Influencia del ph y de las concentraciones de salmueras y almibares en el proceso de confitado de nabo (Brassica napus) y sábila (Aloe vera)

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Influencia del ph y de las concentraciones de salmueras y almibares en el proceso de confitado de nabo (Brassica napus) y sábila (Aloe vera) RESPONSABLE : ING. JORGE DOMÍNGUEZ CASTAÑEDA CORRESPONSABLE : ING. CESAR MORENO ROJO 2011

2 OBJETO DE LA INVESTIGACIÓN Dar valor agregado a través de la elaboración de fruta confitada, a materias primas vegetales como el nabo y sábila que poseen propiedades diuréticas. Contribuir con la industria de confitería elaborando fruta confitada a partir de nabo y sábila y así desplazar a las frutas tradicionales que se emplean comúnmente, como papaya y otros, que en fresco son altamente nutricionales. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Tanto el nabo como la sábila son productos vegetales que en estado fresco, por su composición y naturaleza presentan sabores y olores fuertes que dificulta su consumo directo, asimismo, el proceso de confitería consiste en incorporar al azúcar en el interior de los tejidos, siendo difícil desarrollar este proceso, por la no presencia de espacios intercelulares libres para fijar el azúcar, teniendo como alternativa acondicionar los tejidos, mediante la tecnología del macerado con cloruro de sodio (sal común) y por otro lado, la influencia del ph y las concentraciones de almibares en el proceso de confitado. Teniendo cómo interrogante: Cómo influye la concentración de salmuera y ph de los almibares en el proceso de obtención de confitado a partir de nabo y sábila?

3 Determinar la influencia de la concentración de salmuera y almibares en la pérdida de agua y ganancia de solutos durante la deshidratación osmótica del nabo y sábila. Determinar la cinética de deshidratación osmótica durante el acondicionamiento, confitado y glaseado del nabo y sábila

4 El proceso de confitado de nabo y sábila a concentraciones de salmuera del 10% durante el acondicionamiento de los tejidos y con almíbar a ph de 3.75 en la deshidratación osmótica y a la concentración de glucosa al 10% en el glaseado, permiten obtener un confite con características fisicoquímicas (ph, humedad y ºBrix) y organolépticas (brillantez) aceptables.

5 Variables independientes: A: Concentración de sal = 10, 15 y 20%. B: ph = 4.0; 3.75 y 3.5. C: Concentración de glucosa en almíbar = 0, 5, 10 y 15%. Variables respuesta: Características fisicoquímicas: - % Humedad en la materia prima en el acondicionamiento, - Índice de refracción de salmuera en acondicionamiento, - Sólidos solubles en almíbar en el confitado, - Rotación polarimétrica en sacarosa en el confitado. Caracterización organoléptica: - Brillantez en la frutilla confitada durante el glaseado.

6 Según COLLAZOS, Ch. (1993), el nabo (Brassica napus) es una hortaliza de escaso aporte calórico porque poseer abundancia agua y un bajo contenido de hidratos de carbono y es buena fuente de fibra. Respecto al contenido vitamínico, aporta una apreciable cantidad de vitamina C y cantidades discretas de vitaminas del grupo B (B6, B3, B1 y B2). Nabo (Brassica napus)

7 Según MAY, ANA (2002), la mayor parte de una hoja de aloe vera es llena de un gel, que es aproximadamente 99% agua. El otro 1% contiene más de 75 nutrientes conocidos, incluyendo 20 minerales, 12 vitaminas, 18 aminoácidos, 200 compuestos llamados fitonutrientes, enzimas. Sábila (Aloe vera)

8 Fruta confitada Sánchez (1985), define a la fruta confitada como el producto obtenido por la impregnación de azúcar, hasta niveles de 70 75% de solidos solubles, en frutas enteras o en trozos, tallos y corteza, que se caracterizan por su consistencia sólida, transparencia y brillantez. Sánchez (1985), manifiesta que el proceso de confitado es esencialmente una impregnación lenta de la fruta con azúcar hasta una solución de sólidos solubles, de modo de preservar contra cualquier alteración biológica por largos periodos de tiempo.

9 Lenci et al (1985) citado por Fernández (1992), define la deshidratación por ósmosis como el proceso de remoción de agua, el cual está basado en incorporar al alimento (fruta u otro vegetal) en una solución hipertónica; como esta solución tiene una alta presión osmótica y, por lo tanto una baja actividad de agua, surge una fuerza impulsora entre la solución y el alimento, actuando la pared celular como una membrana semi-permeable. Es importante destacar que la osmosis, es uno de los medios energéticamente más eficientes de remoción de humedad en un trozo de alimento, debido a que el agua no tiene que pasar por un cambio de fases (Bolin et al, 1983, mencionado por Fernández, 1992).

10 Castillo Ortiz, M y Cornejo Zuñiga, F (2009), estudiaron el efecto del proceso de Deshidratación Osmótica en la obtención de trozos secos de carambola. Los experimentos realizados sirvieron para establecer que con 30ºBrix iniciales se obtiene mayor coeficiente de difusión de sólidos que con 40 y 50 Brix respectivamente. Guzman Cáceres, Ay Suca Apaza, R (2009), evaluaron el efecto de la temperatura de deshidratación (20, 30 y 40 C) y concentración de solución salina osmodeshidratante (10, 20 y 30%) sobre la cinética de secado de tres variedades de papa, siendo cortados los tubérculos en prismas y sumergidos en soluciones salinas. Los resultados mostraron que cuando mayor es la temperatura del medio salino y la concentración de la solución, mayor es el coeficiente de difusión.

11 3.1. MATERIALES: Material de estudio Tanto el nabo y sábila con características fisicoquímicas homogéneas fueron recolectados del valle de Santa de la provincia de Santa, departamento de Ancash.de Ancash Instrumentación y reactivos: Aparatos Balanza analítica Potenciómetro Refractómetro Polarímetro Reactivos Glucosa, sacarosa, colorante, NaCl, CaCl, Na2SO3, Agua destilada.

12 3.2. MÉTODO ACONDICIONAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA (Nabo y sábila) Salmuera(NaCl) :10, 15 y 20% CaCl 2 : 5% x 360 min. Control: Humedad en las frutillas e Índice de refracción en la salmuera. CONFITADO Jarabes (sacarosa): 30, 40 y 50 Brix ph: 3.5, 3.75 y 4.0 T : 90 C Control: Rotación polarímetrica (α ) y Sólidos solubles. Control: Brillo (L*) GLASEADO Jarabes: Sacarosa: glucosa :agua Glucosa:5, 10 y 15% Figura 1. Esquema experimental de la investigación

13 3.3 DISEÑO EXPERIMENTAL La interrelación de variables obedece a un diseño experimental con arreglo factorial de 3 x 3 x 3 en Diseño Completo al Azar (DCA). % Glucos a en almíba r Concentración de salmuera ph 10% 15% 20% 3.50 r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 r3

14 4.1. Del acondicionamiento de la materia prima Del nabo Variación del contenido de humedad Figura 2. Humedad del nabo según concentración de salmuera. Figura 3. Índice de refracción según concentración de salmuera

15 4.1.2 De la sábila Variación del contenido de humedad Figura 4. Humedad de la sábila según concentración de salmuera.

16 4.2. Del proceso confitado Efecto del ph en la preparación del jarabe Figura 6. Efecto de ph en la rotación de la sacarosa en jarabe a 30 Brix Figura 7. Efecto de ph en la rotación de la sacarosa en jarabe a 40 Brix Figura 8. Efecto de ph en la rotación de la sacarosa en jarabe a 50 Brix

17 4.2.2 Variación de la concentración ( Brix) del jarabe en nabo Variación de la concentración ( Brix) del jarabe en sábila Figura 9. Concentración ( Brix) del jarabe en nabo durante el confitado Figura 10. Concentración ( Brix) del jarabe en sábila durante el confitado

18 4.3 Del glaseado de la fruta confitada Cuadro 3. Brillantez de frutilla según concentración de glucosa Frutilla Patrón L* Glucosa 5% 10% 15% Patrón (comercial) xxx xxx xxx Nabo xxx Sábila xxx L* Frutilla Glucosa 5% 10% 15% Nabo Sábila

19 La mayor pérdida de agua tanto en las muestras de nabo y sábila, se obtuvo a concentraciones mayores de salmuera (20%) en la etapa de acondicionamiento, llegando a los 40 minutos a niveles de humedad del 12% en la sábila y 4% en el nabo. Los jarabes azucarados preparados con sacarosa se ven afectados de manera no significativa en el grado de inversión por las condiciones de ph (3.5, 3.75 y 4.0) y por la concentración de azucares (30, 40 y 50 Brix), alcanzando el nivel más alto de inversión cuando el ángulo de rotación (α) es de 1.2 a valores de ph de 3.5 a 30 Brix. El glaseado se ve favorecido por el incremento de la glucosa desde 5 al 15%, presentando mayor luminosidad (L*) la sábila con y la menor luminosidad el nabo

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