Facultada de Ciencias Agrarias Programa de Ingeniera Agroindustrial

Tecnologa de Vegetales

Cdigo Versin: 1 Fecha de vigencia: Enero-Dic 2015 Pgina

INFLUENCIA DEL TIPO DE EDULCORANTE Y CONCENTRACIN FINAL

EN LA ELABORACIN DE FRUTOS EN ALMBAR 1. INTRODUCCIN Una conserva es el producto preparado con fruta madura, fresca, congelada o conservada, conforme con las caractersticas de la variedad, en optimo estado de madurez; debe estar desprovista de piel, semilla y la pia sin corazn; envasado con agua u otro medio de cobertura lquido apropiado; puede contener edulcorantes, aderezos (Especias, aceites de especias, menta, vinagre) u otros ingredientes aprobados para el producto en la norma CODEX STAN 42-1981 El fruto debe ser procesado mediante tratamiento trmico adecuado (escaldado y esterilizacin comercial) y empacado hermticamente en recipientes estriles, a fin de evitar su alteracin. Los frutos pueden empacarse entero, en mitades, cubos rodajas en espiral o rodajas enteras o anillos o con formas y tamaos irregulares no identificables en cuanto a la forma de presentacin especfica y en forma de presentacin de "trozos gruesos" o "chips". El ,medio de cobertura puede ser agua o mezcla de agua y zumo (jugo) del fruto cuando este lo permita, puede adicionarse zumo natural o clarificado. Edulcorante nutritivo seco: con uno o ms de los siguientes edulcorantes nutritivos: sacarosa, azcar invertido, dextrosa, jarabe de glucosa seco; y sin lquido aadido, excepto ligeras cantidades de vapor de agua. Jarabe: se prepara con agua o el zumo (jugo) mezclados con una o ms de las siguientes sustancias edulcorantes nutritivas: sacarosa, azcar invertido, dextrosa, jarabe de glucosa seco, jarabe de glucosa. La concentracin del jarabe se determinar sobre la muestra media, pero el contenido de ningn recipiente podr tener un ndice Brix menor que el mnimo de la categora inmediatamente inferior. Jarabe muy diluido no menos de 10 Brix Jarabe diluido no menos de 14 Brix Jarabe concentrado no menos de 18 Brix Jarabe muy concentrado no menos de 22 Brix 2. OBJETIVO Realizar pelado qumico, haciendo apropiado manejo de los residuos, (neutralizar lquidos) y concientizarse de la responsabilidad social e impacto ambiental de este tipo de actividades. Formular almbar aplicando conceptos tericos sobre conservas y diferente formulacin de lquido de gobierno, con el fin de observar los cambios organolpticos y fsico-qumicos que sufre el producto durante una cuarentena hasta estabilizacin de slidos solubles por un periodo dos semanas.

3. MARCO DE REFERENCIA Los frutos en almbar son tambin conocidos como ensalada de frutas tropicales en conserva o coctel de frutos, se definen como el producto preparado a partir de una mezcla de frutas bsicas frescas, sanas y en ptimo estado de madurez, tales frutas podrn ser frescas o congeladas. La mezcla de frutas se envasa con agua u otro medio de cobertura lquido adecuado, con edulcorantes y aditivos permitidos y son tratados trmicamente antes y/o despus de cerrados hermticamente en un recipiente para evitar su alteracin. Proporcin de fruto en la conserva: Los frutos debern estar en proporciones especficas, puede alcanzar el 65% y en algunos casos al formular frutos en cubos pequeos puede llegar a 70% del peso total de componentes de la conserva. Los tipos y formas de presentacin son cubos, rodajas, chips, julianas y trozos y rebanadas rizadas; dependern de la disponibilidad de estas en el mercado; los frutos denominadas bsicas son: pia (Ananas comosus), papaya (Carica papaya), mango (Manguifera indica). Debern estar sin piel, sin corazn, recortadas, sin semillas o deshuesadas. Concentracin del almbar: En este proceso lo ms importante luego de acondicionar la fruta, que se pela mecnicamente o por pelado qumico, es determinar la concentracin del almbar, para lo cual es importante tener en cuenta el grado de dulzura en el fruto y pesar adecuadamente la cantidad necesaria de azcar para lograr la concentracin deseada. La presente gua permitir simular el ambiente de trabajo en la planta de produccin, para conservar las caractersticas de frutos como el durazno y/o pia. Tambin es posible seguir este procedimiento para formular productos con mango, guayaba en cascos, manzana y, pera enteras o en mitades, ciruelas o higos. Para la presente prctica de laboratorio se emplear durazno para hacer una prueba demostrativa y para el diseo experimental y fruto principal pia manzana (Ananas comosus) cultivada en la regin norte del Cauca ms especficamente en el Municipio de Santander de Quilichao y su ciclo de produccin es de 14 meses, por tanto es necesario desarrollar un anlisis del ciclo productivo, variedades cultivadas, pocas de cosecha, poscosecha y caractersticas importantes para desarrollar la ficha tcnica de la presente practica.

Los frutos que son dulces naturalmente precisan soluciones de almbar con menor concentracin que las frutas cidas, La concentracin inicial del almbar se mide en grados Brix y esta puede oscilar desde 15Brix a 60Brix. Cuando se quiere adicionar un colorante artificial o productos aromticos para mejorar el sabor suele introducirse junto al almbar. Cuadro 2 Concentracin de Slidos Solubles en frutos

Formulacin del jarabe: Es importante tener en cuenta que la concentracin a la cual se adiciona el jarabe a la fruta no se mantiene fija durante el tiempo de almacenamiento, ya que la concentracin tiende a equilibrarse, por medio de la migracin del azcar a la fruta. Es por ello que el producto debe permanecer en almacenamiento mnimo 15 das antes de su distribucin. Teniendo en cuenta que se produce una disminucin en la concentracin del jarabe, y aumento en la concentracin de azcares en el fruto. La siguiente frmula permite calcular tericamente y con mucha precisin la concentracin final que presentar el jarabe al alcanzar el equilibrio:

Composicin del almbar: Los jarabes o medios de cobertura en que las frutas en trozos pueden envasarse son agua, agua y jugo de fruta, jugo de fruta o cualquiera de los anteriores adicionados con azcares (sacarosa, glucosa, jarabe invertido o edulcorantes a-calricos). Las caractersticas del jarabe dependen de su composicin y concentracin. El producto final tiende a alcanzar un equilibrio segn la composicin y presin osmtica, la cual se genera entre las paredes internas de los trozos de fruta y el jarabe exterior. Un jarabe de azcares de bajo peso molecular como la glucosa o jarabe invertido y de concentracin inicial cercana a 30 o 25oBx que no es muy diferente a la de los jugos internos del fruto llegar ms pronto al equilibrio. La velocidad para alcanzar este equilibrio depender, adems de las caractersticas fisiolgicas de los frutos, concentracin del jarabe, la temperatura y agitacin a las que se les someta durante el tratamiento trmico que reciban para lograr su conservacin. Proceso de conservacin: La estabilizacin fisicoqumica y microbiolgica de esta mezcla jarabe-trozos de fruta, se logra mediante un tratamiento trmico de escaldado y esterilizacin comercial permitiendo la inactivacin de enzimas, eliminacin del aire ocluido en los trozos de fruta y la

destruccin de microorganismos, evitando cambio en las caractersticas fsicas y sensoriales del producto durante su vida de anaquel. La temperatura y tiempo de escaldado se determinan de acuerdo con la textura y tipo de fruta empleada; el tiempo de retencin en el tnel de vaco empleando calor vivo de caldera (96oC) es directamente proporcional al tamao del recipiente de empaque y para el caso de una banda transportadora de menos de 2m de largo, como la empleada en la planta de procesos de Unicauca, es recomendable dejar en contacto el vapor saturado con el producto empacado en frasco y almbar caliente, durante 15 minutos de vaco, en recipientes de vidrio o lata de hasta 750g de capacidad, presentan menor distancia entre sus paredes y por ello la transferencia de calor se facilita, y el tratamiento es menos intenso, en recipientes grandes y de formas que dificultan el rpido calentamiento de su centro se debe aplicar calor por mayor tiempo; este se complementa con la esterilizacin comercial que debe hacerse en marmita a presin atmosfrica con agua a ebullicin durante 30 a 45 minutos o en autoclave a 121oC durante 15minutos. Las frutas empleadas para ser conservadas por esta tcnica son muy variadas. Cada una de estas posee un pH caracterstico que entre ms cido, ms estable y menos necesidad de aplicarle un tratamiento intenso o prolongado. A diferencia de las hortalizas, que por su pH, casi neutro, necesitan condiciones de aplicacin de calor prolongadas y lquidos de cobertura acidulados para modificar las condiciones para ataque microbiano. La concentracin final del jarabe y fruto una vez cesa el intercambio en el sistema fruto-jarabe Mediante el fenmeno fsico relacionado con el movimiento de un solvente a travs de una membrana semipermeable conocido como osmosis, migra agua desde el jarabe hacia el fruto debido al tamao de los poros de la pared celular tan minsculo, que deja pasar las molculas pequeas pero no las grandes, deja pasar las molculas de agua, que son pequeas, pero no las de azcar, que son ms grandes. Mediante el calentamiento trmico y la presin osmtica presente en la conserva al aplicarle vaco las partculas que vienen del lquido de cobertura soluto (g de ss), se equiparan con las que aleatoriamente van desde el fruto. Los potenciales qumicos de los componentes de una solucin son menores que la suma del potencial de dichos componentes cuando no estn ligados en la solucin. Este desequilibrio, que est en relacin directa con la osmolaridad de la solucin, genera un flujo de partculas solventes hacia la zona de menor potencial que se expresa como presin osmtica y finalmente se llega a equiparar en el sistema y a esto se le denomina equilibrio, cuando el fruto no recibe ms soluto por parte del jarabe y se presenta impregnacin de azcares en la capa exterior del mismo. 3. PROCEDIMIENTO Recepcin, clasificacin y seleccin: En la recepcin se pesa el fruto a recibir, debe observarse que no se encentre mezclada en presente diferentes estados de madurez, se emplean frutos de menor tamao y cuya madurez haya avanzado hasta 50%-75% y caractersticas fisicoqumicas ptimas. Se deben rechazar frutos con manchas negras o afecciones microbianas o por ataque de antracnosis, magulladuras y daos fsicos que degraden su calidad. Lavado y desinfeccin: Los posibles factores de contaminacin como tierra, ltex, carga microbiana (hongos) que puedan deteriorar la materia prima y por lo tanto la calidad de la pulpa, se retiran mediante limpieza por va hmeda inmersin en agua potable, abrasin y aspersin

aplicando desinfeccin con sustancias cloradas o de amonio cuaternario o,5mL/L o una solucin de hipoclorito de sodio en concentracin de 50ppm, durante 10 minutos y posterior enjuague con agua potable hasta retirar totalmente el residuo del desinfectante. El hipoclorito presenta un mejor balance costo-beneficio respecto a otros desinfectantes. En frutos expuestos como fresa y mora se emplea desinfectante de amonio cuaternario. Pelado: La cscara puede ser retirada mecnicamente mediante la utilizacin de cuchillos (pia), tambin por pelado qumico, a aquellos frutos que lo requieran como por ejemplo el durazno. Pelado qumico: Se basa en la desintegracin y desprendimiento del tejido en contacto con la piel en los vegetales debido a un ataque qumico combinado con un choque trmico. La piel se separa posteriormente con chorros de agua a presin. El agente qumico ms utilizado es una disolucin de soda caliente a concentraciones muy elevadas (en funcin del tipo de materia prima puede llegar hasta el 15%), en otras ocasiones tambin se utilizan cidos. A veces a esta disolucin se le aplica agentes tenso-activos para mejorar el ataque de la soda y reducir el tiempo del bao. Ventajas y limitaciones: La eficiencia no se ve afectada por la forma de la superficie del vegetal. Impacto ambiental debido a los vertidos con pH extremos y elevada conductividad. Pelado qumico del durazno: Soda usada 99% pura. Calentar en un recipiente (no aluminio) hasta ebullicin. Sumergir duraznos 1 minuto aproximado. Retirar los duraznos. Choque trmico con agua fra. (Frena coccin y elimina la piel). Frotar con la mano empleando abundante agua. Lavar con abundante agua (Soda custica). Para eliminar residuos de soda sumergirlos en una solucin de agua + cido ctrico. Retirar los duraznos de la solucin y seleccionarlos. Operaciones de acondicionamiento de los frutos (recepcin, clasificacin y seleccin).diagrama de flujo y PCC, formato para registrar rendimiento y ficha de aceptacin y rechazo con los clculos resultado de la practica. CAPACIDAD DEL FRASCO: Datos. Tratamiento ( ) Peso neto del frasco ____________ (espacio de cabeza 1%) Porcentaje de fruta troceada _____ Concentracin inicial ___________ Grados brix del fruto Masa del fruto Masa del jarabe

Cada grupo debe preparar el jarabe segn los Brix determinados (Vase tabla), acidificar y calentar a 85C por 15 minutos para pasterizacin y sin dejar enfriar llenar el frasco. Paralelamente escaldar los frutos retirando aire ocluido, inactivar enzimas, reducir carga microbiana, ablandar los trozos y precalentarlos antes de la pasterizacin.

Pesando cada uno de los componentes (fruto, almbar) muy cuidadosamente, envasar los frutos enteros o troceados en los frascos de vidrio previamente esterilizados, luego llenar los recipientes con el jarabe a 85C, dejando un espacio no mayor de 1cm. en el cuello de los frascos, procurando que durante el llenado no hayan quedado burbujas de aire atrapadas. Esto impide una buena transferencia de calor, puede favorecer la oxidacin y presenta un mal aspecto. Llevar los frascos al tnel de vaco por 15 minutos con la tapa a medio colocar, a fin de permitir que el vapor que se genera reemplace la cmara de aire que se tiene en el cuello del frasco, comprima un poco la tapa y se elimine el oxgeno de la superficie del fruto y el que se haya disuelto en el almbar. Cerrar los frascos firmemente y someterlos a calentamiento con el agua en ebullicin por 40 minutos. Terminado el tratamiento trmico retirar los frascos y mediante choque trmico de manera muy cuidadosa permitir el enfriado con adicin lenta de agua sobre el agua hirviente, se debe evitar el cambio brusco de temperaturas debido a la posibilidad de rotura de los frascos por la debilidad del vidrio para resistir estos cambios drsticos. Para almacenar a temperatura ambiente muestras rotuladas con fecha y nmero de identificacin, debe secarse las tapas para evitar aparicin de xido. Realizar seguimiento al producto despus de equilibrio, durante 2 semanas, medir los Brix iniciales y continuar registrndolos da de por medio hasta el da 15, establecer, acidez, peso del fruto escurrido peso del almbar y evaluar los factores de calidad sensorial determinantes de este producto como son la apariencia, color, aroma, sabor y textura. Calcular los SS finales en equilibrio. Tener en cuenta: normas para frutos frescos NTC 729-1 y NTC 4102. Calcular capacidad del frasco con agua destilada a 15C previamente para hacer los clculos necesarios y en la prctica tomar el peso de fruto y almbar de manera experimental para determinar la mxima capacidad del frasco. Formulacin por tratamientos Descripcin T1 T2 T3 T4 Edulcorante Sacarosa Jarabe

invertido Sacarosa Jarabe

invertido Acidulante Acido ctrico o ascrbico pH 3,7 3,7 3,7 3,7 C* del jarabe en equilibrio 18 22 22 18

4. CONSULTAS PRELIMINARES 4.1 Defina el mtodo appert y su utilidad en la presente prctica. 4.2 Cules son las caractersticas de calidad microbiolgica y fisicoqumica que se requiere en el producto final pia en almbar y Cules son las caractersticas de durazno en almbar? 4.3 Si el fruto que se va a formular presenta 10brix y se empacar en un frasco de 250g. de capacidad neta con fruto en trozos al 65% deseando en equilibrio llegar a 18brix, calcule la concentracin inicial y SS en equilibrio. 4.4 Cmo debe realizarse el muestreo y la prueba de esterilidad comercial en las conservas.

5. MATERIALES Descripcin cantidad observacin pia 1,5kg por equipo azcar Jarabe invertido u otro edulcorante

Segn tratamiento

Acidulantes y frascos calcular Recuerde pedir todo lo necesario por equipo (Cuchillo, tabla de corte, embudos, olla, cucharas de acero inoxidable, balanza, guantes trmicos, recipientes plsticos de diferentes tamaos.

6. EQUIPOS Exahusting. Escaldador, marmita u olla en acero inoxidable, recipientes en acero inoxidable EQUIPOS DE LABORATORIO Refractmetro, pH-metro, termmetro. Los estudiantes deben calibrarlos antes de su uso en presencia del curso. 7. Anexo CARACTERSTICAS DE CALIDAD, ACEPTACIN Y RECHAZO el producto terminado deber tener color y sabor caracterstico de la fruta o s es mezcla debern tener el color y el sabor caracterstico de la(s) fruta(s) fresca(s). La textura de las frutas tambin debe ser la apropiada, muy similar a la de la fruta fresca. LLENADO DE LOS RECIPIENTES Los recipientes debern llenarse bien de fruta y el lquido de cobertura. Debern ocupar no menos del 90% de la capacidad de agua del recipiente (llenado mnimo). La capacidad de agua del recipiente es el volumen de agua destilada a 20C que cabe en el recipiente hermticamente cerrado cuando est completamente lleno. Los recipientes que no satisfagan los requisitos de llenado mnimo se considerarn "defectuosos". PESO ESCURRIDO MNIMO El peso escurrido del producto no ser inferior al 50% del peso del agua destilada a 20C que cabe en el recipiente hermticamente cerrado cuando est completamente lleno. Se puede tomar como aceptable si el peso escurrido promedio de todos los recipientes examinados no sea inferior al mnimo requerido, y no haya falta exagerada en ningn recipiente. DEFECTOS Y TOLERANCIAS La conserva deber estar prcticamente exenta de defectos dentro de los lmites sealados en la siguiente tabla. 8. OBSERVACIONES Prestar las observaciones que resulten durante la prctica y describir las condiciones para realizar el seguimiento posterior 10. CLCULOS Y RESULTADOS Consignar todos los clculos numricos que se hicieron durante la prctica a manera de informe parcial. Recuerde hacer las mediciones el da cero, cuando se hace la prctica.

11 INFORME: registrar seguimiento de grados brix, pH y acidez titulable por dos semanas y entregar resultados, llevar una tabla de fcil llenado que condense todos los cambios observables con su respectivo anlisis, indicando Bajo qu tratamiento se produce una menor variacin de las caractersticas sensoriales y de aceptacin y el objetivo de a practica y la norma?. Proponer una etiqueta (con base en la norma) y entregar el producto con una presentacin comercial compararlo con uno similar en el mercado en cuanto a presentacin, caractersticas organolpticas y peso drenado, haga seguimiento fotogrfico. Realizar balance de materia para Cuantificar el rendimiento y determinar el costo de sus productos Segn las normas ICONTEC, cules son las caractersticas organolpticas, fisicoqumicas y microbiolgicas que deben presentar el producto final? Qu aditivos estn permitidos? Instrucciones de elaboracin para cada producto puntos crticos de control Estado de los equipos de procesamiento. Temperatura y tiempo de procesamiento. Materiales de envasado y lmites de peso o volmenes para envasado. Condiciones de seguimiento del producto final que incluyan mediciones de caractersticas fsico-qumicas: de pH, Acidez, Slidos solubles, acidez titulable y temperatura.

Presentar un video del proceso industrial de pelado qumico y de frutos en almibar a escala industrial.

12. BIBLIOGRAFA consultar las normas para la presente practica Citar las normas correspondientes y hacer las fichas tcnicas requeridas. Ficha tcnica de aceptacin y/o rechazo de materia prima y producto se elabora con base en la norma CODEX, ICA, INVIMA o NTC que defina las caractersticas del producto. En los sistemas de muestreo para aceptacin se emplea el trmino defecto para explicar que no cumple con las especificaciones en algn aspecto y genera no conformidad con alguna especificacin.

ELABOR REVIS Y APLIC APROB Sandra Patricia Godoy Profesora Unicauca.

_____________________________________ Jefes de produccin A cargo de la practica Estudiantes de Ing. Agroindustrial

Sandra Patricia Godoy Directora de la prctica