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DETERMINACION DE VIDA UTIL DE LA LECHUGA

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLAREAL FACULTAD DE OCEANOGRAFÍA, PESQUERÍA Y CIENCIAS ALIMENTARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ALIMENTARIA

CURSO:

Ingeniería de procesos TEMA:

Determinación de la vida útil de la lechuga a condiciones ambientales y de congelación y la determinación de su vida útil a estas condiciones. ALUMNOS Rojas Peralta Felix DOCENTE: Ing. Víctor Terry . HORARIO: Lunes 10 – 12

2012 INDICE 1. INTRODUCCIÓN.....................................................................................................3 1

DETERMINACION DE VIDA UTIL DE LA LECHUGA

2. HIPÓTESIS:.............................................................................................................4 3. PROBLEMÁTICA:..................................................................................................4 4. OBJETIVO:..............................................................................................................4 4.1.

Objetivo general.............................................................................................4

4.2.

Objetivos Específicos...................................................................................4

5. MARCO TEÓRICO.................................................................................................4 5.1.

CARACTERÍSTICAS GENERALES............................................................4

5.2.

POST – COSECHA.........................................................................................5

6. METODOLOGÍA:....................................................................................................6 7. DESCRIPCIÓN EXPERIMENTAL :.....................................................................7 7.1.

Muestra e insumos........................................................................................7

7.2.

Materiales y Equipos.....................................................................................7

7.3.

Acondicionamiento y Procedimiento.......................................................7

7.3.1.

Recepción:................................................................................................7

7.3.2.

Selección:.................................................................................................7

7.3.3.

Limpieza y desinfección:......................................................................8

7.3.4.

Pesado y rotulado:.................................................................................8

7.3.5.

Almacenado y Procedimiento.............................................................8

7.3.6.

Patrón........................................................................................................9

7.4. 8.

Velocidad de deterioro de las características sensoriales:...............9

RESULTADOS:.....................................................................................................11 8.1.

Escala sensorial y Descriptores utilizados:.........................................11

8.2. Resultados de lechuga expuesta a temperatura ambiente y refrigeradas:.............................................................................................................12

9.

8.2.1.

COLOR:...................................................................................................12

8.2.2.

APARIENCIA GENERAL......................................................................15

8.2.3.

OLOR........................................................................................................18

8.2.4.

TEXTURA:...............................................................................................21

DISCUSIONES:....................................................................................................28

10.

CONCLUSIÓNES:.............................................................................................30

11.

RECOMENDACIONES:...................................................................................32

12.

BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................32

2

DETERMINACION DE VIDA UTIL DE LA LECHUGA

1. INTRODUCCIÓN La lechuga (Lactuca sativa L.) es ampliamente conocida y cultivada en todo el mundo, a través de numerosos tipos y variedades, siendo la planta más importante entre las hortalizas de hojas que se consumen crudas (GIACONI, 1995). Los productos hortícolas por su naturaleza, están expuestos a una serie de deterioros, en especial entre la cosecha y la comercialización, debido principalmente a procesos fisiológicos, ataques microbiológicos y daños físicos. Es así, como durante la cosecha y comercialización de frutas y hortalizas se pierden entre un 25 a 80% de la producción a nivel mundial (MONTEALEGRE, 1990). La corta vida útil en pos cosecha especialmente en el caso de las lechugas, está dada por la deshidratación, la cual se traduce en una pérdida de turgencia, amarillamiento, debido a la degradación de la clorofila. Uno de los aspectos más importante tiene relación con el pardeamiento de tipo enzimático, el cual empobrece la apariencia de la lechuga (NAMESNY, 1993). Por lo tanto se puso a estudiar los cambios en las características sensoriales y el desarrollo de la flora microbiana en la lechuga fresca almacenado a diferentes temperaturas, unas a temperatura de ambiente y otras a refrigeración de manera de obtener datos cinéticos que permitan presentar los cambios en su calidad y determinar el o los atributos que limitan su vida útil lo cual tendrán que utilizarse para seleccionar indicadores de tiempo y temperatura más apropiados para este producto.

2. HIPÓTESIS:

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La lechuga, bajo efectos de la refrigeración conserva sus caracteres de frescura por un tiempo superior que en condiciones medio ambientales. 3. PROBLEMÁTICA: Las verduras y frutas en condiciones medio ambientales tienen un tiempo de vida muy corto, lo que origina grandes desventajas para los comercializadores de la misma, la refrigeración de las frutas y verduras frescas se plantea como una posible solución al citado problema.

4. OBJETIVO: 4.1.

Objetivo general

Determinar la vida útil de la lechuga orgánica bajo condiciones de ambientales y de refrigeración, con el fin evaluar el efecto de la refrigeración como una alternativa para el almacenamiento para las lechugas. 4.2.

Objetivos Específicos

Monitorear los cambios organolépticos en función a tipo de presentación Determinar el tiempo de duración máxima que tiene las hortalizas especialmente las lechugas para que sean comercializadas y aptas para el consumo humano

5. MARCO TEÓRICO

LA LECHUGA

5.1.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Nombre Común: Lechuga Nombre científico: Lactuca sativa L. Origen: Asia Familia: Compositae Género: Lactuca Descripción: es una hortaliza típica de climas frescos. Los rangos de temperatura donde la planta crece en forma óptima, están entre los 15 °C y 18° C, con temperatura máximas de 21°C - 24 °C y mínima de 7° C, es una planta anual. Las temperaturas altas aceleran el desarrollo del tallo floral y la calidad de la lechuga se deteriora rápidamente, debido a la acumulación de látex amargo en su sistema vascular. Origen y Localización: el origen de la lechuga no parece estar muy claro, aunque algunos autores afirman que procede de la India. El cultivo de la lechuga se remonta a la antigüedad de 2.500 años, siendo conocida por griegos y romanos. Las primeras lechugas de las que se tiene referencia son las de hoja suelta, aunque las acogolladas eran conocidas en Europa en el siglo XVI.

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Composición Nutricional: La lechuga es una hortaliza pobre en calorías, aunque las hojas exteriores son más ricas en vitamina C que las interiores. Los datos de la composición nutricional se deben interpretar por 100 g de la porción comestible.

COMPUESTO

CANTIDAD

Calorías

18 Kcal

Agua

94 g

Proteína

1.30 g

Grasa

0.30 g

Cenizas

0.90 g

Carbohidratos

3.50 g

Fibra

1.9 g

Calcio

68 mg

Hierro

1.40 mg

Fósforo

25 mg

Vitamina C 18 mg Fuente: http://www.nal.usda.gov/fnic/cgi-bin/nut_search.pl 5.2.

POST – COSECHA

Operaciones básicas de acondicionamiento: la madurez está basada en la compactación de la cabeza. Una cabeza compacta es la que requiere de una fuerza manual moderada para ser comprimida, es considerada apta para ser cosechada. Una cabeza muy suelta está inmadura y una muy firme o extremadamente dura se considera sobre madura. Después de eliminar las hojas exteriores, la lechuga debe presentar un color verde brillante y las hojas deben ser crujientes y túrgidas. Clasificación: los factores de calidad considerados para clasificar el producto son formación, firmeza, daños por heladas u otras causas y alteraciones en el color.

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Calibrado: se realiza en función del peso, pudiendo hacerse esta operación manualmente o a través de medios electrónicos. Pre envasado: los sistemas empleados comprenden: envolvimientos en películas plásticas, bolsas de plástico y tubos de malla. En lechugas acogolladas para exportación, los más utilizados son el recubrimiento con una película de polietileno. En lechugas de algunas variedades se realiza en sacos plásticos o tubos de malla. Empaque: para exportación se empaca en cartón, en su interior se encuentran las lechugas ordenadas en capas, con un máximo admitido de tres. Almacenamiento: la vida post-recolección de las lechugas depende estrechamente de la temperatura, para prolongar sus propiedades fisicoquímicas y sensoriales; es necesario que la temperatura baje lo más rápido posible tras la recolección. El tiempo de conservación disminuye al aumentar el número de horas que transcurre entre la recolección y el decenso de la temperatura a 2°C. Por lo tanto el preenfriamiento es muy importante para el mantenimiento de una calidad óptima si se quiere llegar con un buen producto a los mercados. Temperatura y humedad relativa óptimas: una temperatura de 0°C y una humedad relativa de 95% conservan la lechuga de 21-28 días. A 5°C se logra una vida útil de 14 días, siempre y cuando no haya etileno en el ambiente. Enfriamiento por vacío es generalmente utilizado para la lechuga de cabeza, sin embargo el enfriamiento por aire forzado también puede ser usado exitosamente. Tasa de Respiración: la lechuga tiene una moderada tasa de respiración: Temperatura mL CO2/k·h

0°C (32°F) 5°C (41°F) 10°C (50°F) 15°C (59°F) 20°C (68°F) 3-8 6-10 11-20 16-23 25-30

Para calcular el calor producido multiplique mL CO 2/k·h por 440 para conseguir Btu/ ton/ día o por 122 para obtener Kcal / ton métricas /día. Tasa de producción de etileno: Muy baja, 3 d í as) Determinación de la vida útil de la lechuga sometida a temperatura de refrigeración con empaque: Gráfico N°28:Determinación del M. Matemático M.refrig(c/empaque) 10 exp( - 0.04x +-0.01 9.24 x ) 8 f(x) = 9.37 R² Linear = 0.99 0.98(M.refrig(c/empaque)) 6 Axis Title

4 2 0 0

Exponential (M.refrig(c/empaque)) 20 40 60 80 Exponential (M.refrig(c/empaque)) Axis Title

Lineal 2

r r

0.9821 0.9910 Exponencial

r2 r

0.9896 0.9948

Análisis de Regresión:

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100

120

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Modelo Matemático:

y=9 . 3709 e−0. 006 x Linealizando:

ln [ puntuaci ó n ( y ) ]=−0 . 006 (Vida ú til ) +ln( 9 .3709) Reemplazando:

ln [ 4 ] =−0 .006 ( Vida ú til ) +ln (9. 3709) Vida útil =141. 886 horas ≅ 142 horas (Equivalente a 6 días)

9. DISCUSIONES: 

Las lechugas orgánicas conservan sus características aptas hasta un tiempo de 88 horas de almacenamiento sin empaque y de 142 horas con empaque, bajo condiciones de refrigeración cercanas a 4.5°C, mientras que a ambiente (14-18 ºC, promedio 16°C) el tiempo de vida está próximo a las 52 horas.



Según CHARLEY H. (2001) señala que el almacenamiento apenas por arriba del punto de congelación retarda la acción de las enzimas y la pérdida de calidad.



(FENNEMA, 2000) indica que la lechuga se encuentra entre las beneficiadas por las condiciones antes descritas. La temperatura de refrigeración era cercana a 4.5º C valor que se encontraba dentro de las sugerencias, por lo que se puede decir en gran medida que la máxima vida en las citadas condiciones es máximo próxima a las 89 horas con un incremento del tiempo de vida de hasta 41.57% con respecto a la muestra almacenada a temperatura ambiente. Este valor aumenta considerablemente (hasta en un 59.55% cuando la lechuga era almacenada no solo a condiciones de refrigeración sino cuando era protegida con un empaque plástico de baja permeabilidad al oxígeno y al vapor de agua como las bolsas plásticas film autoadhesivas que son recomendadas para almacenar productos refrigerados y congelados y que se constituyen como una medida óptima para prolongar la vida útil de alimentos frescos pero un punto en contra es su elevado costo en el mercado.



(FENNEMA, 2000) señala que los vegetales generan metabolitos debido al estrés al que se encuentran (debido principalmente a daños mecánicos), uno de estos metabolitos tiene la característica de ser amargo. Lo cual explicaría en gran medida las apreciaciones observadas para las muestras cuyos

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tiempos de almacenamiento son mayores o iguales a las 44 horas, y que parece tener relación con la presencia de nervaduras dañadas, que fue lo que caracterizo a las muestras en las condiciones de tiempo citadas. Estos metabolitos tienen su mayor producción a las 93 horas en la muestra al ambiente y refrigerada sin empaque que obtienen una puntuación de 2.5 y 3.7 respectivamente. En la muestra refrigerada llega a las 99 horas una puntuación de 4.5, esto nos indicaría que no hubo un adecuado proceso de inactivación de enzimas durante el escaldado (acondicionamiento) de las muestras analizadas. Es necesario reconocer el contenido de de sólidos solubles y ácidos en las frutas y verduras (SOLIVA-FORTUNY ET AL., 2002), éste se determina durante el desarrollo en la planta. Sin embargo, el incremento en azúcares simples y la disminución de ácidos orgánicos en el tejido vegetal involucra reacciones enzimáticas favorecidas por el daño físico, estos cambios afectan la relación dulce/ácido que determina el sabor del producto y su aceptación por parte de los consumidores, los cambios en estas características se presentan en los primeros días de almacenamiento y la magnitud del cambio depende del producto

Imagen N°09: Daños en el pecíolo y nervaduras, observados durante el estudio tanto a condiciones ambientales como de refrigeración, pronunciándose más en estas últimas



Para CHARLEY H. (2001) índica que el marchitamiento (enmarronamiento) y pérdida de la textura de las verduras se debe principalmente a la acción de las PPO (polifenoloxidasas) y a la pérdida del contenido acuoso de los tejidos vegetales y cambios en los componentes de las paredes celulares respectivamente, lo que efectivamente hemos podido comprobar notablemente en el contraste de los resultados de la evaluación sensorial. La muestra al ambiente es la más afectada en estos aspectos debido a su rápido deterioro en solo 44 horas. En esta muestra es la que vemos la mayor pérdida de agua y las menores calificaciones para las propiedades de textura, sabor, color y apariencia general.



Para FENNEMA (2000) afirma que el almacenamiento origina la pérdida de humedad y la presencia de los olores característicos de las verduras, lo cual se pudo comprobar, pues el único atributo mas alterado con el almacenamiento fue el olor, el cual solo fue considerablemente percibido a condiciones ambientales, en las muestras de refrigeración fue casi imperceptible según las gráficas realizadas. Este cambio significativo queda reflejado en el alto valor obtenido de energía de activación (Ea = 19.039

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kcal/mol°K). De hecho, el desarrollo del olor es que presenta mayor Ea, es decir hay una, mayor variación de este aspecto sensorial con la temperatura dentro de los atributos estudiados. 

Para SOUTHGATE (2003) la exposición de un alimento al medio ambiente permite la proliferación de un variado y extenso número de microorganismos que segregan enzimas que atacan a los materiales orgánicos sobre los cuales crecen, estos son agentes de fermentación, putrefacción y destrucción, esto se pudo corroborar en la práctica ya que al 3 día en la fruta sometida al medio ambiente, se pudo percibir la fermentación de la lechuga lo cual van disminuyendo su calidad como producto fresco y su vida útil como alimento comestible.



Tradicionalmente los procesos de deterioro de la calidad de los alimentos almacenados bajo condiciones ambientales controladas se describen en funciones de velocidad de orden cero o primer orden



(SOLIVA-FORTUNY ET AL., 2002). En este trabajo, de manera similar a lo reportado por el autor se encontró que el modelo de primer orden (n=1) era el más adecuado para describir los cambios en los atributos sensoriales en base a puntuaciones máximas y mínimas de cada una de las características sensoriales analizadas y para poder determinar su vida útil en base a estos datos considerando la puntuación (valor 4) como límite de aceptabilidad.



En la Gráficas N° 05, 10, 15, 20, 25 se muestra la recta obtenida al plotear el logaritmo de K de cada una de las características sensoriales como color, apariencia, olor, textura y sabor versus la inversa de la temperatura absoluta y las energías de activación calculadas fueron de 6.186, 12.573, 19.039, 8.913, 10.652 kcal/mol°K respectivamente lo que indica que los niveles de energía necesario para iniciar cambios significativos físicos, químicos, bioquímicos y microbiológicos de cada una de estas características es relativamente bajo y consecuentemente nos indicaría que con pequeñas variaciones de energía del medio la lechuga es un alimento fácilmente alterable .



LUND (1977), en investigaciones desarrolladas, encontró valores comprendidos entre 10 a 30 Kcal/mol, para la energía de activación de algunos factores de calidad de alimentos en general. Las diferencias posiblemente se deban a las características sui generis de los tejidos del alimento dentro de ello contenido de agua (humedad del alimento), actividad de agua (aw), cohesión y tenacidad de los espacios intercelulares, pigmentos y compuestos volátiles, etc.

10. CONCLUSIÓNES: 

De los resultados promedios de los valores observados y las curvas correspondientes a los modelos de predicción ajustados para los atributos sensoriales de las muestras de lechuga fresca almacenadas a 16°C

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

(temperatura ambiente) y 4.5°C (temperatura de refrigeración c/s empaque). En términos generales, la calidad sensorial de las muestras disminuye al aumentar la temperatura y con el transcurso del tiempo de almacenamiento. Entre las características encontradas en las muestras con tiempos de almacenamiento superiores a las 44 horas tenemos el sabor amargo, lo cual causó extrañeza, al respecto



Las lechugas orgánicas conservan sus características aptas bajo condiciones de refrigeración hasta un tiempo de 89 horas de almacenamiento sin empaque y de 142 horas con empaque, bajo condiciones de refrigeración cercanas a 4.5°C, mientras que a ambiente (14-18 ºC, promedio 16°C) el tiempo de vida está próximo a las 52 horas, lo que nos permite establecer que la refrigeración es la mejor alternativa para la conservación de las lechugas en estado fresco y que estas aumentan su tiempo de vida cuando están debidamente empaquetadas con un material plástico de baja permeabilidad. Finalmente es importante mencionar que se encontró relación entre la pérdida de peso y las calificaciones decrecientes en los atributos más influenciados, por lo cual un adecuado control de la fugacidad del agua permitiría alargar por un tiempo mayor la vida en anaquel de las lechugas.



De acuerdo a los valores de Energía de Activación (Ea) obtenidos para los atributos sensoriales, la apariencia general y el olor son los que presentan mayor variación con la temperatura (mayor Ea). El desarrollo de color y textura son los que menor variación con la temperatura presentan, cabe indicar que estas diferencias que existen entre los valores encontrados en la presente investigación y los reportados por diversos investigadores se daban a las temperaturas a las cuales fueron sometidos los alimentos para los cálculos respectivos y a sus características propias.



Los niveles de energía necesarios para conducir cambios significativos de cada una de las características sensoriales analizadas en la lechuga es relativamente bajo por lo que se concluye que este alimento es fácilmente alterable y que los sistemas de refrigeración serían una buena opción para su conservación y prolongación de su vida útil.



Teniendo en cuenta los valores de los coeficientes de correlación y de las ordenadas al origen obtenidos, se considera que los modelos propuestos ajustados para cada atributo son adecuados para representa los cambios producidos en los atributos sensoriales estudiados. La obtención de modelos matemáticos que describan el proceso de deterioro de vegetales (como en nuestro caso fue la lechuga) y frutas, resulta relevante en la predicción de su vida de útil.



Ante el incremento de vegetales y frutas frescos en el mercado es necesario desarrollar tecnologías tendientes a alargar la vida de anaquel. Asimismo, se requiere contar con herramientas cuantitativas que permitan generar información precisa acerca de los cambios en la calidad durante el almacenamiento, transporte y distribución para así minimizar los riesgos

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sanitarios y las pérdidas, asegurando al consumidor la oferta de productos acorde a sus expectativas. 

La determinación de los atributos sensoriales individuales de un producto es importante, dado que la combinación de éstos determina su calidad sensorial general.

11. RECOMENDACIONES: 

Efectuar un control de la pérdida de masa en las lechugas, así como identificar posibles soluciones, pues es al parecer es este efecto el de mayor influencia en la corta vida útil de las lechugas.



Mejorar condiciones de acondicionamiento y almacenamiento de los sistemas de refrigeración para maximizar los efectos de conservación de alimentos en los grandes establecimientos comerciantes de estos recursos vegetal. Las técnicas de conservación mejoran amplios campos de comercialización cuando estos son aplicados racionalmente, mejorando el abastecimiento del mercado con productos más frescos y de mayor calidad por un tiempo más prolongado y disminuyendo pérdidas económicos por su descomposición. Actualmente la oferta de vegetales está compuesta principalmente por hortalizas como lechuga, espinaca, zanahoria, coliflor, brócoli y cebolla, como productos individuales o en mezclas. Estas constituyen el 80-90% de la oferta total de estos productos con una vida útil promedio de 10-14 días.



Realizar estudios microbiológicos en alimentos almacenados a temperaturas de refrigeración para garantizar la calidad del alimento, si bien es cierto que el desarrollo de los microorganismos queda muy disminuido por la influencia de las bajas temperaturas estos siguen latentes en el alimento, iniciando su reproducción y desarrollo nuevamente cuando alcanzan temperaturas óptimas para su desarrollo.

12. BIBLIOGRAFÍA 

FENNEMA OWEN R. (2000) “Química de los alimentos-2da edición”. Editorial Acribia S.A. España. p1258, pp 1182-1185.



HELEN CHARLEY (2001) “Tecnología de alimentos-Procesos químicos y físicos en la preparación de alimentos”. Editorial Limusa, México. p767, pp.



GIACONI, V. (1995) Cultivo de las hortalizas. Undécima edición. Editorial Universitaria. Santiago, Chile



MONTEALEGRE, J. (1990) Enfermedades de poscosecha de importancia en hortalizas de exportación. In: Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Tecnologías de apoyo para la exportación de frutas y hortalizas en Chile. Publicaciones Misceláneas Agrícolas. N°32. Santiago.

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

SOUTHGATE, D. (2003) “Conservación de Frutas y Hortalizas”. Editorial Acribia S.A , 3era edición 2003



LUND, D.1977. Maximizing nutrient retention. Food Technology. Vol. 31, N°2. Pp: 71-78.



RANGANNA, S. (1977). “Manual of Analysis of Fruit and Vegetable Products”.Mc Graw Hill Publishing Company.



SOLIVA-FORTUNI R, GRIGELMO-MIGUEL M, ODRIOZOLA-SERRANO I, GORINSTEIN S, MARTIN-BELLOSO O (2001) “Browning evaluation of readyto-eat apples as affected by modified atmosphere packaging”. J. Agric. Food Chem.49: 3685-3690.



NAMESNY, A. (1993) Post- recolección de Hortalizas. Reus, editorial de horticultura, S.L. 330p. (Vol I).

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