UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL INTERCULTURAL DE LA AMAZONIA
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS CIENCIAS AMBIENTALES AMBIENTALES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL AGROINDUSTRIAL
TRABAJO ENCARGADO: Balance de Materia durante el proceso de la elaboración de néctar de carambola
ASIGNATURA: Ingeniería Agroindustrial I
DOCENTE: Ing. Caleb Leandro Laguna ESTUDIANTE: Mamani Espinoza; Alicia Moreno Ramírez; Arnol Pérez Ríos; Rully Martin
CICLO: VII
Yarinacocha – Ucayali Perú – 2017
INDICE .................................................................................................................................. 4 RESUMEN ................................................................................................................................... ................................................................................................................................ 5 ABSTRACT .................................................................................................................................
I.
............................................................................................................... 6 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................
II.
.......................................................................................................................... 7 OBJETIVO ...........................................................................................................................
2.1.
................................................................................................... 7 Objetivo General ...................................................................................................
2.2.
............................................................................................. 7 Objetivo Especifico ..............................................................................................
III.
....................................................................................... 8 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................
3.1.
........................................................................................................ 8 CARAMBOLA .........................................................................................................
3.2.
....................................................................................................... 8 Pulpa del fruto .......................................................................................................
3.3.
.................................................................................................................. ........................................................ 9 NÉCTAR ..........................................................
3.4.
NÉCTARES COMPONENTES: ........................................................................... 9
3.4.1. 3.4.2. IV.
.................................................................................................... ................................. 9 Materia prima:...................................................................
Insumos: ................................................................................................................. 9
..................................................................................... 11 MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................
4.1.
Materiales, Instrumentos (Laboratorio), (Laboratorio), equipos, Insumos y aditivos 11
4.2.
......................................................................................................... ........................................... 12 Metodología ..............................................................
4.2.1.
............................... 12 Determinación de análisis fisicoquímico del fruto. ...............................
4.2.2.
Procedimiento para el procesamiento de Néctar De Carambola: ..... 12
4.2.3.
Flujo grama de elaboración de néctar de carambola: .......................... 15
................................................................................................................. ...................................................... 16 V. RESULTADOS ...........................................................
5.1.
..................................................................... 16 Análisis fisicoquímico del fruto ......................................................................
5.2.
Formulación, Rendimiento y Presupuesto .................................................. 16
VI.
............................................................................................................. .......................................... 18 DISCUSIONES ...................................................................
VII.
.............................................................................................................. ...... 19 CONCLUSIÓN ........................................................................................................
VIII.
............................................................................................................ ...... 20 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................
IX.
....................................................................................................................... 21 ANEXOS ........................................................................................................................
ÍNDICE DE FIGURA Figura 1. Recepción de la fruta ............................................................................................. 21 Figura 2.Selección ................................................................................................................... 21 Figura 3. Lavado ...................................................................................................................... 21 Figura 4.Pelado ........................................................................................................................ 21 Figura 5. Pesado ..................................................................................................................... 22 Figura 6. Pulpeado .................................................................................................................. 22 Figura 7. Refinado ................................................................................................................... 22 Figura 8. Estandarización ....................................................................................................... 22 Figura 9. Homogenización ..................................................................................................... 23 Figura 10. Pasteurización ....................................................................................................... 23 Figura 11. Envasado ............................................................................................................... 23 Figura 12. Enfriado .................................................................................................................. 23
RESUMEN En este trabajo nos indica el balance de materia durante la elaboración de néctar de carambola, sometido a un procedimiento de producto formulado, rendimiento del producto, metodología; características fisicoquímicas del fruto y en establecer los ensayos preliminares del procesos. Durante la elaboración; las frutas de carambola se evaluaron las características y composición mediante el método de análisis físico químico, como el análisis proximal de acidez titulable, pH, cantidad de solidos soluble del fruto, y la evaluación de sus características organolépticas. Para la elaboración de néctar se requiere de la pulpa natural del fruto, que es un producto formulado que se establece en distintas operaciones desde el inicio de la materia prima y hasta adquirí el producto terminado. El néctar, se de tener como cuenta ciertos parámetros generalizado, como el rendimiento del producto, consistencia, y los parámetros tecnológicos más apropiados para la elaboración. Palabras claves: Balance de materia, néctar de carambola, fisicoquímico, rendimiento.
ABSTRACT In this work, we indicate the balance of matter during the production of carambola nectar, subjected to a formulated product procedure, product yield, methodology; Physicochemical characteristics of the fruit and to establish preliminary trials of the processes. During processing; The fruits of carambola were evaluated the characteristics and composition by the method of physical chemical analysis, such as the proximal analysis of titratable acidity, pH, soluble solids quantity of the fruit, and evaluation of their organoleptic characteristics. For the preparation of nectar requires the natural pulp of the fruit, which is a formulated product that is established in different operations from the beginning of the raw material and until I acquired the finished product. The nectar is to take into account certain generalized parameters, such as product performance, consistency, and the most appropriate technological parameters for the elaboration. Keywords: Balance of matter, nectar of carambola, physicochemical, yield.
I.
INTRODUCCIÓN Una de las frutas exóticas con buenas características organolépticas (sabor, aroma, color) que existe en nuestro país es la Carambola (Averroha carambola L.), cuyo cultivo se ha adaptado a climas tropicales y subtropicales con producciones significativas en la Selva Baja y en menor escala en la Costa Norte. En la actualidad se está ampliando su cultivo, por lo que a corto plazo se espera contar con mayores niveles productivos. La carambola al estado fresco tiene un sabor ácido que dificulta su consumo en forma directa, sin embargo se comporta muy bien procesado bajo diversas modalidades, como jugos, néctar, mermeladas, y postres gustativos. La elaboración del néctar, es una bebida alimenticia que consiste en la combinación o mezcla de los siguientes insumos principalmente; pulpa de alguna fruta (en este caso de carambola), agua y azúcar. Pero también podemos añadir CMC, ácido cítrico y algún conservante. El néctar no es un producto estable por sí mismo, es decir, necesita pasar por un tratamiento térmico adecuado para asegurar su conservación o alargar su tiempo de vida útil y así poder consumirlo en cualquier época del año. Los alimentos y en especial las frutas y hortalizas son altamente inestables al deterioro físico, químico - bioquímico y microbiológico. Su composición lo hace muy apropiado para las reacciones causantes de la degradación y al desarrollo microbiano; generalmente a medida que el contenido de humedad (AW) es más alto, está expuesto a un mayor nivel de degradación y proliferación de microorganismos.
II.
OBJETIVO 2.1.
Objetivo General -
2.2.
Elaborar el néctar de carambola controlando con el balance de materia, durante el proceso y el producto terminado, de acuerdo a los parámetros establecidos.
Objetivo Especifico -
Realizar la elaboración del néctar controlando las operaciones de proceso y teniendo en cuenta los parámetros respectivos.
-
Realizar el control fisicoquímico (pH, solidos totales y el acidez titulable) durante el proceso del néctar.
-
Establecer el rendimiento de producción de néctar y costos
III.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 3.1.
CARAMBOLA La Averrhoa carambola, es originaria de Asia tropical, más específicamente de la India o Indonesia. Fue introducida al Brasil en 1817 por Paul Germain en Pernambuco. En el Perú fue introducida vía la Amazonía, por viajeros que hacían ruta por el Brasil, extendiéndose después a los departamentos de Huánuco, Madre de Dios y el Cuzco (Calzada, 1980). Los frutos son elipsoidales u ovoides con 5 costillas o prominencias longitudinales; en corte transversal aparecen como una estrella de 5 picos. A cada costilla o prominencia corresponde un lóculo con dos semillas planas. Los frutos miden de 6 a 12 cm de largo por 3 a 6 cm de ancho. El epicarpio es amarillo, duro y brillante; el mesocarpio amarillo carnoso y acídulo (Leon, 1968).
Tabla 1. Composición de la carambola en base de 100 gr. de la parte comestible.
3.2.
Pulpa del fruto La pulpa es jugosa de agradable fragancia y en las variedades más dulces poseen un sabor vivo, ligeramente subácido. Con el jugo se puede preparar una bebida refrescante y a partir de los frutos se pueden procesar mermeladas, jaleas y fruto cocido (Galan, 1991). Por otra parte, (Monge, 1983) sostiene: que la pulpa es muy blanda y jugosa, la de algunas líneas ligeramente ácidas y la de otras, moderadamente dulce. Es agradable de comer al natural y pueden hacerse jaleas, gelatinas, conservas y refrescos. La carambola es rica en vitaminas A y C. En la Tabla 1 se observa la composición de la carambola en 100 g de parte comestible (Calzada, 1980).
3.3.
NÉCTAR Se entiende por néctar al producto constituido por la pulpa de fruta finalmente tamizada, con adición de agua potable, azúcar, ácido cítrico, persevante químico y estabilizador si fuera necesario. Existen dos aspectos importantes a considerar en la elaboración de néctares. (Dorado, 1969). (Suarez, 2003), sostiene: que estos productos se pueden elaborar a partir de frutas frescas, pulpas o jugos de frutas, el método más utilizado es tomando la fruta fresca, a la cual se le adiciona agua, azúcar, estabilizante, antioxidantes, se permite la preservación de preservativos, saborizantes (para fresa y guayaba) y también el uso de aromatizantes. (Trinidad & Rosales, 2001), El néctar se obtiene a partir de frutas maduras, sanas y frescas, libres de podredumbre y convenientemente lavadas. Una de las ventajas en la elaboración de los néctares en general, es la de permitir el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines ya sea por su forma y/o tamaño.
3.4.
NÉCTARES COMPONENTES: 3.4.1. Materia prima: En néctar deberá ser extraído de frutas maduras, sanas y frescas, convenientemente lavadas y libres de restos de plaguicidas y otras sustancias nocivas, en condiciones sanitarias apropiadas. Una de las ventajas de la elaboración de este producto es que la forma de procesamiento permite el empleo de frutas que no son adecuadas para otros fines por su forma y tamaño. (Dorado, 1969).
3.4.2. Insumos:
Azúcar: Se emplea para dar al néctar el dulzor adecuado. La concentración del azúcar en solución se puede medir mediante un instrumento llamado refractómetro que da los grados Brix (porcentaje de sólidos solubles) o mediante un densímetro en grados Baumé o Brix. (Suarez, 2003). Ácido cítrico: Es usado para regular la acidez del néctar y se expresa normalmente como pH. (Dorado, 1969).
Estabilizador : Se utiliza para evitar la separación de los sólidos y/o darle cuerpo al néctar. El estabilizador más empleado es la carboximetilcelulosa (Dorado, 1969). Preservante: Un preservarte es cualquier sustancia que añadida a un alimento previene o retarda su deterioro. Entre ellos encontramos: meta bisulfito de sodio, sorbato de potasio y benzoato de sodio. Los dos últimos son agentes que actúan contra levaduras, bacterias y mohos y pueden emplearse en concentraciones de hasta 0.1% (Dorado, 1969).
IV.
MATERIALES Y MÉTODOS 4.1.
Materiales, Instrumentos (Laboratorio), equipos, Insumos y aditivos 4.1.1. Materiales: Libreta de apuntes Marcador indeleble Toallas de papel Guarda polos Guantes Mascarillas 4.1.2. Instrumentos (laboratorio) Vaso de precipitación (50 ml) Soporte universal Bureta (50 ml) Pinzas Espátulas Mortero Pisón 4.1.3. Utensilios Ollas Cucharones Cuchillo Tenedores y cuchara Baldes Tabla de picar. Espátula de madera. Recipientes de plástico. 4.1.4. Equipos Balanza analítica Refractómetro Potenciómetro Cocina eléctrica Cámara fotográfica 4.1.5. Insumos y aditivos Fruta (carambola) Agua Azúcar. Bicarbonato. CMC.
4.2.
Metodología 4.2.1. Determinación de análisis fisicoquímico del fruto. Mediante la elaboración del néctar, se estableció el análisis fisicoquímico del fruto (materia prima). Solidos Totales =
3.8
pH
=
2.12
Acidez
=
Determinación del porcentaje de acidez: % =
∗ ∗ . ∗
Donde: %A G N P.E. a
: Porcentaje de acidez : Gasto de la base (NaOH) : Normalidad o conc. De NaOH : Peso Equivalente : Cantidad de la muestra
% =
= = = =
8.3 0.1 55.42 20
. ∗ . ∗ . ∗
% = .
4.2.2. Procedimiento para el procesamiento de Néctar De Carambola: - Recepción de la materia prima: Carambolas maduras. - Selección: Escogemos todos los frutos que cuentan con las condiciones adecuadas (características organolépticas para la elaboración del néctar de carambola. - Pesado: se calculó con una balanza gramera la cantidad de fruta a utilizar. - Lavado: Con abundante agua potable para la limpieza y/o eliminación de impurezas no deseables en la superficie de la fruta, como tierra, palillos, hojas, etc.
- Cortado: En cuartos quitando previamente las aletas del fruto. - Pre-cocción: en un recipiente de agua caliente se somete la carambola a pre- cocción a temperaturas de ebullición por 3 min. - Obtención de la pulpa: Licuamos la materia prima luego de su pre-cocción y obtenemos la pulpa. - Refinado: Seguidamente refinamos para su mejor rendimiento utilizando un tamiz (colador) en un recipiente. - Estandarizado: Compuesto químico que se utiliza con la finalidad de mejorar la textura. Cuyo nombre químico es el CarboxilMetilCelulosa (CMC) previamente pesado, que será mezclado con el azúcar y ácido cítrico, previamente pesado. - Homogenizado: La dilución (pulpa + agua + azúcar + CMC) es agregado a una olla donde está calentándose y removiéndose con un cucharón para su posterior proceso que tiene que estar a altas temperaturas para obtener un producto uniforme (néctar de carambola). La adición: agua: pulpa Azúcar Ácido cítrico, CMC. Una vez adicionado todo los insumos realizamos la medición: Pulpa: agua 1:2 ºBrix: 13-15 pH: 3.5 Estabilizante: 012% Conservante: 0.05%
- Formulación: se hizo ciertos cálculos para la cantidad de insumo, en la elaboración de néctar. Elaboración de néctar:
Dilución:
1
:
Pulpa Licuado : Agua Tratada : Total de la Dilución :
2 1200 Lt 2400 Lt 3600 Lt
Cantidad de azúcar :
∗ (° − ° ) − °
:
∗ ( − . ) −
: .
Cantidad de estabilizante (CMC 0.12%): :
∗ . % %
: .
Cantidad de conservante (C6H7KO2 0.05%): :
∗ . % %
: .
- Pasteurizado: Se llegó la dilución a una temperatura de 100 ºC medido con un termómetro digital. - Envasado: Luego de la pasteurización y obtenido el néctar en un envase de vidrio resistente al calor agregamos el néctar de carambola y seguidamente se selló después del llenado del caliente. Se recomienda llenar en caliente.80ºC, permite la esterilización del envase y la tapa - Enfriado: Se enfrió el producto en una olla de agua fría rápidamente para conservar su calidad. - Etiquetado: Descripción del producto (nombre del producto, slogan, contenido de insumos, peso, lugar de fabricación, nombre de la empresa fabricante). - Almacenado: A temperatura ambiente.
4.2.3. Flujo grama de elaboración de néctar de carambola:
V.
RESULTADOS 5.1.
Análisis fisicoquímico del fruto Carambola
5.2.
Solidos solubles
pH
%Acidez titulable
3.8 °Brix
2.12
0.23
Formulación, Rendimiento y Presupuesto 5.2.1. Formulación Para la elaboración de néctar:
Dilución: 1
:
2
Pulpa Licuado
Agua
1200 Lt
2400 Lt
Total de la dilución 3600 Lt
Cantidad de azúcar :
∗ (° − ° ) − ° : .
Cantidad de estabilizante (CMC 0.12%): :
∗ % : .
Cantidad de conservante (C6H7KO2 0.05%): :
∗ % : .
5.2.2. Rendimiento Del fruto: Carambola = 2300 gr Partes de fruto Pulpa solida Cascacar y semilla Bagazo
Peso 1615
% Rendimiento 17.21
298 gr
12.95
387 gr
16.82
De la elaboración de Néctar: Balance de materia y rendimiento del néctar de carambola Insumos Pulpa Licuado Agua Azúcar CMC Sorbato de Potasio Total
Peso 1200 Lt 2400 Lt 426.97 gr 4.32 gr
%Rendimiento 29.75 59.51 10.59 0.11
1.8 gr
0.04
4033.09
100
5.2.3. Presupuesto Elaboración de Néctar Costo de Producción del néctar de carambola Producción Carambola Azúcar CMC Sorbato de potasio Botellas
Cantidad 2.300 Kg 426.97 gr 4.32 1.8 10 und Total
Costo S/. 6.90 1.28 0.17 0.08 10.00 18.43
Costos administrativos: Costos de utilización servicios básicos e indispensables para el procesamiento y obtención del producto. Gastos administrativos
Costo S/.
Movilidad (pasaje) – por dos día
20.00
Gas (Solo por un día)
3.5
Agua tratada (20 Lt)
4.00
Mano de Obra (tres personas por día)
60.00
Gastado Menores
15.00
Total S/.
S/. 102.50
VI.
DISCUSIONES Según (Suarez, 2003) afirma: Un aspecto muy importante que constituye el punto de partida en la elaboración de néctar, es la formulación de la mezcla de la pulpa, azúcar y agua. Es necesario llevar a cabo pruebas de degustación para establecer en forma clara cuál será la relación entre la pulpa, azúcar y agua para entrar un producto sensorialmente aceptable. En este sentido es importante establecer que lo que se busca es el equilibrio de sabor y aroma, y más que el equilibrio dulzor y acidez que se logra una vez agregada el azúcar. El cálculo de la formulación de un néctar se realiza por aproximaciones sucesivas, por cada vez que se calcula la cantidad de azúcar por agregar, se debe considerar que, al agregar el azúcar, el volumen cambia y por lo tanto cambia la concentración En trabajo experimental de balance de materia, en la elaboración de néctar , tiene que ver las concentraciones y diluciones del producto, porque los sólidos totales de la materia prima y más la adición de azúcar cambia el volumen de concentración del producto, en mantener su punto isoeléctrico, tanto como el acidez y las concentraciones de solidos totales (°Brix). Según (Dominquez, 2004); sostiene: que el producto pulposo o no pulposo, sin fermentar pero fermentable, destinado al consumo directo, obtenido mezclando el zumo (jugo) de fruta o toda parte comestible molida y tamizada de frutas maduras y sanas concentradas o sin concentrar, con agua, azúcar y miel, estabilizador si fuera necesario y conservado por medios físicos exclusivamente. Entre las características que debe presentar un néctar según la Norma Técnica Peruana (NTP) es que este se debe elaborar en buenas condiciones sanitarias, con frutas maduras, frescas, limpias, libres de restos de sustancias tóxicas. Puede prepararse con pulpas concentradas o con frutas previamente elaboradas o conservadas, siempre que reúnan los requisitos mencionados.
VII.
CONCLUSIÓN Se elaboró el néctar de carambola controlando con el balance de materia, durante el proceso y el producto terminado, de acuerdo a los parámetros establecidos. Realizo la elaboración del néctar controlando las operaciones de proceso y teniendo en cuenta los parámetros respectivos. Realizo el control fisicoquímico, como el pH, acidez titulable y la medición de solidos solubles (°Brix) durante el proceso del néctar. Se estableció el rendimiento de la materia prima, producción y costos.
VIII.
BIBLIOGRAFÍA Calzada, B. J. (1980). 143 frutas nativas. Lima - Peru: El Estudiante. Dominquez, C. (2004). Formulacion y pasterurizacion de una bebida con mezcla de jugo no clarificados de piña, carambola - Tesis para optar el grado de Magister Scionetifica. Mexico: FAO.
Dorado. (1969). EStudio general sobre el procesamientodel nectar mango, carambola, piña - Tesis. Lima - Peru: UNALM. Galan, S. (1991). La Carambola y su Cultivo. Roma: FAO. Leon. (1968). Fundamento botanico de los cultivos tropicales. Sanjose de Costarica: Institu Interamericanode ciencias agricolas de la C.E.A. Monge, P. V. (1983). Investigacion Tecnologia para el desarrollo de conservas de productos de la amazonia. Iquitos - Peru: Proyecto Itintec. Suarez, M. (2003). Guia de Procesos para la elaboracion de Nectares, mermeladas, vino de uvas. Bogota - Colombia: Andres Bello. Trinidad, M. C., & Rosales, R. H. (2001). Elaboracion de Nectar procesamiento de alimentos para pequeñas cantidades y desarrollo.
Lima - Peru: CIED.
IX.
ANEXOS
Fig ura 1. Recepción de la fruta
Fig ura 2.Selección
Fig ura 3. Lavado
Fig ura 4.Pelado
Fig ura 5. Pes ado
Fig ura 6. Pulpeado
Fig ura 7 . Refinado
Fig ura 8 . Estandarización
Fig ura 9. Homogenización
Fig ura 10. Pasteurización
Fig ura 11. Envasado
Fig ura 12. Enfriado
