilación a fin de garantizar su buena conservación. 4.3.3. Análisis físicos, químicos y microbiológicos Se realizan por triplicado sólo a la formulación seleccionada de la pulpa endulzada y a la mermelada, estas son:  Ácido ascórbico: Por el método de Tillmans mediante reducción del 2,6 diclorofenol-indofenol referido por Schmidt-Hebbel (1981).  Actividad de agua (Aw): Se determina en el almíbar después de 14 días de la fecha de elaboración a temperatura de 30°C con un equipo Marca Novasina, mod. TH-2.  Cenizas: Por incineración de la muestra a 550 ºC en horno de mufla; Marca NEY Equipment Division Yucaipa CA, mod. A-550 de acuerdo al Ministerio de Salud (1998a).  Acidez: Por titulación con NaOH (0,1 N) y se expresa como porcentaje de ácido cítrico siguiendo lo indicado por Hart y Fisher (1991). 46

 Extracto etéreo: Se determina mediante extracción con éter de petróleo P.E. 40 – 60°C en un equipo Soxhlet, Marca J.P. Selecta S.A. mod. CE95 según lo establecido por Ministerio de Salud (1998a).  Fibra cruda: Por el método de la oxidación e hidrólisis ácida sugerido por Schmidt Hebbel (1981).  Hidratos de carbono: Se determina por diferencia según método de la A. O. A. C. (1993).  Humedad: Se determina mediante evaporación de agua

a

presión

atmosférica en estufa; Marca WTB Binder según método de Hart y Fisher (1991).  pH: Potenciométricamente con un pH-metro; Marca Hanna Instruments, mod. HI 8418 A/D de acuerdo a A.O.A.C. (1993).  Pectina: Siguiendo el método descrito por Josin y De Luca en 1957 establecido en el trabajo de Sáenz y col. (1990).  Proteínas (N * 6,25): Mediante el método de Kjeldahl con un equipo Marca Quimis Aparelhos Científicos Ltda. Mod. Q.327.26 siguiendo el procedimiento del Ministerio de Salud (1998a).  Sólidos solubles: Con un refractómetro tipo Abbé; Marca Carl-Zeiss y se expresa como °Brix (A. O. A. C, 1993).  Sólidos insolubles: Por diferencia de sólidos totales – sólidos solubles.  Microorganismos aerobios mesófilos: Se emplea agar nutritivo y se procede a la incubación a 35ºC durante 48 horas y se evalúa según procedimiento del Ministerio de Salud (1998b).  Mohos y Levaduras: Se utiliza el agar Sabouraud y se procede a incubación a 22°C por 4 días, según establecido por Ministerio de Salud (1998b). 4.3.4. Ensayo de la caracterización de la materia prima 

Determinación de humedad de la materia prima Se determinará según el método de la A.O.A.C. (Ver Anexo 7.1.1). 47



Determinación del contenido de sólidos solubles Según el método de A.O.A.C. (Ver Anexo 7.1.2.).

4.3.5. Análisis sensorial Se realizará el análisis sensorial con un panel de 40 evaluadores no entrenados para evaluar el sabor de la mermelada de tuna; teniendo cuidado que cada panelista debe evaluar 6 muestras como máximo por vez. Se preparó una ficha de evaluación. En dicha ficha se analizó el sabor de las muestras de mermelada por panelistas no entrenados, cada muestra con diferente formulación. La cual utilizó una escala no estructurada de 10 cm, para evaluar la aceptabilidad del consumidor (panelista). La ficha de evaluación sensorial se muestra en el anexo 7.2. 4.3.6. Método de medición de consistencia  Colocar el consistómetro sobre una superficie plana y nivelar con ayuda de la burbuja.  Bajar la placa de separación y mantener en dicha posición.  Colocar la muestra llenando completamente el recipiente, y dejar reposar cinco minutos.  Liberar la placa de separación y dejar correr el producto durante treinta segundos.  Leer en el centro y a los costados el recorrido del producto y la separación del agua (si la hay).  Promediar las lecturas y reportar la consistencia como recorrido en centímetros (cm.) en el tiempo indicado.  Comparar los valores obtenidos con los establecidos por las clases de las muestras. 4.3.7. Diseño experimental La presente investigación utilizará un diseño experimental que permitirá optimizar las variables de Proporción de Pulpa y porcentaje de pectina, mejorando el sabor y apariencia de la mermelada de tuna. 48

El diseño experimental propuesto está basado en la metodología de superficie de respuesta, con un diseño Compuesto Central rotable (DCCR), se realizará un planeamiento factorial completo 2K donde se incluirá 4 puntos axiales y un número arbitrario de puntos centrales (3 en este trabajo), con lo cual se propondrá un total de 11 ensayos a realizar para la investigación, se utilizará el valor α (Puntos axiales) en función al número de variables, como se muestra en la tabla 6 (Rodriguez y Lemma, 2005)

Tabla 6: Valores de α según el número de variables.

K

2

3

4

5

6

A

± 1,4142

± 1,6818

± 2,00

± 2,3784

± 2,8284

Fuente: Elaboración propia

Dónde:

4.3.8. Análisis estadístico Se elaborará un modelo polinomio con modelos matemáticos de segundo orden codificado como el que se muestra a continuación (Rodríguez y Lemma, 2005).

Donde: b0, b1 = Coeficientes de regresión i = 1, 2, 3, 4 j = 1, 2, 3, 4 Luego para validar el modelo estadístico, se realizará un análisis de varianza (ANVA) como se muestra en la siguiente tabla para las respuestas investigadas, verificando si las variables son significativas (p< 0,05 y R 2). La significancia del modelo y valores RZ ≈ 1 indican la concordancia entre los valores experimentales y previstos para el modelo. Tabla 7: 49

ANVA para las respuestas Y Fuente de variación

Grados de libertad

Suma de cuadrados SQ

Media de cuadrados QM

F calc.

p - valor

Regresión Lineal: RL Residuos Total K: Coeficientes de la regresión lineal. Fuente: Elaboración propia

n: número total de ensayos.

Analizados los resultados se procede a generar las Superficies de Respuesta con las curvas de Contorno para visualizar los valores óptimos, superponiendo las gráficas. 4.3.8.1. Validación del modelo matemático Para validar el modelo obtenido que nos permitirá pronosticar los valores de las variables dependientes conociendo los valores de las variables independientes, se realizará la parte experimental con los valores tuna y % de pectina, que nos permita obtener un sabor agradable y una textura adecuada. Se realizará tres corridas experimentales con los valores óptimos de las variables de la reacción para comprobar que tan lejos o cerca se encuentran de los valores reales. Se realizará una comparación de los valores predichos por el modelo frente a los observados y se determinará el valor del coeficiente de determinación; además, se determinarán los valores de error porcentual

50

V.

ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

5.1. Cronograma de actividades La investigación tendrá como cronograma de actividades el siguiente proceso que se sintetiza en el siguiente cuadro donde describimos las principales actividades y la estimación en tiempo. Tabla 8: Cronograma de Actividades de la investigación ACTIVIDADES

1

2

TIEMPO (MESES) 3 4

5

1-Recopilacion de Información. 2-Trabajo de Campo. 3-Tabulacion y Análisis de Datos. 4-Redaccion del Informe. 5-Presentacion Del Informe de Investigación. Fuente: Elaboración propia.

5.2. Recursos Humanos La presente investigación contara con los siguientes requerimientos referida a los recursos humanos: Tabla 9: Recursos Humanos requeridos para la Investigación DETALLE Investigador Asistente de investigación Asesor de tesis Co-asesor de tesis. Asesor estadístico Asesor de revisión ortográfica

CANTIDAD 01 01 01 01 01 01

51

Fuente: Elaboración propia.

5.3. Bienes Los materiales fungibles a utilizarse en la investigación se detallan en el siguiente cuadro: Tabla 10: Relación de Equipos con Costos Aproximas Precio Costo Cantidad Aproximado aproximado (unidades) por unid (S/.) (S/.) 1 120 120 1 320 320 1 1200 1200 1 1300 1300 1 600 600 1 450 450 2 70 140 1 450 450 2 280 560 1 350 350 3 20 60 3 50 150 5 10 50 5 5 25 3 5 15 3 5 15 2 30 60 1 10 10 3 30 90

Detalle

Balanza. (0 – 50 kg) Balanza analítica o de precisión ( 0 – 2,000 gr.) Licuadora semi Industrial. (10 lt) Pulpeadora. Refractómetro. (50 - 90 °Brix) pH metro Termómetro (0 a 150ºC) Cocina semi industrial ( incluye el balón de gas) Ollas de acero, 30 -50 litros Mesa de Trabajo. Balde de plástico (20 litro de capacidad) Tinas Plásticas. (25 - 30 litros) Tablas de Picar. Cuchillos. Paletas o cucharones de madera Jarras Plásticas. (2 litros) Juego Coladores. Juego de Cucharas Medidoras. Uniformes de Trabajo (mandil, barbijo, gorra guantes) Utensilios de Limpieza y Desinfección. *** Total de equipos y materiales

20

20 S/. 5 985,00

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 11: Relación de Ingredientes, Insumos y Materiales con Costos Aproximas Precio Costo Cantidad Aproximado aproximado (Kg) (S/.) (S/.) 25ª/ 4/unid. 100 8 4/unid. 32 0.3 10 10

Detalle Tuna Azúcar blanca Acido cítrico

52

Sorbato de potasio 0.3 Benzoato de sodio 0.3 Pectina (alto grado de metilación) 0.5 Frascos + tapas, capacidad de 250 gr. (boca 50 Ancha ) Etiquetas 50 Total de ingredientes, insumos y materiales

10 10 20

10 10 20

1.65/unid.

82.5

0.3/unid.

15 279,50

a/: considerando para la formulación 1:1 (pulpa: azúcar), con rendimiento de 35 a 40 %, para aprox. 14 -15 Kg. Fuente: Elaboración propia.

5.4. Fuentes de financiamiento y presupuesto La investigación será financiada en su totalidad, siendo asumida por el investigador de fuentes

de

financiamiento

propio,

del

Organismo

No

“Challaguaya mi pueblo”.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

53

Gubernamental

(ONG)

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57

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VII.

ANEXOS

7.1. Ensayos para la caracterización de la materia prima Método para la determinación de la Humedad. 7.1.1. Nombre del método: método del peso constante (A.O.A.C, 1995) Procedimiento: 58



Colocar el crisol que servirá de tara, en la estufa a 105°C por espacio de una hora.



Colocar inmediatamente en el secador por espacio de 20 minutos para que enfríe y luego pesarla. Este peso del crisol seco se denomina peso de tara.



Pesar en el crisol entre 2 a 5 g. de muestra aproximadamente, a este peso se le denomina peso de la muestra húmeda (W1).



Llevar a la estufa a una temperatura de 130°C durante 2 horas, hasta que el peso sea constante.



Se coloca en el desecador por 20 minutos y finalmente se pesa (W2)

Cálculos:

Dónde: H (%): contenido de humedad expresada en porcentaje W1: peso de la muestra húmeda (g) W2: peso de la muestra seca (g) 7.1.2. Método para la determinación de los sólidos solubles (A.O.A.C., 1995) Procedimiento: 

Tomar dos gotas del extracto del aguaymanto o berenjena.



Dejar caer en el visor del refractómetro.



Leer directamente la concentración expresada en grados brix.



Ajustar la lectura según la temperatura de medición.

7.2. Ficha de evaluación sensorial

FICHA DE EVALUACIÓN SENSORIAL PARA MERMELADA DE TUNA

Producto: Mermelada de Tuna 59 ante usted, use la escala que se Observe cada una de las muestras que tiene indica marcando con una pequeña cruz donde considere que corresponde a Me la gusta Me Nombre: aceptación que le otorgadisgusta al producto con respecto alMe sabor, es ya sea cerca del mucho mínimo, cerca del centro,mucho o cerca del máximo. indiferente Fecha:Sabor