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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

SIMULACIÓN DE TESIS Termoestabilidad de vitamina C en el licor de carambola (Averrhoa carambola) durante su almacenamiento

AUTORA Santacruz Soto Cinthia Lisset

01 de Agosto del 2016

LAMBAYEQUE-PERU 2016

DEDICATORIA

Este proyecto es el resultado de mi propio esfuerzo que día tras día demostré. La concepción de este proyecto está dedicada primordialmente a Dios y a mis padres, pilares fundamentales en nuestras vidas. Sin ellos, jamás hubiese podido conseguir lo que he logrado hasta ahora. Su tenacidad y lucha insaciable han hecho de mí el gran ejemplo a seguir y destacar, no solo para nosotros, sino para nuestros hermanos y familia en general.

Cinthia Lisset La Autora

AGRADECIMIENTO

Primeramente nuestro mayor agradecimiento es a Dios por la oportunidad que me ha brindado para realizar este proyecto y aprender de él.

Detrás de este proyecto integrador se encuentran muchas personas que han apoyado para lograr terminar este trabajo de investigación. Especialmente el agradecimiento a mis padres, Ronald y Mary, interesados por darme todas las facilidades tanto económicamente como anímicamente han sido el principal apoyo para el cumplimiento de este trabajo; asimismo, a todos los miembros de mi familia, y a una persona muy especial Giancarlo que estuvo en cada momento brindándome su apoyo incondicional.

Al Ingeniero Juan Robles Ruiz, por ser nuestro guía en nuestro estudio del cual nos ha ido capacitando arduamente y profesionalmente e incentivarnos a la investigación, para así lograr con éxito el logro del presente proyecto.

ÍNDICE

PÁGINA Dedicatoria

II

Agradecimiento

III

Índice

IV

Resumen

VI

Abstract

VII

1. INTRODUCCIÓN

8

1.1.

10

Objetivos

2. REVISIÓN BIBLIOGRAFICA

11

2.1.

Vitamina C

11

2.1.1. Función biológica

11

2.1.2. Estabilidad y forma de degradación

12

2.1.3. Efecto Catalico de los Iones Metálicos

13

2.1.4. Vías de degradación de la Vitamina C

14

2.1.5. Productos de Degradación del AA

16

2.1.6. Otras Variables Ambientales

18

2.2.

El vino

18

2.3.

Parámetros de acondicionamiento de mostos

20

2.3.1. Ajuste de °Brix con grado alcohólico probable en relación a la temperatura

20

2.3.2. pH y Acidez Total

21

2.3.3. Las levaduras

22

2.3.4. La temperatura

22

2.4.

23

Fermentación Alcohólica

2.4.1. Perfil de Fermentación

24

2.4.2. Cinética de fermentación

24

2.5.

Vino de Frutas

25

2.6.

La Carambola

26

2.6.1. Propiedades para la salud

29

3. METODOLOGÍA

30

3.1.

Materia prima y preparación de muestras

30

3.2.

Caracterización de la fruta

30

3.3.

Proceso de Elaboración del Vino de Carambola

31

3.3.1. Selección

31

3.3.2. Lavado

31

3.3.3. Extracción del zumo

31

3.3.4. Acondicionamiento del Mosto

32

3.3.5. Inoculación

32

3.3.6. Pasteurización 3.3.7. Fermentación

32

3.3.8. Sulfitación

32

3.3.9. Clarificación

33

3.3.10.

33

3.4.

Envasado

Métodos de análisis

34

4. RESULTADOS

36

4.1.

Caracterización de la fruta

36

4.2.

Análisis Químico del Vino

39

4.3.

Vitamina C

40

4.4.

Análisis Sensorial

42

5. DISCUSIONES

43

6. CONCLUSIONES

44

7. BIBLIOGRAFÍA

45

8. ANEXOS

46

RESUMEN

La carambola es una fruta tropical cultivada principalmente en Asia y América del Sur. La característica principal de este producto es su original aspecto y su sabor ácido; por ello, recientemente se han desarrollado variedades más dulces, lo que ha favorecido la extensión de su consumo más allá de los países donde tradicionalmente era consumida. Además de su empleo como fruta ornamental en ensaladas, la forma tradicional de preparar la carambola en los países de América del Sur, es sometida a cocción y triturada posteriormente, obteniéndose así una especie dc zumo.

Este trabajo lleva por objetivo el análisis de carambola de diferentes orígenes (Perú y Malasia), en forma cruda y cocida. Las parámetros analizadas han sido:

humedad, % de sólidos solubles (ºBrix), acidez titulable, pH, contenido de vitamina C (HPLC-UV), ácidos orgánicos (EPLC-UV), contenido mineral (cenizas) y elementos minerales (Na, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn par EAA).

La humedad de esta fruta en estado fresco fue superior al 90%, y se encontró un 7.6% de sólidos solubles. El contenido de ácido ascórbico fue próximo de 5.80694 mg/100ml en las carambolas crudas, viéndose la termoestabilidad con una temperatura óptima de 25°C, se entiende que menor temperatura menor será la pérdida de Vitamina C: debido al bajo pH (1,95-3,95) de esta fruta.

Palabras claves: Jugo de carambola, Averrhoa carambola, vitamina C, Ácido ascórbico, cinética de fermentación.

ABSTRACT

The carambola is a tropical fruit grown mainly in Asia and South America. The main feature of this product is its original appearance and sour taste; therefore recently they have been developed sweeter varieties, which has favored the extension of consumption beyond the countries where traditionally was consumed. In addition to its use as an ornamental fruit salads, the traditional way of preparing the carom in the countries of South America, is subjected to firing and subsequently crushed, thereby obtaining a dc kind juice.

This work is aimed at analyzing carom from different backgrounds (Peru and Malaysia) in raw and cooked form. The parameters examined were: moisture,%

soluble solids (Brix), titratable acidity, pH, vitamin C content (HPLC-UV), organic acids (EPLC-UV), mineral content (ash) and minerals (Na, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn pair EAA).

This moisture fresh fruit was over 90%, and 7.6% soluble solids was found. The content of ascorbic acid was next to 5.80694 mg / 100 ml in raw carambola, looking thermostability with an optimum temperature of 25 ° C, it is understood that lower temperature will be less loss of Vitamin C due to the low pH (1.95 -3.95) of this fruit.

Keywords: juice carambola, carambola, vitamin C, ascorbic acid, fermentation kinetics.

1. INTRODUCCIÓN

La vitamina C o ácido ascórbico es un nutriente esencial en la dieta humana y es bien conocido por su capacidad de reducir las reacciones de oxidación (Rock y otros 1996; Halliwell 1997). La estabilidad del ácido ascórbico es afectada por diversas condiciones ambientales, tales como, la luz, el oxígeno, la actividad de agua y la temperatura, porque ésta vitamina es la más sensible a los factores mencionados (Fennema 1993). El jugo de carambola es rico en vitaminas A y C, las cuales se pueden deteriorar durante el procesamiento. La pérdida de vitaminas, disminuye la calidad nutricional de los alimentos, pero no así su calidad organoléptica

(Monge 1083), por lo que se puede medir la calidad de un producto mediante el índice de retención de vitaminas (Badui 1994).

Las vitaminas son esenciales en el metabolismo y necesarios para el crecimiento y el buen funcionamiento del cuerpo. Todas las vitaminas tienen funciones muy específicas sobre el organismo y deben estar contenidos en la alimentación diaria para evitar deficiencias. No hay alimento mágico que contenga todas las vitaminas, solo la combinación adecuada de los grupos de alimentos hacen cubrir los requerimientos de todos los nutrientes esenciales para la vida (Yúfera, 1982). Es posible encontrar una combinación de temperatura y tiempo de almacenamiento que minimice la degradación de vitamina C. Por ello se emplearon varios tratamientos térmicos evaluándose su efecto sobre la concentración de vitamina “C” en el licor de carambola.

Considerando que uno de los constituyentes que se encuentra en gran cantidad en la carambola, es la vitamina C, se hace necesario encontrar métodos adecuados de conservación que eviten la degradación u oxidación de la misma debido a que esta es muy inestable a los procesos de tratamientos térmicos, luz, oxigeno, pH, trazas de metal, etc. (Morton,1999). El método utilizado dado por Harris determina la concentración de vitamina C en una solución de una valoración redox utilizando yodo. La vitamina C, más propiamente llamada ácido ascórbico, es un antioxidante esencial que necesita el cuerpo humano. A medida que se añade el yodo durante la valoración, el ácido ascórbico se oxida a ácido dehidroascórbico, mientras que el yodo se reduce a iones de yoduro. Debido a esta reacción, el yodo formado se reduce inmediatamente a yoduro, siempre y cuando hay alguna ácido ascórbico presente. Una vez que todo el ácido ascórbico se ha oxidado, el exceso de yodo es libre para reaccionar con el indicador de almidón, formando el complejo de color azul-negro almidón-

yodo. Este es el punto final de la titulación. El método es adecuado para su uso con tabletas de vitamina C, zumos de frutas frescas o envasados y frutas y verduras sólidos.

1.1.

OBJETIVO GENERAL Determinar cómo influye la temperatura en la estabilidad de vitamina C del licor de carambola almacenamiento

(Averrhoa carambola) durante su

1.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Determinar cuál es la temperatura apropiada para mantener el licor de carambola.



Determinar los parámetros de la influencia de la estabilidad de la VITAMINA C.

2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

2.1.

Vitamina C

El ácido L-ascórbico, también conocido como vitamina c es un compuesto de 6 carbonos relacionado estructuralmente con la glucosa. Es un agente con una elevada capacidad reductora, tanto el ácido ascórbico como su forma oxidada (ácido L-dehidroascórbico) presentan actividad biológica y son interconvertibles por una reacción de oxidación/reducción. En la mayoría de los tejidos el ácido ascórbico existe en la forma reducida (90%) (Thompkinson y Kharb., 2007).

2.1.1. Función biológica Bates y Prentice (1994) estimaron que el contenido medio del ácido Lascórbico de la leche humana era de 55 mg/L. El comité de la Asociación

Americana de Pediatría estableció que el contenido mínimo del ácido ascórbico en las fórmulas infantiles y de continuación sería de 10 mg/100 Kcal y un máximo de 30 mg/100 Kcal (AAP, 1999). La deficiencia de vitamina C se asocia con varias formas de anemia, pero no está claro si esta vitamina (ascorbato) está directamente implicada en la hematopoyesis o si la anemia aumenta indirectamente las interacciones de la vitamina C con el ácido fólico y el metabolismo del hierro (Oski, 1995). En su papel como agente reductor, la vitamina C puede facilitar la absorción del hierro desde el tracto gastrointestinal y permitir su movilización desde las reservas. El hierro y el ácido ascórbico forman un complejo quelante-hierro que es más soluble en el medio alcalino del intestino delgado y, por lo tanto, más fácil es su absorción (Bothwell y col., 1964; Lynch y Cook, 1980; Hallberg y col., 1987; Clark y col., 1992). La suplementación con vitamina C puede aumentar la absorción del hierro de la dieta. Sin embargo, el ácido ascórbico debe ser consumido casi a la misma vez que el hierro para ser eficaz (Cook y Monsen, 1977). Además, la vitamina C puede contrarrestar la inhibición de la absorción del hierro producida por los fitatos y taninos de la dieta (Hallberg y col., 1987). El ácido ascórbico puede, al mismo tiempo, activar la enzima ácido fólico reductasa, para formar el ácido tetrahidrofólico, la forma activa del ácido fólico que previene la anemia megaloblástica (Oski, 1995; Stokes y col., 1975). También puede prevenir la pérdida de hierro debido a hemorragias asociadas con la deficiencia en vitamina C, y posiblemente, previene la hemólisis resultante de los mecanismos de defensa antioxidante de las células (Oski, 1995; Chow, 1979). En general, la vitamina C mejora la absorción del hierro no hemo, protege a las células frente al daño oxidativo y contrarresta los efectos de los inhibidores de la absorción del 60 hierro. También, incrementa los niveles de hierro en suero, las concentraciones de ferritina y hemoglobina en los niños y mujeres no embarazadas (Fishman y col., 2000). Dentro de la Unión Europea, la directiva de fórmulas infantiles y de continuación especifica que el contenido mínimo de vitamina C en ambos productos oscile entre 10 µg/100 Kcal y 30 µg/100 Kcal (Directiva 2006/141/CE).

2.1.2. Estabilidad y forma de degradación Debido a la gran solubilidad del AA en disoluciones acuosas, siempre existe la posibilidad de que se produzcan importantes pérdidas por lixiviación durante el corte o daños físicos de las superficies de frutas y hortalizas frescas. La degradación química implica, en primer lugar, la oxidación a DHAA, seguida de la hidrólisis del mismo a ácido 2,3- dicetogulónico y su posterior oxidación, deshidratación y polimerización para formar una vasta serie de otros productos nutritivamente inactivos. Los procesos de oxidación y deshidratación siguen un curso paralelo a las reacciones de deshidratación de los azúcares que conducen a la aparición de muchos productos insaturados y polímeros. Los factores primarios que influyen en la velocidad, mecanismo y naturaleza cualitativa de la generación de productos a partir del AA son el pH, la concentración de oxígeno y la presencia de trazas de catalizadores metálicos. La velocidad de degradación oxidativa de la vitamina es una función no lineal del pH debido a que las diversas formas iónicas del AA difieren en su sensibilidad a la oxidación. (Owen R. Fennema, 2002) 2.1.3. Efecto Catalítico de los Iones Metálicos La velocidad de la degradación oxidativa del AA se considera habitual como una reacción de primer orden en relación con la concentración del monoanión (AH-), el oxígeno molecular y los iones metálicos. Antes se creía que la degradación oxidativa del AA a pH neutro y en ausencia de iones metálicos (es decir, reacción no catalizada) ocurría a una velocidad que era baja pero significativa. Por ejemplo, se ha descrito una constante de velocidad de primer orden de 5,87 x 10-4 seg-1 para la oxidación espontánea, no catalizada, del ascorbato a pH neutro. Sin embargo, trabajos más recientes indican una constante de velocidad mucho más baja, de 6 x 10 -7 seg-1, para la oxidación del AA en una disolución a pH 7,0, saturada de aire. Esta diferencia sugiere que la oxidación no catalizada es esencialmente inapreciable y que las trazas de metales de los alimentos o de disoluciones experimentales son responsables, en gran parte, de la degradación oxidativa. Las constantes de velocidad obtenidas en presencia de iones metálicos a concentraciones de varias partes

por millón son varios órdenes de magnitud superior que las determinadas en disoluciones casi desprovistas de iones metálicos. La velocidad de oxidación del AA catalizada por metales es proporcional a la presión parcial del oxígeno disuelto en el intervalo 1,0-0,4 atm y es independiente de la concentración de oxígeno a presiones parciales < 0,20 atm (Khan, M. M. T., and A. E. Martell, 1967). En contraste, la oxidación del AA catalizada por quelatos metálicos es independiente de a concentración de oxígeno (Khan, M. M. T., and A. E. Martell, 1967). La potencia de los iones metálicos en la catalización de la degradación del ascorbato depende del material implicado, su estado de oxidación y de la presencia de los quelantes. La potencia catalítica es como sigue: Cu (ΙΙ) es alrededor de 80 veces más potente que el Fe(ΙΙΙ) y el complejo quelato Fe(ΙΙΙ) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) es aproximadamente 4 veces más catalítico que el Fe(ΙΙΙ) libre (Buettner, G. R, 1988).

2.1.4. Vías de degradación de la Vitamina C La oxidación del AA puede iniciarse con la formación de un complejo ternario (monoanión ascorbato, ion metálico y

O2 ), como ya se ha descrito, o con

una diversidad de oxidaciones de un electrón (Buettner, G. R, 1993). El mecanismo de degradación del AA puede diferir dependiendo de la naturaleza del sistema alimenticio o del medio de reacción. Se ha postulado que la degradación del AA catalizada por metales acaece a través de la formación de un complejo ternario del monoanión ascorbato, O2 y un ion metálico. El complejo ternario del oxígeno, ascorbato y el catalizador metálico parece que da lugar directamente a DHAA, sin que se detecte la formación del producto de la oxidación de un electrón, el radical semideshidroascorbato. (Owen R. Fennema, 2002)

La pérdida de actividad de vitamina C durante la degradación oxidativa del AA se produce con la hidrólisis de la lactona del DHAA para formar el ácido 2,3dicetogulónico (DKG). Esta hidrólisis se ve favorecida en condiciones alcalinas y el DHAA a valores del pH > 5,5 es muy baja y disminuye a medida que aumenta el pH. Por ejemplo, los valores de vida media para la hidrólisis del DHAA a 23ºC son de 100 y 230 min a los pH de 7,2 y 6,6, respectivamente. La velocidad de la hidrólisis el DHAA se incrementa de forma marcada al aumentar la temperatura pero no se ve afectada por la presencia o ausencia de oxígeno. En vista de la naturaleza tan lábil del DHAA pueden reflejar también que se produjeran oxidaciones incontroladas durante el análisis. Aunque el complejo ternario, según el modelo propuesto por (Khan y Martell, 1967), se ajusta aparentemente al esquema de oxidación del AA, hallazgos recientes han ampliado nuestro conocimiento sobre el mecanismo de oxidación (Scarpa, M., R. Stevanato, P. Viglino, and A. Rigo, 1983) Observaron que la oxidación del monoanión ascorbato catalizada por metales, forma superóxido ( O2 ) en el paso determinante de la velocidad:

Catalizador AH- + O2 → AH- + O-2

En los pasos posteriores de la reacción interviene el superóxido como un agente potenciador de la velocidad de la reacción. Efectivamente, se duplica la velocidad global de la oxidación del ascorbato. H+ AH- + O-2 → AH- + H2O AH- + O-2 → AH- + H2O2

La terminación puede producirse mediante la reacción de dos radicales de ascorbato, como sigue: -H+ 2AH →DHAA + AH La degradación anaeróbica del AA es relativamente insignificante como una forma de pérdida de la vitamina en los alimentos. La ruta anaeróbica es más importante en los productos enlatados, como las hortalizas, tomates y zumos de frutas, una vez que se ha consumido el oxígeno residual. No obstante, incluso en estos productos la pérdida de AA a través de la ruta anaeróbica se identificó como el mecanismo predominante de pérdida de AA durante el almacenamiento de zumo de tomate deshidratado en presencia o ausencia de oxígeno. Se ha observado la catalización de la ruta anaeróbica por metales trazas, a una velocidad que va en aumento a medida que se incrementa la concentración de cobre. El mecanismo de la degradación anaeróbica del AA no se ha estabilizado aun totalmente. Parece que está implicada la rotura directa del puente 1,4 de la lactona sin previa oxidación a DHAA, quizá siguiendo el modelo de una cauterización enol-ceto. A diferencia de la degradación del AA bajo condiciones oxidativas, la degradación anaeróbica exhibe la velocidad máxima a un pH de alrededor de 3-4. Esta velocidad máxima en una zona de acidez moderada puede reflejar los efectos del pH en la apertura del anillo de lactona y en la concentración de especies de ascorbato monoaniónico. El cambio tan importante que se produce en la energía de activación a 28ºC para la pérdida total de vitamina C en un zumo normal de naranja durante el almacenamiento, permite suponer que el mecanismo de degradación anaeróbica del AA es de una gran complejidad, al igual que el efecto de la composición del alimento. En contraste, la representación de Arrhenius para la degradación total de la vitamina C durante el almacenamiento de zumo de pomelo enlatado es lineal en el mismo intervalo (desde alrededor de 4 hasta 50ºC), lo que sugiere que predomina un mecanismo único. Se desconocen las razones de esta diferencia cinética y/o mecanismo en productos tan similares.

A la vista del oxígeno residual presente en muchos alimentos envasados, la degradación del ácido ascórbico en envases sellados, especialmente latas y botellas, debería ocurrir normalmente mediante ambos tipos de degradación, la ruta oxidativa y la anaeróbica. En la mayoría de los casos, las constantes de velocidad para la degradación anaeróbica del ácido ascórbico serán de dos a tres órdenes de magnitud inferior que las de la reacción oxidativa. (Owen R. Fennema, 2002).

2.1.5. Productos de Degradación del AA Independiente del mecanismo de degradación, la apertura del anillo de lactona elimina, de forma irreversible, la actividad de la vitamina C. Aunque carece de importancia nutritiva, las múltiples reacciones implicadas en las fases terminales de la degradación del ascorbato adquieren importancia debido a su contribución en la formación de compuestos aromáticos y rápidos o precursores de los mismos y también a su participación en el pardeamiento no enzimático. Se han identificado alrededor de 50 productos de bajo peso molecular procedentes de la degradación del ácido ascórbico. Los tipos y concentraciones de los mismos, así como los mecanismos implicados en su generación, dependen poderosamente de diversos factores, como la temperatura, el pH, la actividad de agua, la concentración de oxígeno, los catalizadores metálicos y la presencia de especies activas de oxígeno. Se han identificado tres tipos generales de productos de descomposición: (a) intermediarios polimerizados, (b) ácidos carboxílicos insaturados de una longitud de cadena de cinco y seis átomos de carbono y (c) productos de la fragmentación con cinco o menos átomos de carbono. Se ha descrito también la generación de formaldehído durante la degradación térmico del ascorbato a pH neutro. Algunos de estos compuestos contribuyen probablemente a los cambios en el sabor y aroma y en el olor que se produce en los zumos cítricos durante el almacenamiento o durante un tratamiento excesivo. La degradación de los azúcares y del ácido ascórbico son bastantes similares y, en algunos casos, opera un mecanismo idéntico. Se producen diferencias cualitativas entre las condiciones aeróbicas y anaeróbicas, pero el pH ejerce su

influencia en cualquier circunstancia. Los principales productos de la degradación del AA en disoluciones ácidas y neutras son L-xilosona, ácido oxálico, ácido L-treónico, ácido tartárico, 2-furaldehído (furfural) y ácido furónico. Asimismo, se origina una amplia variedad de carbonilo y otros compuestos insaturados. Como en la degradación de los azúcares, la amplitud de la fragmentación aumenta en condiciones alcalinas. La degradación del AA se asocia con las reacciones de coloración tanto en presencia como en ausencia de aminas. El DHAA y los dicarbonilos formados durante su degradación pueden participar en la degradación de Strecker con aminoácidos. En la degradación de Strecker, el DHAA reacciona con un aminoácido y se forma el ácido sorbámico que puede originar dímeros, trímeros o tetrámeros; muchos de ellos son de color rojizo o amarillento. Además, la 3,4dihidroxi-5-metil-2(5H)-furanona, un producto intermediario de la deshidratación seguida de la descarboxilación durante la degradación anaeróbica, tiene un color parduzco. La polimerización posterior de estas u otras sustancias insaturadas originan melanoidinas (polímeros nitrogenados) o pigmentos no nitrogenados de tipo caramelo. Aunque el pardeamiento no enzimático de los zumos cítricos y bebidas afines es un proceso muy complejo, se ha demostrado claramente que el AA participa en el proceso. (Kacem, B., J. A. Cornell, M. R. Marshall, R. B. Shireman, and R. F. Matthews, 1987).

2.1.6. Otras Variables Ambientales A parte de los factores que afectan a la estabilidad del ascorbato, que se han discutido anteriormente (por ej., oxígeno, catalizadores, pH, etc.), otras muchas variables pueden influir en la retención de esta vitamina en los alimentos. Como otros muchos compuestos hidrosolubles, la velocidad de oxidación del AA varía con la humedad; se ha observado en sistemas alimentarios modelo que simulaban a los cereales de desayuno; es decir, con baja humedad, que la velocidad de oxidación del AA aumentaba progresivamente en el intervalo de actividad del agua desde 0,10 a 0,65, lo que se ha asociado con la disponibilidad de una cantidad mayor de agua como disolvente para los reactantes y catalizadores. La presencia de ciertos azúcares (cetosas) puede

aumentar la velocidad la degradación anaeróbica. La sacarosa tiene un efecto similar a bajo pH, consistente con la formación pH-dependiente de fructuosa. En contraste, algunos azúcares y azúcares alcoholes ejercen un efecto protector contra la degradación oxidativa del AA, posiblemente ligando iones metálicos y reduciendo su potencia catalítica. El significado real de estas observaciones en los alimentos permanece aún por determinar. (Owen R. Fennema, 2002)

2.2.

El Vino

Existen varias hipótesis del origen de la vinificación, la descripción escrita más antigua está en el Antiguo Testamento de la Biblia en la cual se dice que Noé plantó una viña e hizo vino. En Egipto, el vino protagonizó un importante rol en la vida ceremonial, existen escenas de vinificación y ofrenda de vino a los dioses en las paredes de tumbas. Si se desea explicar el surgimiento de la vinicultura como una actividad humana intencional y no casual, un mejor escenario nos ofrece el período Neolítico (8500 a 4500 años A.C.), primer momento en el cual se reúnen factores importantes que pudieron favorecer la elaboración premeditada de la vinificación de la uva. En este período, las comunidades humanas en el antiguo Egipto y cercano Oriente se establecieron en

asentamientos

de

forma

que

se

pudieron

realizar

las

primeras

domesticaciones de plantas y animales (McGovern & Hartung, 1997; Rivard, 2009). El inicio de la vinificación en Europa fue contribución de los griegos, quienes difundieron el arte de la viticultura y la vinificación durante los tiempos de la antigua Grecia y Roma. Antiguamente los vinos de fruta fueron hechos en la misma cantidad que los vinos de uva, sólo dependía de la locación y el clima del lugar que determinaba su variación (Rivard, 2009). Cuando los ingleses llegaron a establecerse en Estados Unidos, llevaron semillas de manzana con ellos para plantaciones locales. Las cosechas de manzana obtenidas fueron utilizadas para producir sidra. En 1767, el consumo

per cápita de sidra en Massachusetts se estima que fue de alrededor de 40 galones por persona anualmente. La historia de la vinificación está ligada con la historia de las civilizaciones, pues estos han influenciado profundamente el uno al otro. El vino de fruta fue consumido ampliamente en el siglo 18 y 19 en Estados Unidos, predominantemente cerca de la Costa Este y fue muy popular en Inglaterra, Suiza y la región de Francia-Normadía en donde los granjeros cultivaban frutas como manzana o pera para elaborar vino, incluso más que para consumirlas directamente (Rivard, 2009). Muchos de estos procesos eran realizados empíricamente, sin conocimiento alguno sobre los principios fundamentales que comprenden la elaboración del vino más que la que nos ha llegado a través de los sentidos. El conocimiento científico que ahora se posee y se lo utiliza para controlar las características que se desean obtener del producto final no ha llegado a desarrollarse más que a finales del siglo XX y el cual continúa siendo estudiado actualmente. La transformación más importante que sufre el zumo extraído de la fruta para convertirse en vino es la fermentación. Esta es producida por levaduras del género Saccharomyces, y que origina diversos compuestos, principalmente el alcohol (Bujan, 2003).

2.3.

Parámetros de acondicionamiento de mostos

La Norma INEN 338 (1992), define como mosto “liquido de origen vegetal que contiene sustancias amiláceas o azucaradas susceptibles de transformarse en alcohol por fermentación”. El acondicionamiento del mosto es un etapa del proceso fermentativo que tiene la finalidad de preparar la materia prima y adecuarla (convertirla en mosto), para que llegue a la fermentación en las mejores condiciones. Se trata de evitar

que durante el proceso fermentativo componentes propios del fruto y microbiológicas condicionen a las etapas posteriores (Fernández, 2002). Se presentan los parámetros de acondicionamiento de un mosto para la elaboración de vino.

2.3.1. Ajuste de Sólidos Solubles (Brix) con grado alcohólico probable en relación a la temperatura La Norma INEN 340 (1994), establece que el grado probable que alcanzará el vino se calcula a partir del contenido en azúcares, teniendo en cuenta la tasa de transformación que oscila entre 16 y 17 gramos por litro de azúcares por cada grado alcohólico con un mínimo de 5 a 18 ºGL a temperatura de 20 ºC. Es importante mencionar que el grado alcohólico final obtenido de la fermentación de un mosto en pocas ocasiones coincide con el grado alcohólico probable calculado. Pues la cantidad de alcohol producida depende de varios factores como el tipo de levaduras, la temperatura de fermentación, la composición del mosto, nutrientes contenidos en el mosto, entre otras. Además existen microorganismos, como las bacterias ácidolácticas que son capaces de utilizar azúcares del mosto y convertirlas en ácido láctico, de esta forma contribuyen a elevar la imprecisión de los cálculos realizados para estimar el contenido alcohólico probable (Bisson, 2001; Jacques, Lyons, & Kelsall, 2003). Arozarena (2009) propone que se toman en cuenta factores como el tipo de levaduras, la temperatura de fermentación, la composición del mosto en nutrientes diferentes a los azúcares fermentables. Se expone la tabla 1, la relación de los ºBrix con la formación de grado de alcohol probable en vinos de frutas (Arozarena, 2009). Tabla N°1. Ajuste de mostos en ºBrix para formación de grado alcohólico probable

ºBrix

Densidad

Azúcar

Grado alcohólico probable (°GL)

% (sacarosa w/w)

(g/mL)

(g/L)

10

1.039

82.2

4.9

12

1.047

103.6

6.2

14

1.056

125.1

7.4

16

1.064

147.0

8.73

18

1.073

169.3

10.1

20

1.082

191.9

11.4

22

1.091

214.8

12.8

23

1.098

215.1

13

24

1.100

216.6

14.2

26

1.110

261.1

15.5

CONSUMIDOS

Fuente: Arozarena (2009)

2.3.2. pH y Acidez Total Togores (2003), considera la acidez total y el pH como parámetros importantes a lo largo del proceso de elaboración de cualquier vino. Hay una relación inversa entre el pH y la acidez total es decir; que a medida que aumenta el pH, se observa una disminución de acidez total, como consecuencia de los cambios que se producen en algunas sustancias tales como hidratos de carbono, ácidos, taninos, y productos orgánicos volátiles; los cambios producidos por los ácidos se caracterizan principalmente por un empobrecimiento notable de los ácidos, orgánicos causando disminución en el sabor, la disminución de ácido málico en derivados de frutas con semilla o huesillos(Herrero & Guardia, 1992). Los pH óptimos que se sugiere para la elaboración de vinos de frutas es de 3.3 a 3.8 como también un rango recomendable de 4.0 a 4.2 (Arozarena, 2009).

Se sugiere que la acidez para vinos de frutas debe ser de 0.5 -0.65 % (m/m) o 0.55- 0.70 % (m/v) y un acidez mínima de 0.3 – 0.4 % (m/m) o 0.33- 0.44 % (m/v) como ácido (Arozarena, 2009).

2.3.3. Las Levaduras Togores (2003) propone como levadura más utilizada para fines enológicos a la especie Saccharomyces cerevisiae, hongo unicelular eucariota de 2-10 μm de tamaño– que suele ser el principal responsable de la fermentación alcohólica y de la generación de aromas secundarios en el vino. Grainger & Tattersall (2005) exponen que la fermentación no se realizará correctamente por encima de 35ºC, por cuando alcanza esta temperatura, la actividad de las levaduras cesa e incluso éstas mueren y menores a 10 ºC, las levaduras no tiene un ambiente óptimo para su desarrollo.

2.3.4. La Temperatura La temperatura es una factor importante que interviene en la elaboración de vinos de frutas, a mayores temperaturas la velocidad de consumo de nutrientes puede mejorar, como también a menores temperaturas las características sensoriales pueden bajar (Arozarena, 2009). Togores (2003), señala que la temperatura puede influir en la producción de algunos compuestos secundarios en varios tipos de vinos como: alcoholes superiores, ácidos grasos, metanol entre otros, puedan presentar en su composición final. 2.4.

Fermentación Alcohólica

La fermentación alcohólica es un fenómeno catabólico que degrada las moléculas de azúcares (Yúfera, 1998). El proceso de fermentación alcohólica, químicamente comienza con la glucolisis, la cual puede ser producida en condiciones de aerobiosis o anaerobiosis,

originando energía en forma de adenosín trifosfato (ATP por sus siglas en inglés) y ácido pirúvico. Posteriormente ocurre la descarboxilación de esta sustancia con la emisión del acetaldehído, el cual se reduce en alcohol por acción de la nicotinamida adenina dinucleótido en su forma reducida (NADH), siendo el azúcar la sustancia que se transforma durante el proceso de fermentación formando etanol. El grado alcohólico en el vino depende de la cantidad de azúcares fermentadas en el mosto (Casp, 2003; Yúfera, 1998). Las levaduras se reproducen especialmente en presencia de oxígeno, posteriormente en condiciones anaeróbicas la multiplicación de las levaduras es reducida produciéndose principalmente la transformación de los azúcares en alcohol y gas carbónico (Yúfera, 1998). Estos microorganismos influyen en la calidad del vino a través de la producción de sustancias derivadas de su metabolismo y compuestos que son productos de la muerte celular, los cuales influyen en las características finales del producto, es por esto que el desarrollo descontrolado de levaduras también puede afectar negativamente el vino durante su conservación y después de embotellarse (Pretorius, 2003). De acuerdo a su forma de transformar el azúcar, sus propiedades, su forma de reproducción, existe un número considerable de especies de levaduras que son estudiadas por su influencia en la fermentación alcohólica. Las levaduras que se encuentran en vinificación puede presentar una de las siguientes formas: elíptica u ovoide, alargada, esférica, o con un bulbo en sus extremos como un limón. Su diámetro puede variar de 2 a 10

μm

(Bbuin & Peynaud, 2003; Pretorius,

2003).

2.4.1. Perfil de la Fermentación La fermentación en general cumple con varias etapas durante las cuales se pueden observar cambios en el consumo del azúcar del mosto. En un inicio existe una etapa de demora en la fermentación, durante la cual no se evidencian

mayores cambios en el contenido de azúcar del mosto, en esta etapa existe una rápida proliferación de las levaduras. A continuación, al obtener la mayor producción de biomasa inicia la fase en la que se evidencia el índice máximo de fermentación, durante el cual una gran cantidad de azúcares es consumida y transformada en alcohol. Mientras la cantidad de etanol aumenta la velocidad de fermentación se reduce y puede detenerse de forma abrupta o gradualmente, dependiendo de las condiciones de la fermentación. El momento en que existe un cambio dramático en el desarrollo de la fermentación es llamado el punto de transición, el cual si llega a evidenciarse sobre los 5 ºBrix podría significar la interrupción de la fermentación o inicio de una lenta (Bisson, 2001).

2.4.2. Cinética de fermentación Togores (2003), sugiere que la Cinética de fermentación se debe medir periódicamente la concentración de compuestos sintetizados o bien el control de la disminución de azúcares del mosto, o también por densimetría. Grainger & Tattersall (2005) plantean otros parámetros en la Cinética de fermentación como control de temperatura, que tiene relación directa con la actividad de las levaduras ya que las están pueden dejar de trabajar si las temperaturas superan los 35ºC. La temperatura es una variable que condiciona la cinética fermentativa para el desarrollo de las levaduras por lo que se establecido rangos de temperaturas según el tipo de vino y criterio del enólogo, siendo por lo general entre 14-18ºC para blancos o rosados, 22-26ºC para los tintos jóvenes, y 26-30ºC para los tintos con crianza en madera. Temperaturas inferiores a 10ºC pueden comprometer ralentizar demasiado la cinética fermentativa (Lobera, 2008).

2.5.

Vino de Frutas

En la Norma INEN 338 (1992) se define al vino de frutas como la bebida alcohólica obtenida mediante fermentación completa o parcial de frutas, o del mosto de frutas.

Las frutas utilizadas para elaborar vino en el mundo, son las siguientes: banano, manzana, mango, fresa, durazno, naranja, mandarina, grosella, cereza, frambuesa, arándano, piña, carambola, palma, pera, mora, ciruela, papaya, coco y guayaba, entre otras. Las frutas aptas para elaborar vino deben cumplir ciertos parámetros tales como: elevado contenido de agua (74 a 85%), alto contenido de carbohidratos, contenido mínimo en lípidos y proteínas, ser una fuente importante de vitaminas y minerales, frutos de acidez alta o moderada y bajo pH, y contener cantidades altas de compuestos fenólicos, carotenoides, aromas, etc. (Arozarena, 2010).

La calidad del vino de fruta se determina por medio de parámetros fisicoquímicos establecidos en la Norma INEN 374 (1987) “Vinos de frutas”, indicados en la Tabla 1.

Tabla 1. Requisitos de vino de frutas Requisitos

Unidad

Mínimo

Máximo

Método de Ensayo

Grado alcohólico a 20°C

°GL

5

18

INEN 360

Acidez volátil, como ácido acético

g/l

-

2

INEN 341

Acidez total, como ácido málico

g/l

4

16

INEN 341

Metanol

*

Trazas

0.02

INEN 347

Cenizas

g/l

1.4

INEN 348

Alcalinidad de las cenizas

meq/l

1.4

INEN 1547

Cloruros como cloruro de sodio

g/l

-

2

INEN 353

Glicerina

**

1

10

INEN 355

Anhídrido sulfuroso total

g/l

0

0.32

INEN 356

Anhídrido sulfuro libre

g/l

0

0.04

INEN 357

*ml por 100 ml de alcohol anhidro **g por 100g de alcohol anhidro Fuente: Norma INEN 374 (1987)

2.6.

La Carambola (Averrhoa carambola)

La carambola crece en climas tropicales, sub-tropicales o semitropicales. Se desarrolla favorablemente a una temperatura ambiente de 26 a 28°C, aunque puede adaptarse a temperaturas de 18 a 25°C. Necesita una humedad relativa del 80 a 98% en zonas con pluviosidad anual de 1200 a 2000 min, con una altitud hasta de 800 msnm, aunque existen evidencias de cosechas que se han realizado hasta 1200 msnm (Morton, 1999). El desarrollo de la planta, puede tardar tres años. La fruta cae naturalmente del árbol cuando está completamente madura. Se usa como índice de madurez comercial el momento de cambio de color (50% a 75% del fruto es amarillo) ya que en este estado los frutos son más firmes y más fáciles de manejar. Los árboles que han recibido atención en su desarrollo y han crecido en condiciones ambientales adecuadas pueden producir de 45 hasta 113 Kg por cosecha (Morton, 1999).

Para el almacenamiento de la fruta cosechada se recomienda que la fruta se mantenga entre 5 y 10°C pues temperaturas más bajas podrían causar daños por enfriamiento dependiendo del cultivar, etapa de madurez y tiempo de almacenamiento. La humedad relativa debe ser de 90 a 95%, una más baja puede causar síntomas de pardeamiento prematuro en las crestas (Morton, 1999). La Norma del Codex Alimentarius recomienda los siguientes parámetros para la determinación de la calidad de exportación de las Carambola: estar enteras, sanas, exentas de daños provocados por plagas, tener una consistencia firme y aspecto fresco, no mostrar manchas pronunciadas, mostrarse libres de cualquier olor y/o sabor extraños y estar lo suficientemente desarrolladas presentado un grado de madurez satisfactoria (Alimentarius, 2005). Las propiedades físico-químicos de la carambola se indican en la Tabla 2 clasificadas en varios estados de madurez aparente. Tabla 2. Parámetros físico-químicos de la pulpa de fruta de carambola madura Parámetro

Madurez aparente fruto Verde Medio-Maduro Maduro 2.40 ± 0.2 2.71 ± 0.33 3.44 ± 0.05

pH Sólidos solubles (°Brix)

3 6.01 ± 0.8

Índice madurez

6 6.13 ± 2.1

7.30 ± 1.01

10.83 ± 0.2

14.31 ± 2.9

9 30.08 ± 1.7

3 9 Fuente: Narain, Bora, Holschuch & Vasconcelos (2001)

0

El contenido nutricional de la carambola por cada 100 g. de porción comestible, se presenta en la Tabla 3:

Tabla 3. Contenido nutricional carambola Parámetro

Valor

Calorías Humedad(g) Proteína(g) Grasa(g) Carbohidratos(g) Fibra(g) Cenizas(g) Calcio(mg) Fósforo(mg) Hierro(mg) Caroteno(mg) Tiamina(mg) Rivoflavina(mg) Niacina(mg) Ácido Ascórbico Fuente: Morton (1999)

35.7 89.0-91.0 0.38 0.08 9.38 0.8-0.9 0.26-0.4 4.4-6 15.5-21 0.32-1.65 0.003-0.552 0.03-0.038 0.019-0.03 0.294-0.38 26-53.1

El fruto maduro de carambola es consumido directamente en fresco, puede ser cortado en rodajas para adornar platos y servido en ensaladas; además es incluido al hacer tortas, estofados y condimentos (Morton, 1999). 2.6.1. Propiedades para la salud La carambola es una fruta dulce, refrescante y con una forma muy original. Por su apariencia, propiedades nutritivas y aporte de sustancias de acción antioxidante, aliadas de nuestra salud, su consumo es muy recomendable para los niños, los jóvenes, los adultos, los deportistas, las mujeres embarazadas o madres lactantes y las personas mayores. (Morton, 1999). Por su aporte de provitamina A y vitamina C, se recomienda su consumo a toda la población y, especialmente, a quienes tienen un mayor riesgo de sufrir carencias de dichas vitaminas: personas que no toleran los cítricos, el pimiento u otros vegetales, que son fuente casi exclusiva de vitamina C en nuestra alimentación; para quienes deben llevar a cabo una dieta baja en grasa, y por tanto con un contenido escaso de vitamina A, o para personas cuyas necesidades nutritivas están aumentadas. Algunas de estas situaciones son: periodos de crecimiento, embarazo y lactancia materna. Así mismo, el tabaco, el abuso del alcohol, el empleo de ciertos medicamentos, el estrés, la actividad física intensa, el cáncer y el Sida, las pérdidas digestivas originadas por

vómitos o diarreas y las enfermedades inflamatorias crónicas disminuyen el aprovechamiento y producen mala absorción de nutrientes. Las vitaminas A y C, como antioxidantes, contribuyen a reducir el riesgo de múltiples enfermedades, entre ellas, las cardiovasculares, las degenerativas e incluso el cáncer. Su contenido de fibra soluble le confiere propiedades laxantes. Además, por su bajo contenido de hidratos de carbono, riqueza en potasio y bajo aporte de sodio, resultan muy recomendables para aquellas personas que sufren de diabetes, hipertensión arterial o afecciones de vasos sanguíneos y corazón. Su contenido de potasio deberán tenerlo en cuenta las personas que padecen de insuficiencia renal y que requieren de dietas especiales controladas en este mineral. (Alimentarius, 2005). Por su riqueza en oxalato de calcio su consumo no conviene en caso de litiasis renal (cálculos oxalato cálcicos). 3. METODOLOGÍA

3.1.

Materia Prima y Preparación de Muestras

Los frutos de carambola se cosecharon en el sitio de la producción, ubicado en la cuidad de Chiclayo. Se recogieron las frutas de mayor tamaño y se clasificaron según su coloración en 25, 50, 75 y 100% de amarillez para estructurar la tabla de color. Las muestras se almacenaron a una temperatura aproximada de 25ºC.

3.2.

Caracterización de la Fruta

Se determinó el grado de madurez de la fruta, para lo que se evaluaron: los sólidos solubles totales, el pH, la acidez titulable (expresada como ácido oxálico), la determinación de vitamina C y el índice de madurez, y se los relacionó con el color de la fruta. Para estos análisis se utilizaron alrededor de 2 kg de fruta obtenidos por muestreo aleatorio según la Norma INEN 1 750 (1994). Se realizaron 4 repeticiones por tipo de análisis de cada estado de madurez.

Para la elaboración de vino se utilizaron alrededor de 4 kg de fruta con una coloración amarilla del 100%.

El lote mínimo de ensayo fue de 5 unidades de cada plaza mencionada, según la Norma (INEN, 1750:1994). Se realizó el análisis físico-químico de las carambolas tomando en cuenta como requisitos la calidad exterior e índice de madurez mencionados en la Norma (INEN 2005, 2009). Se tomó en cuenta el precio de las carambolas (kg) como indicador de rentabilidad en la selección de materia prima.

3.3.

Proceso de Elaboración del Vino de Carambola

Para la elaboración de vino de carambola, se utilizaron las frutas seleccionadas de acuerdo a la calidad requerida y con menor costo económico: Flujograma del Vino de Carambola

Carambola

Selección Pesado Lavado Pelado, trozado, despepado Pulpeado de la fruta Acondicionamiento del Inoculació n noci Pasteurizaci ón Fermentació n

Sulfitación

Clarificació n Embotellado y Almacenado LICOR DE CARAMBOLA

Fuente: Elaboración Propia (2016)

3.3.1. Selección Se seleccionaron las frutas sin defectos y con el 100 % de coloración amarilla.

3.3.2. Lavado Se realizó un lavado manual con agua potable.

3.3.3. Extracción del Zumo Para la extracción del zumo se utilizó un prensador de fruta manual sin marca adquirido en el mercado local. Previo a esto se realizó un corte transversal en las frutas.

3.3.4. Acondicionamiento del Mosto Para el acondicionamiento del mosto, se utilizó aproximadamente 3.8 kg de zumo para el tratamiento. Para ajustar los sólidos solubles (Brix) se añadió azúcar, marca Valdez, adquirida en el mercado local. Se acondiciono el mosto al nivel de sólidos solubles de 25 ºBrix, el pH medido fue de 2.7. Para el cálculo de adición de azúcar se utilizó balance de masa, fórmulas que se muestran en la ecuación 1y 2.

A+B=C

[1]

Donde, A = cantidad de zumo de fruta (g) B = cantidad de azúcar adicionada (g) C = mosto acondicionado

A (a) + B(b) = C (c)

[2]

Donde, a = contenido de sólidos solubles (ºBrix) en mosto b = contenido de sólidos solubles en azúcar c = contenido de sólidos solubles en mosto acondicionado

3.3.5. Inoculación El mosto se inoculó con levadura previamente activada, la cual se preparó con 0.2 g de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae), por kg de mosto, en 100 ml de mosto a 40 ºC.

3.3.6. Pasteurización Se pasteuriza el mosto para que se la levadura se inactive y no perjudique la estabilidad de la vitamina C.

3.3.7. Fermentación Se fermentó el mosto acondicionado en el bioreactor, a un nivel de temperatura: 23 ºC, controlando el contenido de sólidos solubles cada tres días hasta alcanzar el estimado de contenido alcohólico probable de 10 % (v/v).

3.3.8. Sulfitación Se añadió 100 mg/l de metabisulfito de sodio al mosto para interrumpir la fermentación, se consideró un valor más alto que la referencia debido al tiempo que demoró la fermentación y el contenido de sólidos solubles restantes en el vino.

3.3.9. Clarificación Para la clarificación se almacenó el vino a temperaturas entre 4 y 8 ºC durante tres días, esto permitió que las partículas en suspensión precipitaran, se utilizo Bentonita 2g por cada litro de mosto.

3.3.10.

Envasado

El vino obtenido se envasó en botellas de vidrio, color verde oscuro de 1000 mL, previamente lavadas y esterilizadas sumergiéndolos en agua a ebullición (95°C) durante 10 minutos. El sellado se realizó manualmente con corchos, esterilizados en un mechero por varios segundos (Colquichagua, 1998).

3.4.

MÉTODOS DE ANÁLISIS

En la materia prima se realizaron los siguientes análisis:

3.4.1. Análisis de sólidos solubles Se aplicó el método refracto-métrico, utilizando el refractómetro del laboratorio de Alimentos de intervalo de 0 a 30 expresada en grados Brix.

3.4.2. Análisis de pH

Se utilizó el método potenciométrico, con un pH-metro digital.

3.4.3. Determinación de acidez total La acidez total se determina utilizando la metodología recomendada (AOAC, 1990). Para ella se obtiene una muestra de 25 ml del vino, posteriormente se titula con hidróxido de sodio 0,1N hasta alcanzar un punto final de pH en un rango de 8.10 a 8.20. Para determinación de la acidez se empleó la siguiente fórmula:

% Acidez exp resada en ác. " X " 

Gasto * N * meq" X "* 100 vol.inicial * (alícuota / col.diluc )

3.4.4. Determinación del Índice de Madurez Se determinó el índice de madurez por la relación entre los sólidos solubles (Brix) y la acidez titulable.

3.4.5. Determinación de vitamina C según Harris, (2001). Para determinar la concentración de vitamina C en la muestra se realiza los siguientes pasos: -

Se coloca en un Erlenmeyer de 100 ml: 25 ml de la muestra 0,25 ml de HCl (15% v/v) 0,25 ml de almidón (1% w/v) que actúa como indicador Se Llena la bureta con 15 ml de disolución de yodo Se titula lentamente y agitando la disolución contenida en el Erlenmeyer,

-

hasta que vire al azul. Se calcula la cantidad de vitamina C en la muestra en mg/100ml utilizando la siguiente fórmula: mg 100 ml

Dónde:

= 42.2 x

volumen de yodo consumido volumen de la muestra

El volumen de yodo consumido es el volumen añadido al Erlenmeyer desde la bureta al titular la muestra. El volumen de la muestra es el volumen de la disolución que se coloca en el Erlenmeyer con una concentración de vitamina C desconocida.

3.5.

Análisis Sensorial

Se realizó la degustación con un total de 25 personas, hombres y mujeres de diferentes edades, consumidores habituales de licor. Se realizó el análisis de aceptabilidad del licor, utilizando una escala hedónica de nueve puntos. El formulario se presenta en el Anexo 4.

3.6.

Análisis Estadístico de Resultados

Los resultados obtenidos en las diferentes pruebas se analizaron realizando el ANOVA utilizando el programa SPSS.

4. RESULTADOS 4.1.

Caracterización de la fruta

Los resultados del análisis de acidez titulable realizados en el laboratorio se muestran en el Anexo 1. En la Tabla 3, se presenta el resumen de los resultados obtenidos luego de aplicar la metodología descrita en el literal 3.2. Los resultados del análisis realizado con el software descrito en el literal 3.2 se muestran en el Anexo 2. Tabla N°3. Caracterización físico-química de la carambola, en función del porcentaje de coloración amarilla 25

50 a

75

6.95 ±0.16

b

7.65 ±1.96

c

0.56 ± 0.09

0.59 ±0.06

a ,b

0.62 ±0.09

a ,b

9.33 ±1.3 a

11.74 ± 1.5a , b

12.20 ±3.1a , b

12.28 ±3.1a

2.39 ±0.09 a

2.73 ±0.27 b

3.12± 0.17 c

3.75 ±0.33 a

Sólidos solubles (Brix)

6 ± 0.11

Acidez titulable (%)

0.64 ± 0.08

Índice de madurez pH

6.5 ±0.41 a

a. b

100

a ,b

*Letras diferentes en la misma fila indican que existe diferencia estadísticamente significativa a P>95% Fuente: Elaboración Propia (2016)

En la tabla 3 se aprecia que los promedios de pH y sólidos solubles presentan diferencias significativas entre todos los porcentajes de coloración amarilla, valores más altos se encontraron en el grado 100 %. Los resultados de acidez titulable y del índice de madurez calculado solo presentan diferencias significativas entre el 25 y el 100 % de coloración amarilla de la fruta, en cambio desde el 50 al 100 % estadísticamente no se encuentra diferencia significativa.

Confirmando la información obtenida con la referencia bibliográfica (Narain, et al., 2001), se evidencia los sólidos solubles (Brix) y el pH aumentan conforme madura la fruta y se incrementa su coloración amarilla. Los datos obtenidos del análisis de pH muestran similitud con los datos de la referencia mencionada, y se evidencia un pH más alto en el fruto maduro lo cual vuelve a este estado de madurez más viable para realizar una fermentación. Para la acidez titulable y el índice de madurez existieron diferencias estadísticamente significativas tan sólo entre los niveles 25 y 100% de coloración amarilla. Al contrario que la referencia, no se encontró diferencia entre los niveles de coloración amarilla de 50% y 100%, esto podría deberse a la utilización de una variedad diferente de carambola para la elaboración del vino que la de la referencia, pues desafortunadamente no se conocen estudios que hayan caracterizado y definido las variedades de esta planta existentes en el país.

Los parámetros analizados se relacionaron con la coloración de la carambola, y se desarrolló una tabla colorimétrica según el literal 3.8, y la cual se muestra en la figura 1. Para fines de vinificación, la fruta más apta es aquella que muestra un contenido mayor de sólidos solubles y un pH cercano al óptimo como se menciona en la referencia bibliográfica (Arozarena, 2010), este es el caso de la coloración 100% amarilla. Se encontraron sólo dos estados de madurez utilizando su coloración y relacionándola con el índice de madurez. Figura N°1. Tabla de color de la carambola

Fuente: Elaboración Propia (2016) 4.2.

Análisis Químico del Licor

Demuestran que el vino de carambola obtenido cumple con los requisitos de la norma vigente, por lo que es apto para el consumo y puede ser comercializado.

El informe de este análisis realizado por el laboratorio se expone en el Anexo 9. Los parámetros que estuvieron fuera del rango requerido por la norma fueron cenizas con 0.2 g/l bajo el límite inferior y acidez total (como ácido málico) con una diferencia por debajo del límite mínimo de 0.23 g/l de vino, las cuales pueden ser corregidas durante la elaboración del vino con la utilización de aditivos como nutrientes minerales y ácido tartárico como sugiere Bujan (2003). Tabla N°6. Resultados del análisis químico para el vino de carambola PARÁMETROS

UNIDAD

RESULTADO

Grado alcohólico a 20°C

°GL

7.00

Acidez Total (ácido málico)

g/100

3.77

cm Acidez volátil (ácido acético)

3

g/100

0.20

cm 3 Metanol

% v/v

0.01

Anhídrido sulfuro libre

g/100

0.024

cm Anhídrido sulfuroso total

3

g/100

0.043

cm 3 Cenizas

g/100

1.20

cm

3

Cloruro de sodio

%

0.09

°Brix

°Brix

7.6

Fuente: Elaboración Propia (2016)

El grado alcohólico obtenido en el análisis del tratamiento 4 es de 7 ºG.L., a diferencia del estimado de 10 ºG.L., lo cual puede explicarse debido al consumo de otros microorganismos fermentadores en sustancias diferentes al alcohol (Bisson, 2001; Jacques, et al., 2003).

4.3.

Vitamina C

Para la determinación de la vitamina C mediante el método de Harris, se realizó de la siguiente manera: el primer tratamiento se hizo un al momento de ser envasado el vino de carambola, con las temperaturas 25, 50 y 75°C; y tiempos de 5, 25, 45 y 60 minutos. El segundo tratamiento se hizo después de una semana para observar como las condiciones ambientales podían influenciar en su termoestabilidad, se mantuvo con las mismas temperaturas 25, 50 y 75°C; y mismos tiempos de 5, 25, 45 y 60 minutos. Se observa en las tablas 7 y 8 que el contenido de vitamina C desciende conforme aumenta la temperatura (°C) y el tiempo (min) de exposición a esta.

Termoestabilidad de la Vitamina C 12 f(x) = - 0.12x + 11.25 f(x) -- 0.13x f(x)== =0.99 0.15x + + 10.82 10.69 R² R² R² = = 0.97 0.98

10 8

25°C Linear (25°C) 50°C

6

Contenido de Vitamina C (mg/100ml)

Linear (50°C) 75°C

4

Linear (75°C)

2 0 0

50 100

Tiempo (minutos)

Figura N°3. Termoestabilidad de la vitamina C en el licor de carambola (1° Tratamiento)

Fuente: Elaboración Propia (2016) Tabla N°7. Resultados de la determinación de la vitamina C en de carambola durante su envasado TIEMPO

25°C

50°C

75°C

0

11.2550

11.2550

11.2550

5

10.4142

9.4269

9.1020

25

8.2433

7.5397

7.0568

45

6.2452

5.5998

4.3162

60

3.3678

2.2545

1.2560

Fuente: Elaboración Propia (2016)

Termoestabilidad de la Vitamina C 12 f(x) = - 0.12x + 11.25 f(x) -- 0.13x f(x)== =0.99 0.15x + + 10.82 10.69 R² R² R² = = 0.97 0.98

10 8

25°C Linear (25°C) 50°C

6

Contenido de Vitamina C (mg/100ml)

Linear (50°C) 75°C

4

Linear (75°C)

2 0 0

50 100

Tiempo (minutos)

Figu ra N°4. Termoestabilidad de la vitamina C en el licor de carambola (2° Tratamiento)

Fuente: Elaboración Propia (2016)

Tabla N°8. Resultados de la determinación de la vitamina C en el licor de carambola durante su almacenamiento, después de una semana TIEMPO

25°C

50°C

75°C

0

9.3312

9.3312

9,3312

5

7.0570

6.0309

5.9987

25

5,8506

5.5030

4.9875

45

3.9263

3.3366

2.9599

60

2.8696

2.2788

1.0573

Fuente: Elaboración Propia (2016)

4.4.

Análisis Sensorial

El estudio de aceptabilidad se realizó con el licor de carambola a 3 temperaturas diferentes (25,50 y 75°C) para ver la estabilidad de la Vitamina C, se obtuvieron los datos que se presentan en la figura N°5. La evidencia de la realización se encuentra expuesta en el Anexo 5. Figura N°5. Aceptabilidad del licor de carambola

Aceptabilidad del licor de carambola

LICOR A

22%

LICOR B 48%

LICOR C

30%

Fuente: Elaboración Propia (2016) 5. DISCUSIONES 

El frio inhibe su síntesis, mientras que la temperatura y la oscuridad la favorecen (Salvador Badul Dergal, 1999).



El efecto de la concentración del oxígeno disuelto ha sido motivo de controversia, ya que mientras algunos autores aseguran que la destrucción de la vitamina C depende de la presencia de este gas, otros consideran que se pierde por un mecanismo anaeróbico. Se recomienda que la concentración de jugos cítricos se haga al vacío y no en recipientes abiertos (Salvador Badul Dergal, 1999).



La vitamina C en el zumo de carambola fermentado aparece con una notable estabilidad. Al reaccionar el complejo yodo con la vitamina C (ácido ascórbico) presente en las bebidas, la disolución indicadora pierde el color. Esto se debe a que la vitamina C es oxidada por un oxidante suave como la disolución de yodo para dar lugar a ácido deshidroascorbico y a iones yoduro (Yúfera, 1982).



Se observa en las tablas 7 y 8 que el contenido de vitamina C desciende conforme aumenta la temperatura (°C) y el tiempo (min) de exposición a esta. Esto es comprensible, porque la vitamina C es muy sensible a la temperatura y gran parte de ella se pierde en el procesamiento de alimentos a base de calor (Alvarado, 1996).

6. CONCLUSIONES 

El contenido de la vitamina C en las frutas y verduras varía dependiendo del grado de madurez, el menor cuando están verdes, aumenta su cantidad cuando está en su punto y luego vuelve a disminuir; por lo que la fruta madura ha perdido parte de su contenido de vitamina C.



La vitamina C se oxida rápidamente y por tanto requiere de cuidados al momento de exponerla al aire, calor ya gua. Por tanto cuanto menos

calor se aplique, menor será la pérdida del contenido. En los jugos, la oxidación afecta por exposición prolongada con el aire y por no conservarlos en recipientes oscuros. 

La temperatura optima en donde no existe una pérdida total de la vitamina C y presenta una termoestabilidad de ella, es con la temperatura de 25°C, ya que el zumo de carambola fermentado presenta un contenido de vitamina C de 7-11 mg/100ml, y con esta temperatura tiene un promedio de 5.80694 mg/100ml; la cual no se encuentra dentro del rango, pero esta próximo al valor real.



El jugo de carambola fermentado es un producto de exportación reconocido por la alta calidad organoléptica y que es comercializado por sus parámetros concentración y pH.



Tomando en cuenta los factores como temperatura, ausencia de aire, adecuada inactivación, de la enzima ascórbico oxidasa, ausencia de trazas de cobre en el equipo de proceso y buen diseño de la línea pueden lograrse condiciones de trabajo bajo las cuales la perdida de Vitamina C se reduzca al mínimo.



El análisis de varianza que presenta el licor de carambola tiene un nivel de significancia del 0.5%, en donde se analizaron los parámetros de color, sabor y olor.

BIBLIOGRAFÍA 

Alimentarius, C. (2005). Norma del Codex para la Carambola (Vol. Codex Stan 1987-1993): Codex Alimentarius

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Arozarena, I. (2010). Tecnología de elaboración de vinos de frutas.Universidad Pública de Navarra (España), Ambato

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Ana Casp Vanaclocha; José Abril Requena. (2003). Procesos de Conservación de Alimentos. Ediciones Mundi-Prensa, México

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Bouin, J., & Paynaud, É. (2003). Enología práctica: conocimiento y elaboración del vino. Madrid: Grupo Mundi-Prensa.

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Dan A. Kimball. (1999). Procesado de cítricos. Ediciones Acribia, S.A, Zaragoza, España. 

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Juan de Dios Alvarado; José Miguel aguilera. (2002). Métodos para medir propiedades físicas en industrias de alimentos. Ediciones Acribia, S.A, Zaragoza, España

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Nielsen, S. 2003. Análisis de los Alimentos. Trad. Ana Cristina Fernando Navarro. 3a. Edición. Zaragoza (ESPAÑA).Acribia S.A.

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Nel Quezada Lucio. (2005). Estadística con SPSS 14. Editora Macro, Perú.

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Stephen son. (1999). Introducción a la bioquímica. Ediciones Limusa-

Noriega, España 

Suárez, J.A., & Ínigo, B. (2003). Microbiología enológica: Fundamentos de vinificación. Madrid: Mundi-Prensa

ANEXO 1: ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE LOS PARÁMETROS QUÍMICOS DE LA FRUTA

Análisis estadístico de pH

Pruebas de Múltiple Rangos

Contraste COLORACIÓN 1-COLORACIÓN 2 COLORACIÓN 1- COLORACIÓN 3 COLORACIÓN 1- COLORACIÓN 4 COLORACIÓN 2- COLORACIÓN 3 COLORACIÓN 2- COLORACIÓN 4 COLORACIÓN 3- COLORACIÓN 4 *indica una diferencia significativa

Sig. * * * * * *

Diferencia -0.34 -0.73 -1.36 -0.39 -1.02 -0.63

Análisis estadístico de Solidos Solubles (°Brix)

Pruebas de Múltiple Rangos

+/- Limites 0.213299 0.213299 0.213299 0.213299 0.213299 0.213299

Contraste COLORACIÓN 1-COLORACIÓN 2 COLORACIÓN 1- COLORACIÓN 3 COLORACIÓN 1- COLORACIÓN 4 COLORACIÓN 2- COLORACIÓN 3 COLORACIÓN 2- COLORACIÓN 4 COLORACIÓN 3- COLORACIÓN 4 *indica una diferencia significativa

Sig. * * * * * *

Diferencia -0.5 -0.95 -1.65 -0.45 -1.15 -0.7

+/- Limites 0.911391 0.911391 0.911391 0.911391 0.911391 0.911391

Análisis estadístico de Acidez Titulable

Pruebas de Múltiple Rangos

Con COLORACIÓN 1COLORACIÓN 1COLORACIÓN 1COLORACIÓN 2COLORACIÓN 2COLORACIÓN 3*indica una diferencia significativa

Análisis estadístico Índice de Maduración

Pruebas de Múltiple Rangos

Contraste COLORACIÓN 1-COLORACIÓN 2 COLORACIÓN 1- COLORACIÓN 3 COLORACIÓN 1- COLORACIÓN 4 COLORACIÓN 2- COLORACIÓN 3 COLORACIÓN 2- COLORACIÓN 4 COLORACIÓN 3- COLORACIÓN 4 *indica una diferencia significativa

Sig. * * * * * *

Diferencia -2.159 -2.62 -3.647 -0.461 -1.488 -1.027

+/- Limites 2.17835 2.17835 2.17835 2.17835 2.17835 2.17835

Anexo 2: ELABORACIÓN DEL VINO DE CARAMBOLA

Anexo

DETERMINACIÓN DE VITAMINA C

3:

Anexo 4: TEST SENSORIAL

CO SA Nombre: ……………………………………. Fecha: ……………………… LO BO OL PRUEBE ESTAS MUESTRAS DE LICOR Y DIGA QUE TANTO LE GUSTA O R R OR DISGUSTA EL COLOR, OLOR, DE LIC CADA LIC SABOR LIC LIC YLIC LIC LIC LICUNA LICODE ELLAS. PANELI UTILICE LA PUNTUACION QUEOR SE OR DA EN ESCALA OR OR ORLAOR OR OR R STAS A B C A B C A B C CODIGO CARACTERÍSTICAS 1 7 5 6 Licor 5 A4 6Licor Licor C 5B 6 6 2

6

COLOR 3 8 SABOR 4OLOR7 5

8

6

6

6

9

7

6

6

6

7

6

7

8

9

8

5

7

8

9

9

9

9

5

6

5

6

6

5

6

8

6

8

6

6

8

9

9

9

8

8

4

7

9

9

5

6

6

6

9

6

7

5

5

6

4

8

8

7

6

9

8

8

4

6

6

5

5

6

6

9

7

8

9

7

6

7

7

9

7

7

9

8

9. Me gusta muchísimo 6 8 7 8. Me gusta mucho 7. Me gusta bastante 7 8 9 6. Me gusta ligeramente 8 6 6 5. Ni me gusta ni me disgusta 9 7 5 4. Me disgusta ligeramente 3. Me disgusta bastante 10 8 8 2. Me disgusta mucho 11 8 8 1. Me disgusta muchísimo 12

8

9

COMENTARIOS: 13 8 7 6 8 6 5 7 8 7 ………………………………………………………………………………………… 14 8 8 6 9 7 6 9 7 6 …….. 15 9 9 9 9 8 7 ………………………………………………………………………………………… 9 9 9 ……. 16 8 8 8 8 9 9 9 9 9 ………………………………………………………………………………………… 17 8 8 8 8 9 9 8 8 9 ……. 18 7 6 4 7 6 4 ………………………………………………………………………………………… 6 5 4 ……. 19 4 4 4 4 6 3 6 6 4 MUCHAS GRACIAS 20

9

9

9

6

6

4

9

9

9

21

9

9

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8

7

9

9

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22

9

7

7

8

8

8

9

8

9

23

8

8

6

9

7

6

9

7

6

24

8

8

6

9

7

6

9

7

6

25

9

9

9

6

5

4

9

9

9

26

9

8

8

9

7

6

9

7

5

Anexo 5: TABLA DE ANALISIS DE VARIANZA

Media Error típico Mediana Moda Desviación estándar Varianza de la muestra Curtosis Coeficiente de asimetría Rango Mínimo Máximo Suma Cuenta Nivel de confianza(95. 0%)

Licor A

Licor B

Licor C

Licor A

Licor B

Licor C

Licor A

Licor B

Licor C

7.769230 77 0.224003 38 8 8 1.142197 61 1.304615 38

7.384615 38 0.277776 46 8 8 1.416387 6 2.006153 85 0.201001 96 0.752584 19 5 4 9 192 26

6.653846 15 0.323168 49 6 6 1.647842 41 2.715384 62 0.878010 42 0.033179 28 5 4 9 173 26

7.423076 92 0.319485 53 8 9 1.629062 97 2.653846 15 0.418837 84 0.813662 38 5 4 9 193 26

7.269230 77 0.280426 56 7 9 1.429900 48 2.044615 38 0.681000 42 0.337834 68 5 4 9 189 26

6.769230 77 0.347773 99 7 6 1.773306 34 3.144615 38 0.589780 51 0.413834 41 6 3 9 176 26

7.423076 92 0.328975 46 8 9 1.677452 28 2.813846 15 1.679039 36 0.351199 1 4 5 9 193 26

7.230769 23 0.284511 42 7 9 1.450729 26 2.104615 38 1.319427 72 0.180893 09 4 5 9 188 26

6.88461 3 0.32022 5

3.675975 51 1.602339 79 5 4 9 202 26

1.63283 1 2.66615 8

1.14504

0.02102 9

17 2

0.461343 0.572091 0.665577 0.657992 0.577549 0.716253 0.677537 0.585962 0.65951 6 33 95 77 3 93 64 23 7

Tabla N°9. Análisis de varianza para los 3 parámetros SABOR

COLOR

OLOR

Tabla N°10. Análisis de varianza del licor de carambola Análisis de varianza de un factor RESUMEN Grupos Licor A Licor B Licor C Licor A Licor B Licor C Licor A Licor B Licor C

Cuenta 26 26 26 26 26 26 26 26 26

Suma 202 192 173 193 189 176 193 188 179

Promedio 7.769230769 7.384615385 6.653846154 7.423076923 7.269230769 6.769230769 7.423076923 7.230769231 6.884615385

Varianza 1.304615385 2.006153846 2.715384615 2.653846154 2.044615385 3.144615385 2.813846154 2.104615385 2.666153846

Tabla N°11. Análisis de varianza ANÁLISIS DE VARIANZA Origen de Suma de las variaciones cuadrados 27.213675 Entre grupos 21 Dentro de los 536.34615 grupos 38 Total

563.55982 91

Promedio de los cuadrados

Grados de libertad 8

3.401709402

225

2.383760684

233

Valor Probabilida crítico F d para F 1.427034 0.1861516 1.979712 779 52 96

Anexo 6. FOTOGRAFÍAS DEL ANALISIS SENSORIAL