“ELABORACION DE MERMELADA DE ZANAHORIA CON NARANJA” Código del Proyecto: IIA
I.
GENERALIDADES
Palabras claves: Conserva de zanahoria y Naranja, concentración de sorbato de potasio, tiempo de vida útil
1. TÍTULO ELABORACION DE MERMELADA DE ZANAHORIA Y NARANJA 2. PERSONAL INVESTIGADOR INVESTIG ADOR Autores : - ARANA AGUILAR JOSE LUIS - CUSTODIO NOLASCO DEYWIN MICHAEL - MALCA CAMPOS DANNY - MONTAÑO BUSTAMANTE DANTE - SAMAME SAAVEDRA MARIO MIGUEL Coautor : ING.VILLA CAJAVILCA HECTOR LORENZO 3. TIPO DE INVESTIGACIÓN a. De acuerdo al fin que se persigue persigue Aplicada b. De acuerdo al diseño de la investigación Experimental 4. ÁREA DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACI ÓN Aplicada al Área de Ciencia de los Alimentos 5. LOCALIDAD E INSTITUCIÓN INSTITUCIÓ N DE EJECUCIÓN Laboratorio de los Alimentos 6. DURACIÓN DEL PROYECTO 2 Semanas 7. FECHA DE INICIO 1 de Junio del 2010 8. FECHA DE TÉRMINO 16 de Junio del 2010
II.
ASPECTO DE LA INVESTIGACIÓN 1. REALIDAD PROBLEMÁTICA 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Para este trabajo de investigación se utilizan la zanahoria y la naranja teniendo en cuenta que reúnen las características adecuadas para su posterior industrialización por poseer valiosísimas propiedades alimenticias, destacándose su alta concentración en fósforo, por lo que es un excelente vigorizante, útil para las mentes cansadas y como restauradora de los nervios. Para elaborar mermeladas de diversos alimentos implica conocer la materia prima, y cada uno de los procesos a seguir para obtener un producto final de buena calidad, tanto sanitaria, higiénica, nutricional, como organoléptica, combinando factores económicos y colocando en el mercado un producto de calidad a buen precio Para la elaboración de mermeladas es importante la adición de sorbato de potasio ya que este aditivo va dar a conocer el tiempo de vida que va tener el producto trabajado.
1.2.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Cómo influye la concentración del sorbato de potasio en el tiempo de vida en anaquel de la mermelada de zanahoria y naranja?
1.3.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO La mermelada de zanahoria con naranja es una conserva semisólida de sabor agridulce que se elabora mezclando, en caliente, ralladura de zanahoria y zumo de naranja con azúcar y pectina.- Se puede promocionar como un producto que tiene características nutritivas, diferente y de buen aroma y color. Como sabemos la elaboración de mermeladas es un método muy popular de conservación y se realiza con el objetivo de presentar al mercado nuevos productos transformados que aseguren tener un tiempo prolongado de vida. Para poder lograrlo el ingeniero pone en práctica los conocimientos sobre operaciones unitarias y procesos de conservación. Para elaborar mermeladas de diversos alimentos implica conocer la materia prima, y cada uno de los procesos a seguir para obtener un producto final de buena calidad, tanto sanitaria, higiénica, nutricional, como organoléptica, combinando factores económicos y colocando en el mercado un producto de calidad a buen precio. De esta manera, se pueden elaborar mermeladas tanto a nivel industrial, semindustrial como artesanal, teniendo en cuenta el mismo fundamento y principios de utilización de los distintos procesos e ingredientes.
1.4.
OBJETIVO Objetivo General
Adición correcta de la concentración de sorbato de potasio para elaboración de mermelada de zanahoria y naranja
2. MARCO TEORICO 2.1 BASE TEÓRICA. MERMELADA DE ZANAHORIA La mermelada de zanahoria está considerada como una de las mejores ya que contiene la vitamina A que nos ayuda a la vista así que está bien para hacerla además que es muy rica. A partir de la zanahoria no es solamente un tipo de hortaliza que se usa mucho en el ámbito gastronómico por su agradable aroma sino que posee además de sus grandes virtudes, un alto nivel en fibras y muy pocas calorías, de hecho se considera un alimento hipocalórico, por lo que las personas que siguen algún tipo de régimen la acostumbran a introducir en su dieta. Ventajas de las Zanahorias: Son muchos los beneficios que puede aportar el consumo de zanahorias para nuestro cuerpo por su composición rica en vitaminas y minerales y por sus propiedades terapéuticas y rejuvenecedoras. Desventajas de las Zanahorias: son pocas las desventajas que podemos mencionar acerca de las zanahorias ya que poseen gran cantidad de propiedades curativas y culinarias. Podemos considerar, en todo caso, el hecho de consumir zanahorias frescas y cosechadas naturalmente es fundamental para el aprovechamiento de dichos beneficios, cosa que puede excluir, en algunos casos, aquellos procedimientos que utilizan productos químicos en su cosecha
MATERIAS PRIMAS Y INSUMOS FRUTAS Lo primero a considerar es la fruta, que será tan fresca como sea posible. Con frecuencia se utiliza una mezcla de fruta madura con fruta que recién ha iniciado su maduración y los resultados son bastante satisfactorios. La fruta demasiado madura no resulta apropiada para preparar mermeladas, ya que no gelificara bien. Entre las frutas que se emplean en la elaboración de mermeladas se puede mencionar: papaya, fresa, naranja, frambuesa, ciruela, pera, mora, albaricoque, durazno, piña, entre otras. En el Perú existen diferentes especies nativas a partir del cual se pueden preparar mermeladas de calidad, por ejemplo de sauco, moras, tuna, berenjena, aguay manto. AZÚCAR El azúcar es un ingrediente esencial. Desempeña un papel vital en la gelificación de la mermelada al combinarse con la pectina. Es importante señalar que la concentración de azúcar en la mermelada debe impedir tanto la fermentación como la cristalización. Resultan bastante estrechos los límites entre la probabilidad de que fermente una
mermelada por que contiene poca cantidad de azúcar y aquellos en que puede cristalizar por que contiene demasiada azúcar. En las mermeladas en general la mejor combinación para mantener la calidad y conseguir una gelificación correcta y un buen sabor suele obtenerse cuando el 60 % del peso final de la mermelada procede del azúcar añadido. La mermelada resultante contendrá un porcentaje de azúcar superior debido a los azúcares naturales presente en la fruta. Cuando la cantidad de azúcar añadida es inferior al 60% puede fermentar la mermelada y por ende se propicia el desarrollo de hongos y si es superior al 68% existe el riesgo de que cristalice parte del azúcar durante el almacenamiento. El azúcar a utilizarse debe ser de preferencia azúcar blanca, porque permite mantener las características propias de color y sabor de la fruta. También puede utilizarse azúcar rubia especialmente para frutas de color oscuro como es el caso del sauco y las moras. Cuando el azúcar es sometida a cocción en medio ácido, se produce la inversión de la sacarosa, desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa) que retardan o impiden la cristalización de la sacarosa en la mermelada, resultando por ello esencial para la buena conservación del producto el mantener un equilibrio entre la sacarosa y el azúcar invertido. Una baja inversión puede provocar la cristalización del azúcar de caña, y una elevada o total inversión, la granulación de la dextrosa. Por tanto el porcentaje óptimo de azúcar invertido está comprendido entre el 35 y 40 % del azúcar total en la mermelada.
ACIDO CÍTRICO Si todas las frutas tuviesen idéntico contenido de pectina y ácido cítrico, la preparación de mermeladas seria una tarea simple, con poco riesgo de incurrir en fallas, sin embargo el contenido de ácido y de pectina varia entre las distintas clases de frutas. El ácido cítrico es importante no solamente para la gelificación de la mermelada sino también para conferir brillo al color de la mermelada, mejora el sabor, ayuda a evitar la cristalización del azúcar y prolonga su tiempo de vida útil. El acido cítrico se añadirá antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta. El ácido cítrico se vende en forma comercial bajo la forma granulada y tiene un aspecto parecido al azúcar blanca, aunque también se puede utilizar el jugo de limón como fuente de ácido cítrico. La cantidad que se emplea de ácido cítrico varía entre 0.15 y 0.2% del peso total de la mermelada. PECTINA La fruta contiene en las membranas de sus células una sustancia natural gelificante que se denomina pectina. La cantidad y calidad de pectina presente, depende del tipo fruta y de su estado de madurez. En la preparación de mermeladas la primera fase consiste en resblandecer la fruta de forma que se rompan las membranas de las células y extraer así la pectina.
Frutas pobres en pectina
Frutas ricas en pectina
Fresa, melocotón, pera, piña, L tomate, sauco, mora y berenjena a
Manzana, limón, naranja, lima, pomelo, membrillo.
La fruta verde contiene la máxima cantidad de pectina; la fruta madura contiene algo menos. La pectina se extrae más fácilmente cuando la fruta se encuentra ligeramente verde y este proceso se ve favorecido en un medio ácido. Las proporciones correctas de pectina, ácido cítrico y azúcar son esenciales para tener éxito en la preparación de mermeladas. En la actualidad se sugiere el empleo de la carragenina y el almidón modificado como sustituto de la pectina, en el presente manual se utilizará a la pectina como sustancia gelificante para dar consistencia a la mermelada. La materia prima para la obtención de pectina proviene principalmente de la industria de frutas cítricas; es un subproducto extraído de las cáscaras y cortezas de naranjas, pomelos, limones y toronjas. Se encuentra en el albedo (parte blanca y esponjosa de la cáscara); también se obtiene pectina a partir del bagazo de la manzana y el membrillo El valor comercial de la pectina está dado por su capacidad para formar geles; la calidad de la pectina se expresa en grados. El grado de la pectina indica la cantidad de azúcar que un kilo de esta pectina puede gelificar en condiciones óptimas, es decir a una concentración de azúcarde 65% y a un pH entre 3 – 3.5. Por ejemplo, si contamos con una pectina de grado 150; significa que 1 kilo de pectina podra gelificar 150 kilos de azúcar a las condiciones anteriormente señaladas. La cantidad de pectina a usar es variable según el poder gelificante de ésta y la fruta que se emplea en la elaboración de la mermelada.
CONSERVANTE Los conservantes son sustancias que se añaden a los alimentos para prevenir su deterioro, evitando de esta manera el desarrollo de microorganismos, principalmente hongos y levaduras. Los conservantes químicos más usados son el sorbato de potasio y el benzoato de sodio. El sorbato de potasio tiene mayor espectro de acción sobre microorganismos. Su costo es aproximadamente 5 veces más que el del benzoato de sodio. El benzoato de sodio actúa sobre hongos y levaduras, además es el más utilizado en la industria alimentaría por su menor costo, pero tiene un mayor grado de toxicidad sobre las personas; además en ciertas concentraciones produce cambios en el sabor del producto. CALIDAD DE LA MERMELADA La mermelada, como todo alimento para consumo humano, debe ser elaborada con las máximas medidas de higiene que aseguren la calidad y no ponga en riesgo la salud de quienes la consumen. Por lo tanto debe elaborarse en buenas condiciones de sanidad, con frutas maduras, frescas, limpias y libres de restos de sustancias tóxicas. Puede prepararse con pulpas concentradas o con frutas previamente elaboradas o conservadas, siempre que reúnan los requisitos mencionados.
En general, los requisitos de una mermelada se pueden resumir de la siguiente manera: Sólidos solubles por lectura (°Brix) a 20°C: mínimo 64%, máximo 68%. pH: 3.25 – 3.75. Contenido de alcohol etílico en %(V/V) a 15 °C/15°C:
máximo 0.5. Conservante: Benzoato de Sodio y/o Sorbato de Potasio
(solos o en conjunto) en g/100 ml.: máximo 0.05 No debe contener antisépticos. Debe estar libre de bacterias patógenas. Se permite un
contenido máximo de moho de cinco campos positivos por cada 100. DEFECTOS EN LA ELABORACIÓN DE MERMELADAS Para determinar las causas de los defectos que se producen en la preparación de mermeladas se debe compro bar los siguientes factores: contenido de sólidos solubles (°Brix), pH, color y sabor. A continuación se presenta los principales defectos en la elaboración de mermeladas. 1.- Mermelada Floja O Poco Firme Causas:
Cocción prolongada que origina hidrólisis de la pectina. Acidez demasiado elevada que rompe el sistema de redes o estructura en formación. Acidez demasiado baja que perjudica a la capacidad de gelificación. Elevada cantidad de sales minerales o tampones presentes en la fruta, que retrasan o impiden la completa gelificación. Carencia de pectina en la fruta.
Elevada cantidad de azúcar en relación a la cantidad de pectina. Un excesivo enfriamiento que origina la ruptura del gel durante el envasado. Para la determinación de esta falla, es necesario comprobar °Brix, pH y la capacidad de gelificación de la pectina. 2.- Sinéresis o sangrado Se presenta cuando la masa solidificada suelta líquido. El agua atrapada es exudada y se produce una comprensión del gel.
Causas:
Acidez demasiado elevada. Deficiencia en pectina. Exceso de azúcar invertido. Concentración deficiente, exceso de agua (demasiado bajo en sólidos) Para la determinación de esta falla se debe comprobar: °Brix y pH. 3.- Cristalización
Causas:
Elevada cantidad de azúcar. Acidez demasiado elevada que ocasiona la alta inversión de los azúcares, dando lugar a la granulación de la mermelada. Acidez demasiado baja que origina la cristalización de la sacarosa. Exceso de cocción que da una inversión excesiva. La permanencia de la mermelada en las pailas de cocción u ollas, después del haberse hervido tambien da a lugar a una inversión excesiva. 4.-Cambios de color
Causas:
Cocción prolongada, da lugar a la caramelización del azúcar. Deficiente enfriamiento después del envasado. Contaminación con metales: el estaño y el hierro y sus sales pueden originar un color oscuro. Los fosfatos de magnesio y potasio, los oxalatos y otras sales de estos metales producen enturbiamiento. 5.- Crecimiento de hongos y levaduras en la superficie
Causas:
Humedad excesiva en el almacenamiento. Contaminación anterior al cierre de los envases. Envases poco herméticos. Bajo contenido de sólidos solubles del producto, debajo del 63%. Contaminación debido a la mala esterilización de envases y de las tapas utilizadas. Sinéresis de la mermelada. Llenado de los envases a temperatura demasiado baja, menor a 85°C. Llenado de los envases a temperatura demasiado alta, mayor a 90°C.
2.2. VARIABLES VARIABLES
DIMENSIONES
INDEPENDIENTE: Concentración del sorbato de potasio
%
DEPENDIENTE: Tiempo de vida en anaquel de la mermelada de Zanahoria y naranja
Días
2.3.
HIPÓTESIS
Una concentración de 0.025% de sorbato de potasio incrementa el tiempo de vida en anaquel de mermelada de zanahoria y naranja
3. MARCO METODOLOGICO: 3.1 MATERIALES MATERIAS PRIMAS:
Zanahoria Naranja
MATERIALES
Bandejas Exprimidores Cuchillos Jarras Ollas Balanza Termómetro Refractómetro Rayadores Equipo de Titulación Beackers Fenolftaleína Cucharas Tenedores
ADITIVOS
Pectina Ac Cítrico Conservante
3.2. METODO: DIAGRAMA DE FLUJO DE MERMELADA DE ZANAHORIA Y NARANJA
Zanahoria
Naranja
Selección
Selección
Rallado
Extracción de jugo Formulación de la mezcla de fruta y azúcar
Cocción de la zanahoria y naranja
Adición de azúcar
cocción hasta
Envasado en caliente temperatura no menor de 85ºC
Sellado y Esterilización de tapas
Enfriamiento
Etiquetado
Embalaje y Almacenado
DESCRIPCION DEL PROCESO SELECCIÓN: se seleccionan los frutos sanos y con el grado de madurez adecuado. LAVADO: lavar las zanahorias y las naranjas con ayuda de un cepillo e inmersión en agua clorada. PREPARACIÓN: La zanahoria se le elimina las partes verdes y luego se rallan para obtener tiras finas.- De las naranjas se extrae el jugo. FORMULACIÓN: se pesa la ralladura de zanahoria y el jugo de naranja y se adiciona una cantidad igual de azúcar blanca. COCCIÓN: en una marmita (u olla grande) se coloca la ralladura de zanahoria y el jugo de naranja y se cocinan a fuego lento hasta que la zanahoria esté suave y traslúcida. Se puede agregar una pequeña cantidad de agua para ayudar a suavizar la zanahoria. Se debe revolver frecuentemente con una cuchara de madera para evitar que el producto se pegue en el fondo de la olla y se queme. Se agrega el azúcar en tres partes junto con el acido cítrico, conservantes y pectina cítrica, se agrega las dos primeras partes hasta que la mezcla haya alcanzado 60°Brix. Se debe revolver frecuentemente y si la mezcla se seca mucho se deben adicionar pequeñas cantidades de agua, preferiblemente caliente. Se continúa el calentamiento y agregando la ultima parte hasta que se alcancen 65-66 °Brix o una temperatura de 104 °C. ENVASADO: el envasado puede hacerse en frascos de vidrio. En el caso de los frascos deben ser previamente esterilizados con agua hirviendo por 10 minutos. Los frascos se llenan hasta 1-1.5 cm del borde y la temperatura del producto no debe bajar de 85C.
ESTERILIZACIÓN DE LA TAPA: los frascos se cierran y de inmediato se invierten durante 5 minutos para esterilizar la tapa ENFRIAMIENTO: los frascos se dejan enfriar a temperatura ambiente y si se quiere enfriarlos rápido se sumergen primero en agua tibia y luego en agua fría para evitar un choque térmico que puede quebrar los frascos.
ETIQUETADO: la etiqueta se pega cuando los envases estén fríos y se haya verificado la gelificación de la mermelada. 3.3.
CONCLUSIÓNES: La concentración empleada del sorbato de potasio en la conservación de la mermelada de zanahoria con naranja fue adecuada; pues se observa que con el transcurso de los días el pH varía ligeramente, lo que significa que no hay muchos cambios químicos o microbiológicos que alteren la mermelada. Por otro lado el porcentaje de acidez se encuentra dentro de los valores adecuados para la mermelada, y su cambió fue mínimo que no perjudica el estado del producto, aunque es preciso señalar que si con el tiempo el porcentaje de acidez tienda a bajar o a salir de los rangos, entonces el producto podría ser invadido por microorganismos.
IV.
ASPECTOS ADMINISTRATIVOS: 4.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: JUNIO DEL 2010 Tiempo
J
V
L
M
M
J
V
L
M
M
Actividades FASE PLANEAMIENTO Revisión bibliográfica
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Elaboración de proyecto
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Presentación del proyecto
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Implementación del proyecto
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FASE EJECUSION Registro de datos
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Recolección de muestras
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Análisis estadísticos de datos
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FASE COMUNICACION Análisis e interpretación Elaboración del informe Presentación del informe
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4.2.
PRESUPUESTO: BIENES. ………………..………………………………S/50 .00 MATERIAL DE ESCRITORIO………………..…… ...S/30.00
HOJAS DE INVESTIGACION MATERIAS PRIMAS E INSUMOS...………………..S/20.00 ZANAHORIAS Y NARANJAS ACIDO CITRICO PECTINA SORBATO DE POTASIO AZUCAR
SERVICIOS……………………………….…………S/560 .00
PASAJES y SUBVENCIONES…………………......S/ 60.00 OTROS……………………………….……………… .S/500.00
TOTAL……………………………………………………….. S/610.00
V.
FINANCIAMIENTO: RECURSOS PROPIOS DE LOS INVESTIGADORES
VI.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
CHAFIUR,M. 2003 “MANUAL DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS” 1ra Ed. España p. 360-362.
BIOACTIVOS EN PULPA DE PAPAYA DE MONTE (CARICA PUBESCENS)” Universidad Nacional Agraria La Molina Huarmey.
M. UREÑA P. / M. D. ARRIGO H. / O. GIRÓN M. “ EVALUACIÓN SENSORIAL DE LOS ALIMENTOS” 1era Edición Lima – Perú / 1999/Universidad Agraria de la Molina / Pág. 99
MADRID, A. 1994 REFRIGERACION, CONGELACION Y ENVASADO DE LOS ALIMENTOS, 1ra Ed. España. p. 354-356
MULTON, J. 2000 ADITIVOS Y AUXILIARES DE FABRICACIÓN EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA, 2da Ed. España. p. 234-235.
LINKOGRAFIA
http://ecologia.uat.mx/biotam/v4n2/art2.html http://www.avocadosource.com/papers/Chile_Papers_A-Z/A-BC/CovarrubiasEnrique1996.pdf http://www.infoagro.net/shared/docs/a5/Gtecnol12.pdf http://www.solucionespracticas.org.pe/fichastecnicas/pdf/FichaT ecnica24-Elaboracion%20de%20mermeladas.pdf http://www.botanicalonline.com/naranjaspropiedadesalimentarias.htm
