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Elaboración de fruta confitada de papaya...

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Escuela Académico Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias

INFORME DE PRÁCTICA

ELABORACIÓN DE FRUTA CONFITADA DE PAPAYA PRESENTADO POR: Chilón Tacilla Rosa Yanet Chávez Silva Nolberto Solano

CAJAMARCA – PERÚ Diciembre - 2018

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INTRODUCCIÓN La fruta confitada se elabora a partir de frutas y hortalizas que tienen como característica

principal su textura firme. Entre las frutas más usada se encuentra la papaya verde y entre las hortalizas se utiliza el nabo, zanahoria. También se produce fruta confitada a partir de la cáscara de sandía. El proceso que se utiliza es una técnica bastante sencilla de conservación, en la cual el conservante principal es el azúcar. La fruta confitada es un método de conservación que se basa en la eliminación del agua por la acción de la presión osmótica después de que el producto se ha sumergido en una solución concentrada de azúcar. La técnica es verdaderamente lenta y se requiere para completar el proceso de difusión. La velocidad de difusión depende de un gradiente de concentraciones del azúcar o jarabe, temperatura y del área de contacto con el jarabe. (ITDG, 2005) La fruta confitada es un producto que se obtiene luego de sucesivas etapas de ebullición y prolongado reposo, en jarabes de concentración cada vez mayores, que van desde 30°Brix a 75°Brix, de manera que el azúcar del jarabe penetra profundamente en los tejidos de la fruta. El proceso de fruta confitada consiste en recubrir la fruta con un jarabe diluido caliente, al cual, día a día se le aumenta el contenido de azúcar hasta que se convierta en jarabe espeso y de esta forma la fruta "gradualmente se impregne de azúcar. El proceso es posible debido al osmosis, en la que la fruta se comporta aproximadamente como una membrana semipermeable. El aumento dentro de la concentración de jarabe es necesario, con el objeto de que el agua presente en todas las frutas salga lentamente y penetre el azúcar, si el tratamiento no es gradual, la fruta se vuelve de apariencia rugosa y de textura correosa. (Murillo, 2000) 2. OBJETIVOS - Conocer el proceso de elaboracion de fruta confitada, así como evaluar sus características organolépticas. - Determinar la importancia de realizar el jarabeo adecuadamente. - La influencia del índice de madurez de la materia prima a utilizar. - Determinar los grados BRIX alcanzados en cada uno de los jarabeos.

2 3. MARCO TEÓRICO 3.1. Fruta confitada La fruta confitada es un producto alimenticio en el cual el agua del contenido celular, ha sido sustituida por azúcar. Además, es un producto que se obtiene luego de sucesivas etapas de ebullición y prolongado reposo, en jarabes de concentración cada vez mayores, que van desde 30°Brix a 75°Brix, de manera que el azúcar del jarabe penetra profundamente en los tejidos de la fruta. Utilizando este método es posible reducir hasta un 50% del peso inicial de las frutas.(CHICAIZA, 2003) Es el producto obtenido a partir de pulpa de fruta, cáscara de fruta o ambos; que ha sido sometido a un proceso gobernado por las leyes de ósmosis y capilaridad, en el cual ha producido un intercambio del agua de la fruta por la de un jarabe de azúcar concentrado y que puede o no, estar adicionado de colorantes, saborizantes u otros aditivos e ingredientes permitidos (NTP 203.105:1985, p. 1) La fruta confitada cubierta con azúcar es llamada fruta glaseada. El tamaño de la fruta, ya sea entera o en trozos, deberá ser lo más uniforme posible a fin de garantizar una absorción de azúcar homogénea durante el proceso de elaboración. (NTP 203.105:1985) 3.2. Confitado El confitado involucra esencialmente su lenta impregnación con jarabe hasta que la concentración de azúcar en el tejido es lo suficientemente alta para prevenir el crecimiento de microrganismos de descomposición. El proceso de confitado es conducido de tal manera de que la fruta no se ablande y ni se vuelva duro o correoso. Tratando las frutas con jarabe con aumento progresivo de las concentraciones de azúcar, pueden obtenerse los resultados deseados, después de la impregnación de la fruta con azúcar, la fruta es lavada y secada. La fruta confitada como es llamada ahora puede ser empacada y enviada al mercado en esta condición o puede ser cubierta con un barnizado de azúcar. En este caso las frutas confitadas son sumergidas en jarabe y secadas de nuevo. La fruta confitada cubierta con azúcar es llamada fruta glaseada.(Tinoco & Yomali Ospina, 2010) En el confitado ocurren dos fenómenos físicos: Osmosis y absorción

3  Osmosis: Fenómeno físico consistente en el paso reciproco de líquidos de diferente densidad a través de una membrana o tabique poroso que los separa. Se denomina presión osmótica a la fuerza que empuja osmosis, cuya dirección varía según sea su descomposición de los líquidos en los vasos interiores y exteriores recibiendo el nombre de exómosis, cuando va del vaso interior al vaso exterior.

 La absorción: se realiza en el momento que el agua pasa de una zona de menor concentración, como suele ser el exterior de la célula, a una zona de mayor concentración de solutos, como el citoplasma de la célula, y arrastra con ella algunas moléculas de tamaño pequeño, que son; absorbidas; por la célula. Para llevar a cabo este proceso, las células tienen que tener en cuenta la presión osmótica, puesto que, si esta es mayor a la de la célula, hace imposible el llevar a cabo la absorción osmótica. 3.2. Deshidratación osmótica Explica la osmosis como un fenómeno causado por diferencias de energía interna entre dos soluciones, solvente puro y las cuales están separadas por una membrana semipermeable. El equilibrio de energía interna entre las dos soluciones provoca un intercambio de la misma de mayor a menor mediante el paso a través de la membrana de moléculas de solvente puro 0mayor energía a la solución solvente.(Pérez, 2005)

4 Define la deshidratación por osmosis como el proceso de remoción de agua el cual está basado en colocar el alimento o pieza de fruta o vegetal en una solución hipertónica como esta solución tiene una alta presión osmótica, por lo tanto una baja actividad de agua. Surge una fuerza impulsadora entre la solución y el alimento actuando la pared celular como una .membrana semipermeable.(Arreola & Rosas, 2007) Medio hipertónico Una solución hipertónica es aquella que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua debido a la diferencia de presión, es decir, a la presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión osmótica del medio externo y de la célula sea igual. 3.3. Glaseado Es una técnica de cocina que se utiliza para dar brillo a un alimento crudo o previamente cocido. La técnica de glasear varía dependiendo del tipo de alimento al que se le quiere dar brillo. Es la fruta confitada o escurrida que ha sido tratada con un jarabe de azúcar de alta concentración con la finalidad de formar en la superficie de la fruta una capa amorfa 3.4. Aplicación de la deshidratación osmótica en frutas y vegetales. La remoción de agua por deshidratación osmótica en materiales biológicos incluyendo frutas y vegetales ha incrementado su interés como alternativa potencial y operación complementaria a los procesos convencionales de secado, congelación entre otros, esto es debido porque el proceso puede ser llevado a cabo a bajas temperaturas sin cambio de fase. Por las características de muchas frutas, que contienen una membrana celular semipermeable y en el interior de la célula del 5 % a 18 % de sólidos disueltos, entre ácidos, pigmentos, azúcares, minerales, vitaminas, etc., si estas se colocaran en un jarabe de alta concentración con un soluto conveniente, se puede formar un sistema donde se desarrolle el proceso de la osmosis, por esta razón se han logrado múltiples aplicaciones en la deshidratación osmótica de vegetales (Zapata Montoya y Castro Quintero, 1999).

5 3.5. Características y usos de las frutas y los jarabes obtenidos. Los productos deshidratados obtenidos mediante esta técnica pueden tener diferentes características según el grado de estabilidad que almacenen. Este grado de estabilidad dependerá del nivel de deshidratación alcanzado durante la inmersión en el jarabe o por la aplicación de técnicas complementarias de conservación (Zapata Montoya, 1998 y Riva et al., 2005). Cuando se necesita un producto derivado de una fruta lo más parecido a la fruta fresca, pero de alta estabilidad, se debe recurrir a complementar el producto mediante otras técnicas de conservación como el frío (refrigerado, congelado), el calor (escaldado, pasterizado) o los aditivos químicos (sulfatos, Sorbato, benzoato, ácido ascórbico) (Camacho Olarte, 1990). Los jarabes usados y resultantes de la osmo-deshidratación pueden ser utilizados como ingredientes de otros productos. Además, estos pueden haber retenido compuestos de la fruta que conservan características de aroma, sabor y color. Estos se pueden emplear como edulcorantes de productos específicos, o ser reutilizados como jarabes para posteriores osmo- deshidrataciones si son llevados a concentraciones adecuadas para regenerar su fuerza osmótica, evitando la fermentación. Las frutas sumergidas en estos jarabes poseen características sensoriales mejores que las osmo-deshidratadas en los jarabes iniciales (Camacho Olarte, 1990). 3.6. Azúcar invertido Durante el proceso de ebullición de soluciones de sacarosa en presencia de ácido ocurre una hidrolisis en la cual son formados azúcares en reducción. La sacarosa es convertida en azúcares en reducción y el producto es conocido como azúcar invertida. La inversión es influenciada por la temperatura, tiempo de calentamiento y valor del pH de la solución. El azúcar invertido es útil en la manufactura de la jalea ya que puede ser retardada o prevenida por cristalización de sacarosa en sustrato altamente concentrado. Se requiere un balance de contenido de sacarosa y el de azúcar invertido de la jalea.(Pérez et al., 2005) La baja inversión de sacarosa puede dar como resultado una cristalización la alta inversión resulta en granulación de dextrosa. La cantidad de azúcar invertida presente debe ser menor que la cantidad de sacarosa. En vista de que la acidez de las frutas varía y las condiciones de ebullición también, es difícil mantener una razón azúcar invertido - sacarosa glacial. Deben afectar el control

6 de acidez, pH y los requerimientos de ebullición. Las frutas de baja acidez y bajo contenido de pectina, con las que se requiere ebullición prolongada, es muy difícil el control de esta razón. 3.7. Control de calidad Una fruta confitada de buena calidad es la que cumple con los requisitos que exigen las normas técnicas, tiene la aceptación, la preferencia del consumidor y puede competir con éxito en el mercado. Los requisitos de calidad están relacionados con las características sensoriales, la composición y las condiciones microbiológicas de la fruta confitada. Los requisitos son los siguientes:  Color: que sea uniforme y brillante  Olor y sabor: dulce  Textura: firme y blanda  Apariencia: brillante, transparente, uniforme en el color y en el tamaño.  Contenido de azúcar: debe de estar entre 68 a 70 ºBrix  pH: debe de estar entre 4,0 a 4,5  Humedad: el contenido máximo de agua debe de ser de 25%  Requisitos microbiológicos: no debe contener bacterias, mohos o levaduras. El control de calidad de la fruta confitada se realiza en dos etapas una es la evaluación sensorial y otra la evaluación técnica. La evaluación sensorial consiste en evaluar a través de los órganos de los sentidos, las características de olor, color, textura, sabor y apariencia de la fruta. La evaluación técnica consiste en evaluar mediante instrumentos y equipos de laboratorio. Aquí se evalúa la composición y condiciones microbiológicas de la fruta, como pH contenido de solidos solubles (azúcar), humedad. 3.8. Defectos comunes en la fruta confitada  Azucarada: la fruta confitada está rodeada de pequeños cristales de fruta.  Malograda por mohos: olor a humedad y presenta manchas de color verde, blanco o negro.  Fermentada: sabor y olor a alcohol  Pegajosa: está rodeada de jarabe y colorea los productos.

7 4. MATERIALES Y MÉTODOS 4.1. Materiales y equipos.  Papaya verde  Azúcar  Ácido cítrico  Hidróxido de sodio  Colorante  Agua  Ollas  Termómetro  Refractómetro  Balanza  Cuchillos

Figura 2. Diagrama de flujo de elaboración de fruta confitada proporcionado en la guía de práctica dado por el docente.

8 1.1 Descripción del proceso a. Recepción de materia prima. En este caso la papaya fue recibida en el laboratorio de frutas y hortalizas. b. Selección y pelado. Como en este caso solo fue una unidad de papaya con una masa de 1.2 kg no existió mayor problema en la selección de dicho producto. Al igual que el pelado que se realizó de manera manual. En este punto se toma presente las características del producto, tales como la firmeza de la pulpa y la uniformidad de madurez de la misma, que generalmente es una madurez fisiológica. c. Cortado. Este es el proceso que determina la verdadera forma de la fruta confitada, se debe de tener en cuenta la homogeneidad del tamaño de la fruta cubitada con el objetivo de que los azúcares del jarabeo penetre uniformemente por todo el cuerpo del cubitado produciéndose una osmosis dentro de la misma. Además, el cortado determinará el efecto sobre el posterior escaldado, mientras más homogéneo sea el cortado mucho mejor serán los resultados en el jarabeo. En este caso la fruta fue cortada de manera manual en cubos de 1 cm de arista aproximadamente. d. Macerado. El macerado consistió en sumergir la fruta en una solución preparada con la sal al 15%, Cl2Ca al 1%, NaS2O3 al 0.05% en una relación de agua y fruta de 1/1 utilizándose 800 g de H2O por tener la misma cantidad de fruta cortada. Este proceso se realizó por un tiempo de 48 h. la finalidad de este proceso es eliminar sabores y olores extraños de la fruta cortada de papaya, en especial enzimas que provocan reacciones indeseables para una fruta confitada. En este proceso la sal provocará una acción osmótica o de deshidratación de la fruta, el cloruro de calcio aumentará la firmeza de la superficie. Aquí también se eliminan azúcares propias de la fruta. e. Lavado y escurrido. El lavado y escurrido una vez realizado el macerado es con la finalidad de eliminar restos de sal, y otros componentes de la fruta, este proceso se realiza para que la fruta quede insípida es decir sin sabor extraño alguno. f. Pre-cocción. En este proceso los 800 g de fruta cortada e insípida fue sumergido durante 5 minutos en agua caliente a 85 °C, proceso realizado con la finalidad de eliminar parte de enzimas que aún no han sido estabilizadas durante el macerado como también ablandar la fruta para que el jarabeo sea más efectivo y el azúcar y demás componentes penetren más rápidamente por los tejidos de la misma.

9 g. Enfriado y escurrido. Es el proceso previo a los jarabeo en donde la fruta se encuentra lista y preparada para para ser sumergida. h. Jarabeo. En realidad, se realizaron 6 jarabeos con concentraciones de azúcares diferentes en donde se separaron en 2 procesos, los primeros dos sin ácido cítrico mientras que los 4 restantes si se añadieron ácido cítrico y neutralizados con bicarbonato sódico:  1° er jarabeo: brix 30 reposo 24 h  2° er jarabeo: brix 40 reposo 24 h: se añadió colorante amarillo 0.1 % del jarabe  3° er jarabeo: brix 50 reposo 24 h: 3 g/L de jarabe y neutralizados con 1 g /L de Bicarbonato.  4° er jarabeo: brix 60 reposo 24 h: 3 g/L de jarabe y neutralizados con 1 g /L de Bicarbonato.  5° er jarabeo: brix 70 reposo 48 h: 3 g/L de jarabe y neutralizados con 1 g /L de Bicarbonato.  6° er jarabeo: brix 75 reposo 48 h: 3 g/L de jarabe y neutralizados con 1 g /L de Bicarbonato. Cabe recalcar que la adición de ácido cítrico fue con la finalidad de desdoblar parte de la sacarosa en moléculas de glucosa del jarabe para permitir una viscosidad y estabilidad en la penetración de la fruta. Estos jarabeos fueron realizados en concentraciones de azúcares de menor a mayor, con el objetivo de no saturar las paredes de los cubos cortados de fruta y dejar pasar el azúcar al interior de la misma para así lograr un jarabeo uniforme en toda su estructura i. Nuevo escurrido y enjuagado. Se saca la fruta una vez terminado todos los jarabeos con la finalidad de eliminar azúcar adherido a la superficie de la fruta y evitar la cristalización de la misma. Se enjuaga con agua a 60 °C para eliminar residuos más fácilmente. j. Glaseado. Consiste en preparar una solución de glucosa a 95 °C durante 3 minutos, en donde se sumerge la fruta confitada para dar los terminados finales de brillo. k. Nuevo secado. Este secado final consiste en mantener la fruta en 25 % de humedad a temperaturas de 50 – 60 °C. l. Envasado y almacenado. Finalmente se procede al envasado y almacenado final. Una vez llegado a este punto el proceso de elaboración de frutas confitadas se hada por concluido.

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CÁLCULOS  Cálculos para el macerado  Datos Masa de fruta fresca: 1.2 kg Masa de fruta cortada: 800 g Relación de fruta agua: 1 en 1 para macerado Relación de fruta agua para jarabeo: 1 en 1.5  Cálculos de NaS2O3 al 0.005% 800 g H2O …………………. 100% NaS2O3 X ………………... 0.005 % NaS2O3 X = 0.04 g  Cálculos de la sal al 15% 800 g H2O …………………. 100% Sal X ………………... 15 % Sal X = 120 g  Cálculos de Cl2Ca 800 g H2O …………………. 100% Cl2Ca X ………………... 0.1 % Cl2Ca X = 0.8 g  Cálculos para el jarabeo

Cuadro 1. Resultados de los 6 jarabeos realizados continuamente JARABEOS

Bx INICIAL

TIEMPO H

Bx FINAL

Bx RESTANTE

g A / L jarabe

JARABE mL

( A ) g AC. CÍTRICO

19 11 110 1200 132 1 30 24 33 7 70 1200 84 2 40 24 38 12 120 1200 144 3 50 24 54 6 60 1200 72 4 60 24 63 7 70 1200 84 5 70 48 69 6 60 1200 72 6 75 48 Fuente. Elaboración propia - 2017 g A / L jarabe: Gramos de azúcar que falta por cada litro de jarabe ( A ) g. gramos de azúcar que falta en todo los 1.5 L de jarabe para compensar los Brix iniciales

0 0 3.6 3.6 3.6 3.6

BICARBONATO

0 0 1.2 1.2 1.2 1.2

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RESULTADOS Al finalizar la práctica se obtuvieron 600 g de fruta confitada de color amarillo de textura

firme y suave al ser masticado, además de un color uniforme y con una humedad de 25% al 30% respectivamente, con una concentración de azúcar de 68 °Brix. 4

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES 4.1 Discusiones  Para que el producto terminado sea de mayor calidad tanto en integridad como en su textura (Camacho Olarte, 1990), menciona que este proceso debe tener presente solo en frutas de madurez fisiológica, es decir un poco más firmes que garanticen la estabilidad de la fruta confitada como producto, aunque este proceso puede ser revertido con cloruro de calcio si es que la fruta se encuentra en condiciones de madurez no muy avanzada.  Para Olarte, 1990, una fruta confitada con sus respectivos acabados de calidad debe ser aquella que concentre los azucares correspondientes que va desde un 60 a 75 %, y que esta no debe tener ninguna presencia de caramelización, indicando que si esto sucediera es más probable que el proceso de jarabeo no s ha realizado adecuadamente.  Según como menciona (Pérez et al., 2005) durante el proceso de ebullición de soluciones de sacarosa en presencia de ácido ocurre una hidrólisis en la cual son formados azúcares en reducción. La sacarosa es convertida en azúcares en reducción y el producto es conocido como azúcar invertida. La inversión es influenciada por la temperatura, tiempo de calentamiento y valor del pH de la solución. El azúcar invertido es útil en la manufactura de la jalea ya que puede ser retardada o prevenida por cristalización de sacarosa en sustrato altamente concentrado. Se requiere un balance de contenido de sacarosa y el de azúcar invertido de la jalea, siendo este un proceso idéntico al realizado en jarabeos para frutas confitadas.  Los productos deshidratados obtenidos ...