UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS GUÍA COMPONENTE PRÁCTICO PROCESOS DE FRUVER Bogotá Julio de 2013

2 INDICE DE CONTENIDO DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE FRUTAS Y VERDURAS Introducción Objetivos Materiales y servicios requeridos... 6 Materiales... 7 Reactivos Equipos y utensilios Servicios PROCEDIMIENTO Medición de características físicas Determinación de características fisicoquímicas SEGUNDA EXPERIENCIA: DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS DE INTERÉS PRESENTES EN FRUTAS Y HORTALIZAS Objetivos Materiales y servicios requeridos Materiales Reactivos Equipos y utensilios PROCEDIMIENTO

3 Determinación ácido ascórbico Determinación de compuestos carotenoides Determinación de antocianinas Determinación de taninos Determinación de almidón TERCERA EXPERIENCIA: PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO Introducción Objetivos Materiales y servicios requeridos Materiales Reactivos Equipos y utensilios PROCEDIMIENTO CUARTA EXPERIENCIA: PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO Objetivos Materiales y servicios requeridos Materiales Reactivos Equipos y utensilios PROCEDIMIENTO Efecto del contacto con aire Efecto de la temperatura Efecto del ph Control de pardeamiento

4 QUINTA EXPERIENCIA - ESCALDADO INTRODUCCIÓN Objetivos Materiales y servicios requeridos Material Equipos y utensilios Reactivos PROCEDIMIENTO Análisis previo de actividad enzimática Escaldado SEXTA EXPERIENCIA - OSMODESHIDRATACION Introducción Objetivos Materiales y servicios requeridos Material Equipos y utensilios PROCEDIMIENTO Osmodeshidratación con jarabe.... Error! Marcador no definido. Osmodeshidratación en seco.... Error! Marcador no definido. SEPTIMA EXPERIENCIA REFRIGERACIÓN Y CONGELACIÓN INTRODUCCIÓN Objetivos Materiales y servicios requeridos Materiales

5 Equipos y utensilios PROCEDIMIENTO Refrigeración Congelación OCTAVA EXPERIENCIA FERMENTACIÓN INTRODUCCIÓN OBJETIVO Materiales y servicios requeridos... Error! Marcador no definido. BIBLIOGRAFIA... 36

6 PRIMERA EXPERIENCIA: DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE FRUTAS Y VERDURAS. INTRODUCCIÓN. Una importante fracción de la alimentación humana está basada en el consumo de frutas y hortalizas, estos alimentos de origen natural aportan desde tiempos inmemorables una fuente de vitaminas, minerales, fibra alimentaria y carbohidratos al ser humano. Debido a la gran diversidad de especies y gamas de resultados generados en las propiedades organolépticas, el consumo de frutas y hortalizas tiene un alto nivel de aceptación en todos los públicos. El consumo de frutas y hortalizas puede hacerse en algunos casos de forma directa en fresco, sin embargo, con el desarrollo del área de tratamiento de alimentos se han incluido diferentes métodos de limpieza y procesos, dando origen a una amplia gama de productos de origen vegetal. OBJETIVOS. Identificar y comprender el uso de los equipos y utensilios requeridos para la caracterización en laboratorio de frutas y hortalizas. Determinar los parámetros físicos de una fruta y una verdura representativas de la región. Determinar las principales características fisicoquímicas de una fruta y una hortaliza en el laboratorio. MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS. Los materiales y servicios deben estar disponibles en las instalaciones de la Planta Piloto donde se realice la práctica. La verificación de esto se lleva a cabo por parte del tutor encargado de dirigir la práctica.

7 Materiales Dos frutas de guayaba en diferente estado de madurez. Dos frutas de naranja en diferente estado de madurez Reactivos. Solución de NaOH 0.1N. Solución de fenolfatleina al 1% en etanol al 50%. Solución buffer ph 4.0 y ph 7.0. Equipos y utensilios. Potenciómetro. Refractómetro. Balanza analítica. Servicios. Agua Energía térmica. Aseo En los laboratorios y plantas piloto ya se dispone de servicios industriales; en la casa se habla de servicios domésticos y están restringidos a agua potable, energía eléctrica y térmica, esta última en estufas operadas con gas propano o gas natural y en ocasiones de estufas eléctricas. Algunos laboratorios y plantas piloto disponen de calderas para el suministro de vapor que provee la energía térmica requerida en algunas experiencias. Dado el pequeño volumen de fruta a trabajar, no se justifica el poner en servicio una caldera, de ahí el uso de otra fuente de energía térmica. En instalaciones industriales y en procesos continuos se justifica el uso de vapor como fuente térmica para el escaldado.

8 PROCEDIMIENTO. La práctica se dividirá en dos fases, la primera se enfoca en la medición y evaluación de las características físicas del material, en la segunda las pruebas serán de naturaleza fisicoquímica. A continuación se presenta la secuencia de pasos que el estudiante deberá seguir. Medición de características físicas. a. Determine y registre parámetros como forma, tamaño y color. b. Determine la presencie de defectos en la piel del fruto asociados a daños poscosecha, hongos, insectos, etc c. Con un punzón realice un hundimiento en cada fruto y determine cual requiere mayor y menor esfuerzo para ser penetrado. Determinación de características fisicoquímicas. a. Tome 20 gramos de cada fruto y tritúrelos en un mortero adicionando 80 ml de agua, cuando se encuentre una solución homogénea pasela a un vaso de precipitados de 100mL. b. Filtre la mezcla a través de un papel de filtro y retire una alícuota de 10mL para realizar las pruebas. c. Destape el potenciómetro y lave su electrodo con abundante agua destilada. d. Seque el electrodo e introdúzcalo en el vaso con la muestra. e. Realice la lectura del ph y registre los datos en su bitácora. f. Lave debidamente el potenciómetro y guárdelo. g. Calibre el refractómetro según las indicaciones del tutor encargado. h. Tome una gota de su muestra y deposítela en el lector del refractómetro.

9 i. Realice la lectura de los grados Brix y regístrela en su bitácora. j. Llene una bureta con una solución de cantidad conocida de NaOH al 0.1%. k. Disponga 30mL de la muestra en un matraz. l. Adiciona tres gotas del indicador. m. Realice la titulación con el NaOH hasta llegar al cambio de coloración característico. ACTIVIDADES POSTERIORES A LA PRÁCTICA. Registre fotografías para cada una de las fases realizadas. Luego de haber realizado esta experiencia y teniendo los datos debidamente registrados, realice una comparación con los datos que encuentra para este tipo de frutos en la literatura.

10 SEGUNDA EXPERIENCIA: DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS DE INTERÉS PRESENTES EN FRUTAS Y HORTALIZAS. INTRODUCCIÓN. Una de las características más atractivas de los alimentos vegetales consiste en la diversidad de colores y tonalidades que ofrecen en las diferentes etapas de su crecimiento, el color de una fruta o verdura resulta de gran importancia a la hora de obtener la aceptación del consumidor, además, puede ser un indicador de la calidad del alimento y su nivel de madurez comercial. El color se asocia inevitablemente con otras características organolépticas como sabor y aroma. El color de los vegetales se adjudica a los pigmentos naturales tales como la clorofila, los carotenoides y los flavonoides. Los carotenoides son los compuestos responsables de las coloraciones amarilla y naranja, se ubican en los cromoplastos de la célula, la síntesis de carotenoides depende principalmente de la presencia de oxígeno y de la temperatura, en atmosferas anaeróbicas se inhibe la formación de estas sustancias. Con respecto a la temperatura, la síntesis de carotenoides se ve favorecida por temperaturas del orden de C, mientras que parece decrecer e incluso detenerse para temperaturas mayores [14]. Se ha reconocido el papel provitamínico de los carotenoides debido al rompimiento que sufre en el intestino generando retinol como fuente de Vitamina A. De igual forma los frutos se reconocen por la presencia de ácido ascórbico, componente que tiene evidentes beneficios en la salud del consumidor, existen diversas técnicas para su reconocimiento, en la presente práctica se tratara una a escala piloto.

11 OBJETIVOS Determinar la presencia de ácido ascórbico en tres frutas seleccionadas previamente. Determinar y cuantificar compuestos carotenoides en espinaca y zanahoria. Extracción y cuantificación de antocianinas presentes en remolacha. Determinación de fenoles y taninos en pera y tomate de árbol. Determinar la presencia de almidón en una variedad de fruta con diferentes grados de madurez. MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS Materiales. Una zanahoria Dos hojas de espinaca. Una naranja. Uvas verdes. Limones. Agua destilada. Reactivos. Diclorofenol Indo-fenol.

12 Equipos y utensilios. Un vaso de precipitados. Papel filtro. Una pipeta de 10mL Una bureta PROCEDIMIENTO. A continuación se presenta la secuencia de etapas necesarias para la identificación de los componentes de estudio. Determinación ácido ascórbico. Exprimir el jugo de la fruta en un vaso de precipitados y diluir lo cinco veces con agua destilada. Filtrar a través del papel y recoger el zumo diluido. Pasar el zumo a una bureta. Añadir en un vaso de precipitados 5mL de una solución de diclorofenol Indo-fenol de 0,2g/L y 20mL de agua destilada. Añadir el zumo desde la bureta al vaso con el DPIP hasta que este último quede totalmente incoloro. Registrar el volumen de zumo gastado. Determinación de compuestos carotenoides. Pesar 1 gramo de espinaca y 1 gramo de zanahoria. Mezclar el material en un mortero con 5mL de acetona al 80%

13 Introducir el macerado en un tubo de centrifuga y centrifugar a 300orpm durante 5 minutos. Transferir la fase líquida a un tubo de ensayo nuevo. Pesar, pelar y cortar 1 gramo de zanahoria. Mezclar en mortero con 4mL de acetona. Centrifugar a 200º rpm durante dos minutos. Pasar sobrenadante a un tubo con éter de petróleo. Agitar y añadir 4ml de agua destilada. Agitar y centrifugar a 2000rpm por cinco minutos. Recoger fase superior y pasar a un tubo de ensayo. Determinación de antocianinas. Pesar una muestra de 2gramos de remolacha. Mezclar en un mortero con 2mL de una solución de ácido clorhídrico en metanol al 1%. Cuando la solución de ácido adquiera un color característico pasar a tubo de ensayo y centrifugar 10000rpm durante cinco minutos. Recoger el sobrenadante en un tubo de ensayo. Determinación de taninos. Pesar 5 gramos de la muestra. Homogenizar en un mortero con agua destilada. Filtrar en papel filtro. Separar el filtrado en dos tubos de ensayo. En el primer tubo agregar unas gotas de solución de FeCL 3 al 5% En el segundo tubo se agregan unas gotas de gelatina.

14 Determinación de almidón. Cortar el fruto transversalmente. Cortar una rodaja de aproximadamente 5mm. En una bandeja generar una superficie liquida de por lo menos 2mm de profundidad de solución de I 2 -KI al 0.5%. Depositar las rodajas del fruto en la bandeja de tal forma que se remoje una de las caras completamente. Dejar en reposos cinco minutos y retirar las rodajas para observar la cara inferior. De acuerdo a la coloración y las zonas coloreadas se evidencia la presencia de almidones.

15 TERCERA EXPERIENCIA: PATRON RESPIRATORIO INTRODUCCIÓN. Las frutas y hortalizas continúan respirando aun cuando son retiradas de la planta, sin embargo, mientras mantienen su contacto con el tallo permanece el flujo de savia, aminoácidos, minerales y otras sustancias que garantizan la reposición de reservas durante la respiración. Durante la maduración la tasa de respiración de las frutas y verduras difiere debido a características propias del vegetal y a factores externos como la disposición del substrato, disposición de oxígeno, temperatura y factores climáticos principalmente. Algunos frutos presentan una crisis respiratoria durante la maduración, su intensidad respiratoria disminuye durante todo el crecimiento alcanzando un mínimo cuando el alimento logra su máximo tamaño; luego, cuando inicia la maduración, la intensidad respiratoria aumenta hasta lograr un punto máximo que coincide con el final de este periodo; por último, durante la etapa de senescencia disminuye rápidamente la actividad respiratoria. Los frutos que presentan este comportamiento son llamados Frutos Climatéricos. Los frutos con altas tasas respiratorias tienden a madurar más rápido, es el caso del plátano y el aguacate. Los frutos no climatéricos no presentan tal crisis en su respiración, su intensidad respiratoria disminuye durante el crecimiento y permanece baja durante la maduración y senescencia. OBJETIVOS. Correlacionar los diferentes estados de madurez con el patrón respiratorio de los frutos. Determinar la cantidad de Dióxido de Carbono generado durante el proceso de respiración en un tiempo definido.

16 MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS Materiales. 3 naranjas que se encuentren en tres estados de madurez distintos. Reactivos. Fenolftaleína como indicador. Solución al 0.1% de NaOH. Equipos y utensilios. Un vaso de precipitados. Una bolsa con cierre hermético. Una pipeta de 10mL. Una bureta. Una manguera de conexión. PROCEDIMIENTO. Tomar cada uno de los frutos y colocarlos dentro de la bolsa hermética, sellar cuidadosamente. Después de transcurrida una hora provocar manualmente el burbujeo del gas contenido en la bolsa a un vaso con agua destilada. Titular la solución generada con NaOH al 0.1%. Determinar la cantidad estequiométrica requerida en la reacción. Calcular la cantidad de gas generado por el fruto.

17 CUARTA EXPERIENCIA: PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO INTRODUCCIÓN. El fenómeno de pardeamiento enzimático se atribuye a la acción de la enzima Polifenol Oxidasa (PFO) sobre compuestos fenólicos, causando su oxidación y polimerización [40], el resultado global de las reacciones es la generación de una coloración café en el producto pardeado, de allí el nombre de pardeamiento, ( browning en inglés). En el caso de las frutas y vegetales el pardeamiento enzimático resulta un problema cuando genera coloraciones indeseables en el producto, adicionalmente puede llegar a producir perdida de proteínas si el ácido ascórbico reacciona con productos intermedios de la reacción de oxidación. A nivel general en el pardeamiento enzimático ocurre una transformación de los compuestos fenólicos en polímeros coloreados con tonos generalmente oscuros, en una primera fase tiene lugar la hidroxilación enzimática de los fenoles a la forma orto-difenoles, luego, estos son oxidados a orto-quinonas que serán las responsables de la generación espontánea de los polímeros pardos. En los tejidos vegetales que no han sufrido ninguna alteración de tipo corte la PFO y su sustrato, los compuestos fenólicos, se encuentran separados por las paredes celulares, la enzima se ubica en los cloroplastos y cromoplastos mientras que el sustrato se encuentra en las vacuolas o células especializadas. En el momento en que ocurre un daño al interior de los tejidos, la enzima y el sustrato entran en contacto en presencia del oxígeno generando la cadena de reacciones que origina el fenómeno. OBJETIVOS. Exponer un número determinado de muestras de frutas y hortalizas a diferentes condiciones con el fin de observar el comportamiento del pardeamiento enzimático. Observar y consignar los efectos físicos observados en las muestras.

18 Analizar las modificaciones físicas observadas. Aprehender los métodos de análisis de pardeamiento enzimático. MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS Materiales. Tres manzanas de tamaño grande. Tres peras de tamaño grande. Reactivos. Agua destilada. Ácido cítrico al 0,5%, al 1% y al 1,5%. Solución de bicarbonato de sodio al 1% y al 2%. Solución de pacido ascórbico al 0,5% y al 1,5%. Equipos y utensilios. 6 tubos de ensayo. 6 cajas de Petri 2 vasos de precipitados. 1 termometro. 1 cronometro. 1 licuadora. 1 estufa.

19 PROCEDIMIENTO. La práctica se desarrollara en varias fases, se evaluara el efecto generado en el material por contacto con el aire, acidez y temperatura. Adicionalmente se llevara a cabo un control químico con el fin de evaluar el método de barrera usado para prevenir el pardeamiento enzimático. Efecto del contacto con aire. Luego de haber seleccionado la fruta lávela con agua fresca teniendo especial cuidado de no dañara la piel. Corte la fruta en trozos no muy pequeños. Seleccione tres trozos. Sumerja el primer trozo en un vaso de precipitados con agua destilada fría. Sumerja le segundo trozo en una solución de NaCl al 2%. Deje el tercer trozo expuesto al aire sobre una bandeja. Registre el tiempo inicial y observe con atención cualquier cambio en la apariencia de la fruta, registre el tiempo en que estos cambios comienzan a aparecer. Describa sus observaciones en su cuaderno de bitácora. Efecto de la temperatura. Previamente debe elaborar jugo con la fruta seleccionada. Tomar tres muestras de 10 ml de jugo cada una y depositarlas en tres tubos de ensayo. Tome el primer tubo y caliéntelo en un baño de Maria hasta los 80 C, manténgalo en esta temperatura durante dos minutos. Tome el segundo tubo y caliéntelo de la misma forma que el primero hasta 60 C, mantenga la temperatura por dos minutos. Tome el tercer tubo y caliéntelo hasta 40 C, mantenga por cinco minutos. Observe la coloración del jugo en los tres casos, compare y discuta.

20 Efecto del ph. Corte la fruta de tal forma que obtenga por lo menos 8 trozos de similar forma y tamaño. Prepare tres soluciones de ácido cítrico al 1.5%, 0.5% y 1%. Prepare tres soluciones de ácido ascórbico al 0.5%, 1.5% y 1%. Prepare tres soluciones de bicarbonato de sodio al 1% y 2%. Disponga por lo menos 20mL de solución en vasos de precipitados. Sumerja cada trozo en cada una de las soluciones por un minuto. Retire los trozos de fruta y expóngalos al ambiente sobre una bandeja. Observe y registre los cambios físicos presentados. Compare los resultados y concluya. Control de pardeamiento. Seleccione tres muestras de 10 ml del jugo preparado previamente y dispóngalas en tres vasos de precipitados. Adicione a la primera muestra 1mL de bicarbonato de sodio. Adicione a la segunda muestra 1mL de ácido cítrico. Adicione a la tercera muestra 1mL de ácido ascórbico. Espere 10 minutos y observe los cambios en la coloración del jugo. Registre sus observaciones, compare y concluya.

21 QUINTA EXPERIENCIA - ESCALDADO INTRODUCCIÓN. El escaldado es un tipo de pasteurización que se emplea generalmente en las frutas y hortalizas con el fin de inactivar las enzimas naturales. Estas prácticas es común en los casos en que los productos van a ser congelados, ya que la congelación en sí no detendrá completamente la actividad enzimática. Según el grado en que sea aplicado, el escaldado también destruye algunos microorganismos, lo mismo que la pasteurización inactivamente, pero probablemente sea mejor reservar el término de pasteurización para los tratamientos térmicos destinados específicamente a la destrucción de los microorganismos patógenos. La eficacia del escaldado se puede controlar según la inactivación o persistencia de dos enzimas ampliamente extendidas en los vegetales y microorganismos: la catalasa y la peroxidasa. La actividad de la primera se pone de manifiesto triturando el producto precocido y mezclándole con carbonato cálcico y peróxido de hidrógeno; un desarrollo gaseoso (oxígeno) indica una actividad catalásica. La actividad peroxidásica se manifiesta por la aparición de un color de aspecto parduzco, cuando se ponen en contacto con el producto guayacol y peróxido de hidrogeno. La catalasa es menos resistente al calor que la peroxidasa; en realidad, ésta última es la más termorresistente entre las enzimas de deterioro. Se ha observado que en tratamientos térmicos moderados la inactivación de la peroxidasa es reversible (probablemente por cambio reversible de los enlaces disulfuro). OBJETIVOS. Evaluar la efectividad del proceso de escalde de hortalizas mediante la identificación de actividad enzimática.

22 MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS. Material. 100 g de arena lavada 100 g de hortaliza Hielo Equipos y utensilios. Tubos de ensayo con gradilla Probeta graduada de 100 ml Embudo de vidrio Tela filtrante o papel filtro Mortero de porcelana de 10 cm. de diámetro Cronómetro Pipetas de 1 ml Olla Colador Bandejas de plástico Reactivos. Solución de guayacol (0,5%) en alcohol al 50%. Agua oxigenada al 0,8% (Colocar 2,8 ml de agua oxigenada de 30 vol. (30%) en un litro de agua destilada y conservar en botella oscura en refrigeración).

23 PROCEDIMIENTO Preparación. Tome las hortalizas y realice la selección, lavado y desinfección. Según sea el caso, elimine los pedúnculos y corte en juliana, rodajas o cubos. Análisis previo de actividad enzimática. Coloque 10 g de muestra en un mortero y triture remojando con 10mL de agua destilada. Filtro sobre un papel de filtro y recoja el filtrado en un tubo de ensayo. Repetir la primera operación hasta recoger 30mL de filtrado. Agregar 1mL de solución de guayacol y 1mL de solución de peróxido de Hidrogeno. Realizar agitación y esperar durante 4 minutos, cronometrar el tiempo de aparición de coloración. Registrar observaciones en bitácora. Escaldado Inicie el calentamiento de agua en la olla del escaldador Tome 200gramos de hortaliza y córtela en rodajas de tamaño similar. Coloque las rodajas en la canastilla del escaldador. Cuando el agua de la olla alcance una temperatura de 60 C sumerja la canastilla con la hortaliza y mantenga durante 60 segundos. Retire la canastilla y sumérjala inmediatamente en un recipiente con agua fría durante 3 minutos.

24 Tome 10 gramos de hortaliza escaldada y realice el análisis enzimático que hizo previamente. Repita el procedimiento para una temperatura de 70 C, 75 C y 80 C. Analice el resultado de la prueba de peroxidasa y registre sus observaciones.

25 SEXTA EXPERIENCIA - OSMODESHIDRATACION INTRODUCCIÓN. La técnica de conservación por adición de azúcar es usada para frutas frescas o mínimamente procesadas, consiste en el uso de una solución de agua y azúcar conocida como almíbar o jarabe que permite inactivar el crecimiento de microorganismos que no sobreviven a las condiciones extremas de concentración. Las frutas debidamente troceadas son sumergidas en el jarabe y envasadas generalmente en frascos de vidrio. Al realizar la preparación, el agua contenida en la fruta tiende a fluir hacía el jarabe a través de los tejidos buscando el equilibrio de concentraciones mediante el principio de transferencia de masa, este fenómeno es conocido como osmodeshidratación, ya que la fruta pierde humedad disminuyendo la posibilidad de generar las reacciones de deterioro que se propician debido a la actividad de agua. Diversos factores influyen sobre el éxito de la osmodeshidratación como mecanismo de conservación, la concentración del jarabe debe ser tal que garantice una diferencia adecuada de concentraciones de forma que permita la existencia de la fuerza impulsora requerida para la transferencia de masa. En segundo lugar debe realizarse un control adecuado de la temperatura, siendo esta una propiedad que al aumentar facilita la perdida de agua por parte del fruto. Objetivos Evaluar el proceso de transferencia de masa en la osmodeshidratación de guayaba..

26 MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS Material. Una libra de guayabas maduras Litro y medio de jarabe invertido de sacarosa Agua potable Equipos y utensilios. Papel absorbente de cocina o servilletas. Bolsa plástica mediana. Mesa o mesón Equipo multifuncional o recipiente para osmodeshidratación o recipientes plásticos Canastilla perforada Cuchillo de cocina Cedazo o tamiz con abertura mediana Botellas PET,( de gaseosa de 2 litros) Un vaso mediano, de vidrio o plástico Probeta de 250 c.c. Densímetro o refractómetro. Papel de cocina o servilletas. Plástico Vinilpel o similar.

27 PROCEDIMIENTO. Alistamiento del agua-. Alistar en el macerador 1250 c.c. de agua, medida en el vaso de precipitados o en la probeta y llevarla a calentamiento en la estufa. Pesada del ácido cítrico-. Pesar 2 gramos de ácido cítrico o ascórbico Preparación de la solución. Agregar al agua el ácido y el azúcar, llevarlo a ebullición, agitando y mezclando periódicamente. Tan pronto llegue a ebullición mida la temperatura. Obtención del jarabe. Mantener en ebullición durante 5 minutos. En este lapso el macerador o la olla debe estar tapada para evitar pérdidas de agua por evaporación. Al término de este tiempo apagar la estufa. Enfriamiento del jarabe. Retirar el macerador de la estufa y manteniéndola tapada dejarla enfriar. Estando el jarabe a regular temperatura sacar una muestra en el jarro o vaso de precipitados y mida la densidad. Para medir la densidad, en la probeta de 250 c.c. coloque con cuidado el densímetro y vaya adicionando el jarabe, lentamente, hasta llegar a ras de la boca de la probeta, efectuar la lectura de la densidad. Sacar el densímetro y de inmediato medir la temperatura. Una vez frío el jarabe tomar una pequeña muestra para observar su viscosidad, color y olor. Probar y comparar el sabor al de una solución de azúcar normal. Medición del jarabe. Teniendo las previsiones de aseo del caso, con la ayuda de la probeta y del vaso de precipitados, medir la cantidad de jarabe obtenido. Medición de variables. Estando frío el jarabe mida la densidad y la temperatura a la cual ha hecho la lectura del densímetro.

28 Para la medición de los grados Brix, calibre en vacío el refractómetro, con la cucharita tomar una nuestra del jarabe y con cuidado colocarla en el refractómetro para la lectura correspondiente. (ver numeral ) Se recuerda que para cálculos de ingeniería se emplea la densidad y para manejo del proceso especifico en frutas se emplean los grados Brix. Proceso de osmodeshidratación. Adecuación de la fruta: Para la adecuación o arreglo de la fruta, un estudiante pela y taja la mitad de las frutas en tanto que el otro taja la otra mitad de frutas pero con cáscara. Se desechan las puntas. Cada porción de fruta debe ser pesada e igualmente pesar las puntas. Medición de los insumos. Se debe medir el jarabe que se va a emplear, igualmente pesar las cáscaras, las puntas y las tajadas de las frutas En el recipiente de baño de maría se adiciona el jarabe, en tanto que en la canastilla perforada se colocan las tajadas de fruta, luego se lleva la canastilla y se introduce en el baño de maría. Debe haberse pesado jarabe suficiente para cubrir muy bien las frutas. Se tapa el baño y se deja en un sitio apropiado. La fruta se coloca en los recipientes de plástico, se sumerge las frutas ya adecuadas en el jarabe manteniendo aproximadamente una proporción de 1: 3, es decir para un kilogramo de jarabe preparado se agregan Kg. de guayaba. Las tajadas con cáscara se adicionan en un recipiente y las sin cáscara en otro. Luego se tapan los recipientes y se dejan por 48 horas en osmodeshidratación a temperatura ambiente. Es importante que la fruta quede completamente sumergida en el jarabe. Una alternativa es emplear una bolsa plástica resistente y en ella echar la fruta y el jarabe para luego sacar el aire y amarrarla adecuadamente, teniendo cuidado de un lado, evitar contaminación y de otro, hacer regueros. Separación de la Fruta del Jarabe. Se separa el jarabe de la fruta ya sea levantando la canastilla en el baño de maría o retirando del recipiente la

29 fruta o por medio de un colador. De todas formas la fruta debe quedar en el colador. En lo posible que las rodajas no queden unas encima de las otras. Se deja escurrir la fruta durante 5 minutos, recogiendo el jarabe escurrido se mezcla con el que quedo en el recipiente. Tome mediante una cuchara limpia, muestra del jarabe y pruébelo. Establezca niveles de aroma y sabor respecto a la fruta fresca. Una vez efectuada la medición lleve el jarabe a las botellas PET. Debe almacenarse y mantenerse tapado en un ambiente adecuado para una utilización posterior en el desarrollo de la experiencia No. 6 ó aplicaciones a elaboración de productos. Empleando los medios adecuados o usando los recipientes, pesar tanto la fruta como el jarabe obtenidos. Agregue a la probeta de 250 c.c suficiente jarabe para medir la densidad o los grados brix por medio del densímetro o de los sacarómetros. Si se dispone de refractómetro haga la respectiva medición. Enjuague de la Fruta. En la manipulación de la fruta se debe tener cuidado para evitar que se deshagan y pierdan su forma. Se enjuaga la fruta para retirar el exceso de jarabe en su superficie. Se debe verter agua sobre los trozos de fruta que se encontraban en el colador por 20 segundos, agitando constantemente. Se dejan los trozos durante 5 minutos en el colador para que escurrra el exceso de agua. Nuevamente pesar las tajadas.medición de densidad del jarabe Eliminación del exceso de Agua. Sobre una bandeja, se esparcen los trozos de fruta y con ayuda de papel absorbente se retira el exceso de agua. Pesar de nuevo las tajadas. Las rodajas se emplean para la experiencia de secado. Determine la humedad a dos o tres tajadas de la fruta osmodeshidratada para, con los datos obtenidos efectuar balances de materiales.

30 SEPTIMA EXPERIENCIA REFRIGERACIÓN Y CONGELACIÓN INTRODUCCIÓN Para conservar los alimentos en estado fresco por varios días se utiliza el proceso de refrigeración, el cual no ejerce cambios dañinos, ni en sabor, textura ni en el valor nutritivo de los alimentos. Este método es recomendable cuando se requiere consumir los alimentos en forma natural o cuando van a ser utilizados para algún procesamiento. La refrigeración es aquella operación unitaria en la que la temperatura del producto se mantiene entre -1 y 8 C y se utiliza para reducir la velocidad de las transformaciones microbianas y las químicas que en el alimento tienen lugar, prolongando la vida útil, tanto de alimentos frescos como elaborados. La refrigeración y el almacenamiento en frío constituyen el método más benigno de conservación de alimentos. En general, ejercen pocos efectos negativos tanto en el sabor y la textura como en el valor nutritivo. Los cambios globales que ocurren en los alimentos no se presentan o son mínimos, siempre y cuando se observen unas reglas sencillas y que los períodos de almacenamiento no sean prolongados más de la cuenta. Con el fin de conservar los alimentos durante mucho tiempo (hasta un año) sin ocasionar deterioro por descomposición microbiana se congelan a temperaturas por debajo de los 10 C a -18 C para evitar el desarrollo de cualquier microorganismo e impedir toda actividad enzimático que ocasionaría la pérdida de su calidad. La congelación es aquella operación unitaria en la que la temperatura del alimento se reduce por debajo de su punto de congelación, con lo que una proporción elevada del agua que contiene cambio de estado formando cristales de hielo. La inmovilización del agua en forma de hielo, el aumento de la concentración de los solutos en el agua no congelada, reduce la actividad de agua del alimento.

31 OBJETIVOS. Observar los cambios físicos que tiene lugar en los alimentos luego de los procesos de refrigeración y congelación. MATERIALES Y SERVICIOS REQUERIDOS Materiales. 8 piezas de fruta u hortaliza elegida, procurando que cada pieza se encuentre en el mismo estado de maduración. Equipos y utensilios. 2 Termómetros 1 Baño María 1 Vaso de precipitados de 500 ml 2 Bandejas de plástico Refrigerador para alimentos Congelador para alimentos Balanza Estufa8 500 g Parafina Bolsas de plástico

32 PROCEDIMIENTO Refrigeración. Regular la temperatura del refrigerador a 4 C. Lavar y secar las frutas u hortalizas que se van a refrigerar. Pesar en la balanza cada pieza y examinar las características de textura, olor, color, sabor y consistencia de las frutas a refrigerar. Derretir la parafina y cubrir con ella 1 pieza por inmersión; pesar nuevamente cuando la cera se seque. Envolver 2 piezas en bolsas de plástico. Colocar en el refrigerador en una bandeja 1 pieza cubierta de cera, 1 pieza envuelta en plástico y 1 pieza sin envolver y sin recubrimiento. Dejar una muestra a temperatura ambiente, en un recipiente para que sirva de testigo. Refrigerar durante 7 días. Realizar inspecciones físicas cada día a las muestras refrigeradas y al testigo. Transcurrido el tiempo de refrigeración, sacarlas del refrigerador; pesar y tomar nota de los cambios en el peso, la textura, olor, sabor y consistencia. Comparar los resultados de los alimentos refrigerados, con los testigos y anotar las observaciones. Congelación Lavar y secar las frutas u hortalizas que se van a congelar. Pesar en la balanza cada pieza y examinar las características de textura, olor, color, sabor y consistencia de las frutas a congelar. Envolver las piezas bolsas de plástico Congelar las piezas y dejar un testigo a temperatura ambiente.

33 Descongelar a temperatura ambiente. Anotar los cambios de acuerdo a sus características físicas originales. Volver a congelar y descongelar, repitiendo el proceso 2 o 3 veces haciendo cada vez anotaciones. Reportar los resultados haciendo un cuadro comparativo sobre las diferencias antes y después de los tratamientos de la fruta u hortaliza estudiada. Elaborar una gráfica de días de tratamiento vs peso del fruto, para cada tratamiento en específico. Elaborar las conclusiones de acuerdo a los resultados esperados y obtenidos.9

34 OCTAVA EXPERIENCIA FERMENTACIÓN. INTRODUCCIÓN. En la fermentación de alimentos se hace uso de la acción controlada de microorganismos seleccionados para modificar su textura, conservarlos o producir ácidos o alcohol, y desarrollar su calidad y su valor nutritivo. Cabe mencionar que en todos estos procesos intervienen no solamente algunos tipos de bacterias, sino algunos hongos en forma de levadura y de otros tipos. La clasificación de estos procesos está basada en las acciones de los diversos microorganismos. El proceso de fermentación es muy utilizado por la industria de los alimentos, debido a que se reproducen sustancias que actúan como conservadores y al mismo tiempo, les confieren características organolépticas que son agradables a los consumidores, proporcionando variedad a la dieta, como en el caso del yogurt. OBJETIVO. Desarrollar una tecnología de conservación por fermentación para brindar mayor tiempo de vida a un alimento dado. DESARROLLO. Investigue y elabore un documento escrito con una propuesta para la elaboración de un encurtido de repollo, proponga las variables que deben monitorearse durante el proceso y justifique su elección. Incluya objetivos, materiales y reactivos, procedimiento y medidas de control, por ejemplo, la forma en que se medirán las características más relevantes. Tenga en cuenta las reacciones químicas que ocurren durante el procedimiento.

35 El día de la práctica comparta su propuesta con sus compañeros y mediante un consenso desarrolle de forma grupal la metodología que considere más completa. ELABORACIÓN DEL INFORME. Cada estudiante presentará un informe de la práctica con el resultado y análisis de todas las experiencias, para conocer las especificaciones debe consultar el Foro de Componente Práctico, en donde encontrará los formatos de presentación y un espacio para la consignación de inquietudes.

36 BIBLIOGRAFIA 1. Introducción a la Ingeniería de alimentos. Heldman and Singh, Monferrer, A., & Villalta, J. (2002). Aditivos alimentarios. Mundi-prensa libros. 3. Muñoz-Delgado, J. A., & Vicente, A. M. (1985). Refrigeración y congelación de alimentos vegetales. Fundación Española de la Nutrición.. 4. Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos. Escrito por Albert Ibarz. 5. Tecnología del Manejo de Postcosecha de Frutas y Hortalizas HORTOFRUTICOLAS 8. Ácido ascórbico: desde la química hasta su crucial función protectíva. Horacio Marcelo Serra, Thamara Analía Cafaro