Tecnología de Frutas y Hortalizas Ing. Mariela Acosta Definición El CAA en su capítulo XI, define a las frutas y hortalizas de la siguiente manera, haciendo una distinción entre hortalizas y verduras: Con la denominación genérica de Hortaliza, se entiende toda planta herbácea producida en la huerta, de la que una o más partes puede utilizarse como alimento en su forma natural. La designación de Verduras, se reserva para distinguir las partes comestibles de color verde de las plantas aptas para la alimentación. "Se entiende por Fruta destinada al consumo, el producto maduro procedente de la fructificación de una planta sana. 1

Composición química Agua: 80-90% Hidratos de carbono: 5-18% Son azúcares simples que son de fácil digestión y rápida absorción En productos poco maduros encontramos almidón que con la maduración se transformará en azúcares simples Fibra: 2% Principalmente hemicelulosa y pectinas Vitaminas: Ricas en vitamina C: cítricos, melones, kiwis, frutillas Ricas en vitamina A: damascos, duraznos, ciruelas Minerales: Potasio, magnesio, hierro y calcio Proteínas: 0.1-1.5% Lípidos: 0.1-0.5% Aromas y pigmentos: Ácido málico (manzanas), ácido cítrico (naranjas), ácido tartárico (uvas) Colorantes, aromas y compuestos fenólicos astringentes, aunque se encuentran en pequeño porcentaje, influyen de manera significativa en la aceptación organoléptica de las frutas Respiración aeróbica Azúcares + O2 CO2 + H2O + calor + etileno Respiración depende del producto y temperatura 2

Velocidades de respiración Frutas climatéricas y no climatéricas Climatéricas: pico climatérico con mayor producción de etileno No climatéricas: respiración gradual, continua y descendente 3

CLIMATERICA Manzana Pera Durazno Damasco Ciruela Melón Tomate Sandia Palta (aguacate) Banana (plátano) Mango Papaya Higo Guayaba Maracuyá NO CLIMATERICA Cereza Uva Frutilla (fresa) Pepino Naranja Pomelo Limón Lima Aceituna Piña (ananá) Castaña de Cajú Cambios Post-cosecha En la planta: madurez fisiológica, sus características comestibles todavía no son aceptables Fuera de la planta: maduración comercial : Degradación de clorofila Aparecen pigmentos amarillos y rojos (carotenos y antocianos) Degradación de pectina Ablandamiento Degradación de almidón en azúcares simples Aumenta el dulzor Degradación de ácidos orgánicos Disminución de la acidez Degradación de compuestos fenólicos Pérdida de astringencia 4

Tratamientos post - cosecha (Anteriores al almacenamiento) Limpieza Se retiran piedras, partículas de tierra y restos de plantas antes de llevar el producto a cámaras de almacenamiento Las piedras dañan el producto y la tierra y restos de vegetales lo compactan restringiendo la ventilación y dando origen a zonas donde se acumula calor. Además, son fuente de microorganismos deteriorantes y patógenos Clasificación El producto pequeño, dañado, infectado y sobremaduro debe ser eliminado Producto pequeño: pierde agua con rapidez y se marchita durante el almacenamiento Producto magullado: pierde agua y es invadido fácilmente por microorganismos Producto infectado: se deteriora rápidamente, se calienta y sirve de fuente de infección para el producto sano Producto sobremaduro: tiene menor resistencia a enfermedades y sobremadura a todos los productos de la cámara Lavado Para eliminar la contaminación superficial. El producto debe ser apto para estar en contacto con el agua (ej: lechuga puede lavarse, frutillas no pueden debido a que acelera su deterioro) Tratamientos sanitarios Para prevenir y/o controlar plagas y enfermedades Se aplican por inmersión o por pulverización. Los tratamientos por inmersión tienen más cobertura que la pulverización pero requieren mayor cantidad de producto químico CLORO Fungicida y bactericida Reduce microorganismos de la superficie Se combina con facilidad con material orgánico disminuyendo su efectividad y poder desinfectante DIOXIDO DE AZUFRE Evita la aparición de hongos Producto tóxico, debe ventilarse el lugar de aplicación Variante: BISULFITO DE SODIO o POTASIO, en forma de bolsitas. Con humedad se transforma en dióxido de azufre. Más seguro 5

Aplicación de bajas temperaturas ( Pre-enfriamiento ) Al ser cosechados es necesario disminuirles la temperatura para que la actividad metabólica (respiración, reacciones químicas y enzimáticas) sea menor y se conserve su calidad Métodos: Convencional: se utiliza un equipo de refrigeración. Los productos se apilan en cajas Ventajas: Bajo costo Diseño muy simple Por aire forzado: se coloca una lona sobre el producto estibado y un ventilador succiona aire frío de la cámara a través de las pilas. De este modo se logra un flujo horizontal Ventajas: Bajo costo de capital Disminuye el riesgo de deterioro debido a que no se moja el producto Desventajas: Enfriamiento lento (72 horas) Desventajas: Enfriamiento muy lento (3 días a 1 semana) Por agua: Se sumerge o pulveriza con agua a la temperatura deseada El agua debe clorarse porque puede actuar como reservorio de hongos y esporas Pueden conferir flavors anómalos si se utiliza demasiado cloro Pueden usarse cintas transportadoras para controlar el tiempo de operación Ventajas: Existe mayor intercambio de calor enfriamiento más rápido (10-20 min) Desventajas: Es solamente aplicable a productos que resisten tratamiento con agua. Ej. Tomate, espárragos y hortalizas de hoja Puede producirse daño mecánico por los golpes del agua 6

Por hielo: escamas de hielo directamente sobre el producto Solo en los productos tolerantes al frío (lechuga, zanahorias, espinaca, brócoli, remolacha, cebolla) Ventajas: Enfriamiento rápido Costo bajo Proporciona agua evitando que se produzca deshidratación Desventajas: Daño por frío Conviene utilizar Enfriamiento con Agua si el producto es resistente a este método Almacenamiento: Refrigeración prolongada Luego del pre-enfriamiento se almacena el producto en cámaras a temperatura constante durante un período de tiempo prolongado Temperatura: Es uno de los factores más importantes para prolongar la vida útil de frutas y hortalizas, influye en la respiración. Temperatura óptima para cada producto Temperaturas menores a las recomendadas aceleran el proceso de deterioro de la fruta (ablandamiento, deshidratación, pudriciones, enfermedades fisiológicas, congelamiento, etc) Producto Cereza Temperatura óptima ( C) Humedad óptima (%) -1-0,5 90-95 Durazno -0,5-0 90-95 Manzana Naranja Espinaca Lechuga Tomate -1-4 90-95 0-9 85-90 0 95-100 0-2 98-100 8-10 90-95 Espárrago 0-2 95-100 7

Producto Síntomas de daño por frío Banana Ananá Berenjena Tomate Morrón Zonas blandas, manchas oscuras en la piel y pulpa, pérdida de la capacidad de maduración. Color pálido, pulpa acuosa, oscurecimiento del corazón, descomposición. Manchas en la piel. Zonas acuosas, ablandamiento, falta de coloración al madurar. Decoloraciones, susceptible al ataque por hongos. Humedad relativa: Una vez cosechados, los productos frutihortícolas tienen una tendencia mayor a la pérdida de agua. Humedad demasiado baja: marchitamiento, agua del alimento pasa al ambiente Humedad demasiado alta: putrefacción porque existe condensación de humedad sobre los productos almacenados Humedad óptima: 90-95% 8

Almacenamiento: Atmósferas protectoras Almacenamiento del producto con gases distintos al aire (generalmente bajo contenido de O2) Objetivo: reducir la respiración 1) Atmósferas controladas: producto almacenado en cámaras Se retira el aire y se coloca una mezcla de gases adecuada 2) Atmósferas modificadas: producto almacenado en envases Se retira el aire y se coloca una mezcla de gases adecuada 3) Vacío: producto almacenado en envases Se retira todo el aire de su interior y NO se colocan mezclas de gases, (aprox. 0%O2) Proceso productivo: Puré de papa deshidratado Recepción de materia prima Pelado Cocción Antioxidantes y escaldado Cortado Inspección y selección Trituración Deshidratación Envasado 9

Recepción de materia prima Inspección visual de integridad, cáscara, color de la pulpa, ausencia de brotes Se eliminan piedras, tierra y partes de vegetales. Con tamices, aspiración con aire, lavado y escurrido, etc. Pelado Abrasivo en vía húmeda: agua caliente o vapor + tambor con pared rugosa Químico: hidróxido de sodio en solución + cepillado + enjuague abundante con agua Inspección y selección Se eliminan las papas defectuosas, con restos de piel o pulpa dañada Cortado Cuchillas que reducen el tamaño de la papa (generalmente en rodajas) Tratamiento con antioxidantes y escaldado Acido cítrico y posteriormente baño en agua a 90 C para controlar reacciones enzimáticas (ej. pardeamiento enzimático) Cocción Objetivo: Cocción de todos los componentes de la papa En tanques cerrados, con agua caliente o vapor de agua Trituración Objetivo: obtener una papilla con 80% de humedad En equipos que aplican presión en la materia prima sobre una placa perforada Deshidratación De 80% a 30% en cilindros calefaccionados se forma una lámina De 30% a 10% en secadores por aire a 80 C se forman escamas de puré Envasado Materiales impermeables a la luz y a la humedad 10

Proceso productivo: Conservas Recepción y selección de materia prima Inspección final Remachado Evacuación del aire Líquido de cobertura Envasado Tratamiento térmico Enfriamiento Inspección Etiquetado Recepción y selección de materia prima Los parámetros de calidad a evaluar son: Tamaño Grado de maduración Temperatura durante el transporte Sustancias extrañas adheridas u hongos Material peligroso como ser vidrio o metal Serie de operaciones que dependen del tipo de materia prima a) Lavado Objetivo: disminuir carga microbiana, tierra y restos vegetales adheridos a la superficie Por aspersión o inmersión con agua clorada b)clasificación por tamaño Objetivo: hacer más eficiente operaciones tales como descarozado y pelado 11

c)descarozado Equipo en forma de cuchara con movimientos circulares d)pelado Químico: hidróxido de sodio en solución Con vapor: a gran presión Llama directa: en horno e)escaldado Objetivo: prevenir la acción enzimática que deriva en cambios de color, olor y textura 1 ó 2 minutos con agua o vapor Inspección final Sobre cintas transportadoras Se retiran las partes que tienen restos de piel, falta de uniformidad en el color o consistencia, rasgaduras, etc. Envasado Falta de control en esta operación puede implicar riesgos tanto en la calidad como en la inocuidad del producto Cuidado!!! Sobrellenado puede provocar que el tratamiento térmico posterior sea deficiente o se produzcan grietas en los envases Agregado de líquido de cobertura En frutas: almíbar caliente En hortalizas: salmuera En tomates: jugo de tomate 12

Evacuación del aire Objetivo: Reducir la tensión sobre los remaches, la corrosión interna y conservar la calidad del producto Por barrido con chorro de vapor Remachado Se une la tapa al cuerpo del envase mediante presión En forma correcta para evitar fugas en las latas que llevarán a contaminaciones posteriores del producto Tratamiento térmico Objetivo: destrucción de las bacterias y esporas de Clostridium Botulinum (bacteria productora de toxinas, resistente a altas temperaturas) Condiciones indispensables y excluyentes para la producción de toxina: 1)ausencia de aire, 2)temperatura entre 15 y 50 C y 3)pH superior a 4,5 (ver tabla) Enfriamiento Objetivo: disminuir la temperatura para evitar el desarrollo de microorganismos que resistieron el tratamiento térmico y la pérdida de calidad del producto por temperaturas altas Inspección/Etiquetado Luego del control de latas, retirando las abolladas, abombadas, con fisuras visibles, corroídas, etc 13

Fruta / hortaliza ph Durazno 3.5 Pera 3.5 Ananá 3.5 Damasco 3.5 Tomate 4 Morrón 4.7 Espárrago 5 Alcaucil 5 Choclo 6 Arveja 5.5 Sin riesgos Peligro ph mayor a 4.5 puede favorecer el desarrollo de Cl. Botulinum Proceso productivo: Productos fermentados Recepción y selección de materia prima Fermentación Envasado Productos fermentados frescos Envasado Tratamiento térmico Productos fermentados pasteurizados 14

Recepción y selección de materia prima Repollo, pepino, aceituna, zanahoria, coliflor, apio, morrón, etc Productos inmaduros, con textura firme Se seleccionan los productos de tamaño pequeño y se les retiran las hojas y restos de material no comestible Lavado Pelado Escaldado Trozado Fermentación Agua + sal + azúcar + cultivo iniciador (bacterias ácido-lácticas y levaduras) Azúcar ácido láctico Fundamento de conservación: alto grado de acidez obtenido por la fermentación de los azúcares del producto por parte de microorganismos específicos Envasado Frascos de vidrio: impermeables, inertes, realzan el contenido Agregado de líquido de cobertura: mejora la transferencia de calor, mejora la aceptabilidad y conservación del producto, actúa como medio de distribución de especias y aditivos Vinagre + agua Tratamiento térmico El líquido de cobertura ácido provoca un efecto inhibidor de microorganismos Solamente pueden crecer hongos pasteurización!!! (menor temperatura y menor tiempo) Permite conservar el producto por más tiempo 15

Proceso de fabricación: Frutas deshidratadas Materia prima Trozado Deshidratación Otros Procesos Envasado Selección de frutas con estructura rígida o semirígida que permitan cortes en forma de cubos, tiras, rodajas Lavado Pelado o Escaldado: si la piel es muy dura. Facilita la deshidratación. Trozado Aumenta el área de deshidratación Deshidratación Existen dos métodos 1)Deshidratación por Ósmosis directa Inmersión en jarabe concentrado (agua + sacarosa, glucosa, etc) Solutos Agua Fruta Solutos Agua 16

2) Deshidratación por calor Horno caliente y convección forzada de aire Evaporación del agua de la fruta Agua Aire caliente Calor Otros procesos de conservación Productos con Humedad del 30% hongos y levaduras los pueden atacar Refrigeración, congelación, adición de conservantes, envasado al vacío, secado adicional con aire caliente, etc. Pectina Principal componente de la pared celular de frutas y hortalizas Es un polisacárido formado por cadenas lineales de ácido galacturónico con regiones altamente ramificadas (zonas densas) y otras regiones sin ramificaciones (zonas lisas) En medio ácido y con alta concentración de azúcares forman geles durante el enfriado!!!! Tienen pectina No tienen pectina 17

Mermelada Confitura elaborada por cocción de frutas u hortalizas con uno o más de los edulcorantes o azúcar, con pectina y ácido para formar un gel de consistencia pastosa La proporción de frutas y hortalizas no podrá ser inferior al 40% del producto terminado Se fabrican con frutas/hortalizas enteras, en trozos, pulpa concentrada Jalea No se elaboran con la fruta completa Se fabrican con jugo clarificado Siempre deben ser adicionadas de pectina y ácido Dulce Confitura elaborada por cocción de pulpas de frutas, tubérculos u hortalizas colada por una criba menor a 2 mm, con el agregado de azúcares/edulcorantes, pudiéndose incorporar frutas secas, confitadas, chocolate, dulce de leche. Proceso incluye tamizado Mantienen la forma del envase donde gelifican Recepción y selección Pulpeado Triturado Prensado y filtrado Tamizado Operación de Reducción de Tamaño Cocción Enfriamiento Envasado Mermelada Jalea Dulce 18

Lavado: agua clorada, por inmersión o aspersión Pelado y desemillado/descarozado: manual o mecánico Reducción de tamaño Mermelada: se trabaja con toda la pulpa (existen trozos de distintos tamaños) Jalea: se utiliza el jugo solamente se aplica filtrado! Dulce: se tamiza la pulpa para tener tamaños de partículas similares (el cribado impide la presencia de trozos de frutas/hortalizas) Cocción Concentración del producto hasta 1/3 del volumen inicial Agregado de azúcar, ácido cítrico y pectina Luego, ebullición de la mezcla hasta ~65 Brix Brix: contenido de sólidos solubles en una solución expresados en porcentaje de sacarosa. Por ej. 65 Brix significa 65 gramos de sacarosa en 100 gramos de solución 19