inicio - universidad nacional de trujillo

62
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL EFECTO DE LA PROPORCIÓN DE PULPA DE AGUAYMANTO/BERENJENA Y PORCENTAJE DE PECTINA EN LA CONSISTENCIA Y SABOR DE LA MERMELADA OBTENIDA A PARTIR DEL AGUAYMANTO ( Physalis peruviana) Y BERENJENA (Solanum melangena) UTILIZANDO EL MÉTODO DE SUPERFICIE DE RESPUESTATESIS Para optar el Título Profesional de INGENIERO AGROINDUSTRIAL AUTOR : Br. CESAR VLADIMIR GUTIERREZ HERNANDEZ ASESOR : Ing. PAULINO NINAQUISPE ZARE TRUJILLO PERÚ 2011

Upload: donga

Post on 06-Jan-2017

240 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE

INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

“EFECTO DE LA PROPORCIÓN DE PULPA DE

AGUAYMANTO/BERENJENA Y PORCENTAJE DE PECTINA

EN LA CONSISTENCIA Y SABOR DE LA MERMELADA

OBTENIDA A PARTIR DEL AGUAYMANTO (Physalis peruviana)

Y BERENJENA (Solanum melangena) UTILIZANDO EL

MÉTODO DE SUPERFICIE DE RESPUESTA”

TESIS

Para optar el Título Profesional de

INGENIERO AGROINDUSTRIAL

AUTOR : Br. CESAR VLADIMIR GUTIERREZ HERNANDEZ

ASESOR : Ing. PAULINO NINAQUISPE ZARE

TRUJILLO – PERÚ

2011

Page 2: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

i

DEDICATORIA

A Dios todo poderoso por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado

salud para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor, que me ha guiado

y cuidado hasta hoy.

A ti Madre, Por haberme educado y soportar mis errores. Gracias a tus consejos, por el

amor que siempre me has brindado, por cultivar e inculcar ese sabio don de la

responsabilidad. ¡Gracias por darme la vida! ¡Te quiero mucho!

A ti padre a quien le debo todo en la vida, te agradezco el cariño, tu ejemplo, la

comprensión, la paciencia y el apoyo que me brindaste para culminar mi carrera

profesional.

A mis hermanas por su amor incomparable, apoyándome y regañándome cuando era

necesario y haciéndome pasar momentos inolvidables. ¡GRACIAS!

A ti Jenny mi amada esposa, por su interminable amor que en todo momento ha sido de

apoyo y fuerza, dándome esos empujoncitos que yo necesitaba, por la paciencia y

ternura con que respondía en mis momentos de enojo y desesperación Te amo.

A ti Alejandra Valentina. Mi hija, mi tesoro, y mi gran preciado amor. Por ser el

impulso vital en mi vida, porque forjas en mi toda la superación. Esto es para ti, pues tú

eres sin duda, la parte más importante de mi vida. Gracias por ser mi hija, pero sin

duda… Gracias por permitirme ser tu Padre…

Page 3: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

ii

AGRADECIMIENTO

A Dios por permitir el desarrollo de esta investigación de manera exitosa.

A la Escuela de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Trujillo, por

permitirme el acceso para la ejecución de mi tesis.

A todos los docentes de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Agroindustrial

de la Universidad Nacional de Trujillo, por haber contribuido con sus conocimientos y

experiencias a lo largo de mi formación profesional.

Para la culminación de la presente tesis, he podido contar con la colaboración de varias

personas, quienes con sus consejos, incentivos, conocimientos y esfuerzos han

contribuido de manera muy especial al desarrollo y culminación de este trabajo, gracias

a todos ustedes los estimo mucho.

Ing. M.Sc. Paulino Ninaquispe Zare, docente de la Facultad de Ciencias Agropecuarias,

mi asesor y amigo, gracias por su tiempo, motivación y dedicación para la realización

de este trabajo.

A toda mi familia, por haberme dado todo su apoyo y consejo en los momentos que lo

necesitaba.

A mis amigos por estar siempre apoyándome y acompañándome cuando lo necesito.

Page 4: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

iii

RESUMEN

Con el objetivo de evaluar el efecto de la proporción de pulpa de aguaymanto/berenjena

y porcentaje de pectina en la consistencia y sabor de la mermelada obtenida a partir del

aguaymanto (Physalis peruviana) y berenjena (Solanum melangena) utilizando el

método de superficie de respuesta; se realizó el presente trabajo de investigación.

Las variables fueron proporción de aguaymanto/berenjena en el rango de 1/1 a 5/1, y el

porcentaje de pectina en el rango de 0.05 a 0.8% sobre las variables de respuesta que

fueron el sabor y la consistencia en la mermelada.

Los valores más adecuados de las variables del proceso se determinó mediante el

método de optimización por diseños experimentales; empleando un diseño 22

incluyendo 4 axiales y 3 centrales; el cual permitió obtener los modelos que definen el

comportamiento de las variables independientes de proporción aguaymanto/berenjena y

porcentaje de pectina respecto a las dependientes para las respuestas consistencia y

sabor. Los modelos fueron altamente significativos con un (p<0.05) tanto la proporción

y porcentaje de pectina por presentar un coeficiente de determinación R2 altos, siendo

posible construir las superficies de respuesta para esto se utilizó el software

STATISTICA 6.0.

Las condiciones más adecuados fueron una proporción de pulpa de

aguaymanto/berenjena entre 5.5/1 y 6.5/1 y porcentaje de pectina entre 0.2 y 0.6%.

Obteniéndose valores de 7,5 para el sabor y de 5,5 de consistencia para la mermelada de

aguaymanto y berenjena.

Page 5: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

iv

ABSTRACT

In order to evaluate the effect of the proportion of pulp aguaymanto/eggplant and

percentage of pectin in consistency and flavor of the jam from the aguaymanto (Physalis

peruviana) and eggplant (Solanum melangena) using the response surface method , was

conducted this research.

The variables were proportion of aguaymanto / eggplant in the range of 1/1 to 5/1, and

the percentage of pectin in the range of 0.05 to 0.8% of the response variables were the

taste and consistency of jam.

The appropriate values of process variables was determined by the method of

experimental design optimization, a design using 22 including 4 axial and 3 central,

which allowed obtaining models that define the behavior of the independent variables of

proportion aguaymanto / eggplant and percentage of pectin in respect of dependents to

the answers consistency and taste. The models were highly significant at (p <0.05) both

the proportion and percentage of pectin by presenting a high coefficient of

determination R2, making it possible to build the response surfaces for this we used the

STATISTICA 6.0 software.

The most suitable conditions were a proportion of pulp aguaymanto/eggplant between

5.5 / 1 6.5 / 1 and percentage of pectin from 0.2 to 0.6%. Obtaining values of 7.5 to 5.5

flavor and consistency for jam aguaymanto and eggplant.

It was concluded that the optimal conditions for the variables found in aguaymanto and

eggplant jam for maximum flavor and proper consistency were: proportion aguaymanto/

eggplant between 4/1 and 5/1 and percentage of pectin from 0.1 to 0.3%.

Page 6: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

v

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA .......................................................................................................................... i

AGRADECIMIENTO ................................................................................................................. ii

RESUMEN ................................................................................................................................ iii

ABSTRACT ............................................................................................................................... iv

ÍNDICE GENERAL.....................................................................................................................v

ÍNDICE DE TABLAS .............................................................................................................. vii

ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................ viii

I. INTRODUCCIÓN ...............................................................................................................1

II. REVISIÓN DE LITERATURA ...........................................................................................4

2.1. Aguaymanto (Physalis peruviana) ...............................................................................4

2.1.1. Conservación y valor nutritivo .............................................................................6

2.2. Berenjena (Solanum melangena) ..................................................................................7

2.2.1. Conservación y valor nutritivo .............................................................................8

2.3. Mermelada .................................................................................................................. 10

2.4. Materias primas e insumos para la elaboración de mermelada ................................... 11

2.4.1. Frutas .................................................................................................................. 11

2.4.2. Azúcar ................................................................................................................ 11

2.4.3. Ácido Cítrico ...................................................................................................... 11

2.4.4. Pectina ................................................................................................................ 11

2.4.5. Defectos en la Elaboración de Mermeladas. ....................................................... 13

2.5. Optimización por diseños experimentales .................................................................. 14

2.5.1. Superficie de respuesta. ...................................................................................... 16

2.5.2. Diseño Compuesto Central ................................................................................. 17

III. MATERIALES Y MÉTODOS ....................................................................................... 19

3.1. Lugar de ejecución ..................................................................................................... 19

3.2. Materiales ................................................................................................................... 19

3.2.1. Material biológico .............................................................................................. 19

3.2.2. Materiales e insumos de experimentación .......................................................... 19

3.2.3. Equipos e instrumentos ....................................................................................... 20

3.3. Métodos ...................................................................................................................... 20

3.3.1. Proceso de obtención de mermelada de Aguaymanto (Physalis peruviana) y

Berenjena (Solanum melangena). ....................................................................................... 20

Page 7: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

vi

3.3.2. Descripción del flujo de elaboración de mermelada de Aguaymanto (Physalis

peruviana)) y Berenjena (Solanum melangena). ................................................................. 22

3.3.3. Ensayos de caracterización de la materia prima .................................................. 23

3.3.4. Análisis sensorial ................................................................................................ 23

3.3.5. Método de Medición de Consistencia ................................................................. 24

3.3.6. Diseño experimental ........................................................................................... 25

3.3.7. Análisis estadístico ............................................................................................. 27

3.3.8. Validación del modelo matemático..................................................................... 29

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................... 30

4.1. Resultados experimentales de los ensayos realizados ................................................. 30

4.2. Modelaje matemático y optimización según DCCR ................................................... 31

4.3. Efecto de la proporción aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina ..................... 33

4.4. Validación experimental del modelo .......................................................................... 37

V. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 38

VI. RECOMENDACIONES ................................................................................................ 39

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 40

VIII. ANEXOS ....................................................................................................................... 43

7.1. Ensayos para la caracterización de la materia prima ................................................... 43

7.2. Fotografías de la experimentación .............................................................................. 45

7.3. Resultados complementarios ...................................................................................... 47

7.4. Ficha de evaluación para el sabor de mermelada ........................................................ 53

Page 8: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

vii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Composición Nutricional de Aguaymanto .....................................................................5

Tabla 2. Vitaminas presentes en algunos frutales andinos ..........................................................6

Tabla 3. Composición química de la pulpa del Aguaymanto .......................................................7

Tabla 4. Composición valor nutricional en 100g de pulpa de berenjena ......................................9

Tabla 5. Formulaciones para Elaborar Mermelada .................................................................... 10

Tabla 6. Valores de α según el número de variables. ............................................................... 25

Tabla 7. Valores utilizados en DCCR para dos factores. ........................................................... 26

Tabla 8. Matriz codificada y valores reales en las respuestas consistencia (Y1) y sabor (Y2). .. 27

Tabla 9. Coeficientes de Regresión para las Respuestas Y ....................................................... 28

Tabla 10. ANVA para las respuestas Y .................................................................................... 29

Tabla 11. Resultados experimentales de los ensayos realizados ................................................ 30

Tabla 12. Coeficiente de regresión de los modelos obtenidos ................................................... 31

Tabla 13. Análisis de varianza de los modelos de regresión ...................................................... 33

Tabla 14. Análisis de varianza de la variable Sabor .................................................................. 35

Tabla 15. Análisis de varianza de la variable consistencia ........................................................ 36

Tabla 16. Valores de consistencia experimental y previsto por el modelo. ............................... 37

Tabla 17. Valores de sabor experimental y previsto por el modelo. .......................................... 37

Tabla 18. Datos para la determinación de humedad de aguaymanto ......................................... 50

Tabla 19. Datos para la determinación de humedad de berenjena ............................................. 50

Tabla 20. Determinación de Brix de aguaymanto...................................................................... 50

Tabla 21. Determinación de Brix de berenjena ......................................................................... 50

Tabla 22. Datos utilizados para obtener la consistencia promedio de mermelada ..................... 51

Tabla 23. Resultados de la evaluación sensorial para el sabor de mermelada............................ 52

Page 9: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

viii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Fruto de Aguaymanto...................................................................................................5

Figura 2. Diagrama de flujo para la elaboración de mermelada de Aguaymanto y berengena. . 21

Figura 3. Escala no estructurada usada para medir el sabor de la mermelada de aguaymanto y

berenjena. ................................................................................................................................... 24

Figura 4. Esquema de la proporción de la pulpa de aguaymanto/berenjena y % de pectina en la

consistencia y sabor de la mermelada. ........................................................................................ 25

Figura 5. Superficie de respuesta de la variable Sabor .............................................................. 34

Figura 6. Superficie de contornos del efecto de % de pectina y proporción de pulpa

aguaymanto/berenjena en el sabor de mermelada. ..................................................................... 34

Figura 7. Superficie de respuesta de la variable consistencia .................................................... 36

Figura 8. Superficie de contornos del efecto de % de pectina y proporción de pulpa

aguaymanto/berenjena en la consistencia de mermelada. .......................................................... 36

Figura 9. Intercepción de las superficies de contorno de las variables de estudiadas (sabor

sombreado y porcentaje de pectina líneas). ............................ 45¡Error! Marcador no definido.

Figura 10. Selección de la materia prima .................................................................................. 45

Figura 11. Caracterización de la materia prima ......................................................................... 45

Figura 12. Mermelada obtenida de la presente investigación .................................................... 46

Figura 13. Medición de la consistencia de la mermelada .......................................................... 46

Figura 14. Ejecución experimental de la medición de consistencia ........................................... 47

Figura 15. Consistómetro usado para medir la consistencia ...................................................... 47

Figura 16. Diagrama de Pareto para la variable consistencia. ................................................... 48

Figura 17. Valores predichos frente a valores observados del modelo de regresión de la variable

consistencia. ............................................................................................................................... 48

Figura 18. Diagrama de Pareto para la variable sabor. .............................................................. 49

Figura 19. Valores predichos frente a valores observados del modelo de regresión de la variable

sabor. .......................................................................................................................................... 49

Page 10: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

1

I. INTRODUCCIÓN

El hombre consume productos alimenticios para obtener la energía y los nutrientes necesarios

para subsistir. Entre los vegetales, las hortalizas y las frutas han sido utilizadas desde el principio

de los tiempos y en su selección influyen, además de los nutrientes que aportan, los atractivos

colores y sabores que presentan. El ser humano fue adquiriendo y asentando poco a poco

determinadas costumbres alimentarias a las que denominamos hábitos alimentarios. Estas

costumbres dependen de normas culturales y de la disponibilidad de productos alimenticios al

alcance de la mano, entre otros factores. En los citados hábitos alimentarios debemos incluir, no

sólo la elección de los productos alimenticios en sí mismos, sino también la forma de

elaborarlos, sin olvidar los métodos de conservación. Los alimentos de origen vegetal incluyen

semillas (cereales, legumbres, frutos secos), tubérculos y raíces, que aportan gran cantidad de

energía junto a nutrientes esenciales, y frutas y hortalizas, que son grupos de enorme interés por

los beneficiosos de su ingesta. Su riqueza en vitaminas, elementos minerales y fibra, hacen que

su consumo sea imprescindible para conseguir una alimentación sana y equilibrada (Cámara et

al., 2003).

En el Perú según la norma técnica nacional, la mermelada de frutas es un producto de

consistencia pastosa o gelatinosa que se ha producido por la cocción y concentración de frutas

sanas combinándolas con agua y azúcar, la elaboración de mermeladas es hasta ahora uno de los

métodos más comunes para conservar las frutas y su producción casera es superior a la

producción hecha masivamente. Las características más saltantes de la mermelada es su color

brillante y atractivo, además debe parecer gelificada sin mucha rigidez de forma tal que pueda

extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen sabor afrutado, También debe

conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco.

(Colquichagua y Ortega, 2005).

Todos los que tienen experiencia en la elaboración de mermeladas saben que resulta difícil tener

éxito en todos sus atributos, incluso cuando se emplea una receta bien comprobada debido a la

variabilidad de los ingredientes en general, principalmente de la fruta. Las frutas difieren según

sea su variedad y su grado de madurez, incluso el tamaño y la forma de las cacerolas empleadas

Page 11: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

2

para la cocción influyen sobre el resultado final al variar la rapidez con que se evapora el agua

durante la cocción (Coronado e Hilario, 2001).

Lo primero a considerar en la elaboración de mermelada es la fruta, que será tan fresca como sea

posible. Con frecuencia se utiliza una mezcla de fruta madura con fruta que recién ha iniciado su

maduración y los resultados son bastante satisfactorios. La fruta demasiado madura no resulta

apropiada para preparar mermeladas, ya que no gelificara bien. Entre las frutas que se emplean

en la elaboración de mermeladas se puede mencionar: papaya, fresa, naranja, frambuesa, ciruela,

pera, mora, albaricoque, durazno, piña, entre otras. En el Perú existen diferentes especies nativas

a partir del cual se pueden preparar mermeladas de calidad, por ejemplo de sauco, moras, tuna,

berenjena, aguaymanto (Coronado e Hilario, 2001).

La elaboración de mermelada de Aguaymanto (Physalis peruviana), es una de las alternativas

aprovechar los múltiples beneficios que proporciona como rentabilidad y ayuda a la salud

humana, ya que es un producto orgánico y saludable.

La berenjena (Solanum melangena), es un frutal andino con que cuenta el país y que posee

cualidades organolépticas, nutricionales y terapéuticas muy aceptables, y al igual que la mayoría

de productos alimenticios, es perecedero por deterioro físico, químico y biológico.

Por tal razón se ha puesto en marcha el presente trabajo de investigación para incentivar el

consumo de un nuevo producto (mermelada de aguaymanto y berenjena) que tienen un fin

específico dentro de la dieta en las personas. Así mismo reconocer que en el proceso de

elaboración se aseguran las propiedades nutricionales que brindan estos frutos al cuerpo humano,

que dentro de la evidencia científica se han podido comprobar sus propiedades nutricionales.

En el siguiente trabajo de investigación se planteó el siguiente problema: ¿Cuál será el efecto de

la proporción de la pulpa de aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina en la consistencia y

sabor de la mermelada obtenida a partir del aguaymanto (Physalis peruviana) y berenjena

(Solanum melangena) utilizando el método de superficie de respuesta?

Page 12: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

3

Estableciendo como objetivo general:

Evaluar el efecto de la proporción de la pulpa de aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina

en la consistencia y sabor de la mermelada obtenida a partir del aguaymanto (Physalis peruviana)

y berenjena (Solanum melangena) por el método de superficie de respuesta.

Y objetivos específicos:

Determinar la proporción óptima (1/1 a 5/1) en cuanto a la consistencia y sabor de la mermelada

obtenida a partir de aguaymanto (Physalis peruviana) y berenjena (Solanum melangena)

utilizando el método de superficie de respuesta.

Determinar el porcentaje óptimo de pectina (0.05 – 0.8 %) en cuanto a la consistencia y sabor de

la mermelada de aguaymanto (Physalis peruviana) y berenjena (Solanum melangena) utilizando

el método de superficie de respuesta.

Page 13: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

4

II. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. Aguaymanto (Physalis peruviana)

El Aguaymanto es una fruta pequeña de los andes y se comercializa en pequeña escala en los

mercados de la sierra del Perú, Venezuela, Ecuador, Colombia y ha ido creciendo, llegando a

conquistar otros mercados como: Alemania, Gran Bretaña, Estados Unidos de Norte América,

Holanda, Francia, Suiza, Suecia, Dinamarca, Italia, Canadá, Bélgica, España, etc. (Moreiras,

2001).

La uchuva, uvilla o también conocida como tomate silvestre (Physalis peruviana), en Chalaco,

sierra de Piura se le conoce como suburrron, pertenece a la familia de las solanáceas, es decir

posee características similares a la familia de la papa, el tomate y el tabaco, aun cuando su

crecimiento es arbustivo. Es una planta silvestre y semisilvestre originaria del Perú crece entre

los 1800 y 2800 m.s.n.m. temperatura promedio entre los 13-18ºC. se cultiva en zonas tropicales

y subtropicales el cultivo se propaga por semillas, para lo cual requiere desarrollar semilleros

para su germinación y posterior trasplante al terreno definitivo el tiempo entre la iniciación del

semillero y la primera cosecha es de aproximadamente 8 meses. Periodo útil de la planta es de

ocho a once meses a partir de entonces disminuye en la productividad y calidad de la fruta.

Siendo la vida útil de 3 años (Dimitri ,1995).

El fruto es redondo amarillo y dulce varía el tamaño desde de 1.2 a 3 centímetros de diámetro, y

un peso de 4 a 12 gramos tiene una cáscara protectora natural que aumenta la posibilidad de

almacenamiento por largos tiempos y protección de los microorganismos.

Hoy ha conquistado importantes mercados en la Unión Europea y Estados Unidos. Sus

principales consumidores son Inglaterra y Alemania.

Actualmente se cultiva en Colombia, Ecuador, California, Sudáfrica, Australia, Kenya, India,

Egipto, el Caribe, Asia y Hawái.

El aguaymanto fue una fruta conocida por los incas y su origen se atribuye a los valles bajos

andinos de Perú y Chile. La fruta es redonda - ovoide, del tamaño de una uva grande, con piel

lisa, cerácea, brillante y de color amarillo – dorado – naranja; o verde según la variedad. Su

Page 14: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

5

carne es jugosa con semillas amarillas pequeñas y suaves que pueden comerse. Cuando la flor

cae el cáliz se expande, formando una especie de capuchón o vejiga muy fina que recubre a la

fruta. Cuando la fruta está madura, es dulce con un ligero sabor agrio (Convenio MAG-IICA,

2001).

Sepúlveda y Saenz (1994), califica al aguaymanto como una fruta de alta acidez, señalando un

valor de 1.3-1.7% de acidez expresado como ácido cítrico.

Figura 1. Fruto de Aguaymanto

Tabla 1. Composición Nutricional de Aguaymanto

Componentes Contenido de 100 g. de

la parte comestible

Valores diarios recomendados (basados en

una dieta de 2000 calorías)

Humedad 78,90%

Carbohidratos 16 g. 300 g.

Cenizas 1,01 g.

Fibra 4,90 g. 25 g.

Grasa total 0,16 g. 66 g.

Proteína 0,05 g.

Ácido ascórbico 43 mg. 60 mg.

Calcio 8 mg. 162 mg.

Caroteno 1,61 mg 5000 IU

Fósforo 55,3 mg 125 mg.

Hierro 1,23 mg 18 mg.

Niacina 1,73 mg. 20 mg.

Rivoflavina 0,03 mg 1,7 mg.

Fuente: Convenio MAG-IICA, 2001.

Page 15: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

6

Tabla 2. Vitaminas presentes en algunos frutales andinos

Frutal Vit.

A B1 (mg) B2 (mg.)

Niacina

(mg.)

Vit. C

(mg.)

Aguaymanto (a) 243 0.10 0.03 1.70 43.0

Pepino dulce (b) 28 0.04 0.05 0.58 29.7

Tomate de árbol (c) 77 0.10 0.30 1.07 29.0

Tumbo (b) 159 0.02 0.11 4.56 66.7

Fuente: (a) National Research Council, 1989; (b) Tabla de valor nutritivo de los alimentos

peruanos. Collazos, 1975; (c) MSP, ININMS, Ecuador, Composición química de los

alimentos ecuatorianos. Citado por Ayala (2003).

2.1.1. Conservación y valor nutritivo

Los frutos cosechados tienen una conservación varias semanas con capacho, 4 meses en frío.

Alimento energético natural ideal para niños, deportistas y estudiantes, por su alto contenido

de provitamina A y vitamina C, posee también algunas del complejo de vitamina B.

El aguaymanto actúa como un potente antioxidante previniendo el envejecimiento celular y

la aparición de cáncer, favorece la cicatrización de las heridas y combate algunas alergias

como el asma. La composición química y valor nutritivo de la pulpa se muestra en la Tabla 3.

Page 16: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

7

Tabla 3. Composición química de la pulpa del Aguaymanto

Componentes Contenidos de 100 g. de aguaymanto

Humedad 78.90 %

Carbohidratos 16 g

Ceniza 1.01 g

Fibra 4.90 g

Grasa total 0.16 g

Proteína 0.05 g

Ácido ascórbico 43 mg

Calcio 8 mg

Caroteno 1.61 mg

Fósforo 55.30 mg

Hierro 1.23 mg

Niacina 1.73 mg

Riboflavina 0.03 mg

Fuente: Moreiras, (2001).

2.2. Berenjena (Solanum melangena)

Es conocido con otros nombres como: tomate de árbol, tamarillo, berenjena de la familia

Solamaceae, cuyo nombre científico Solanum melongena. El tomate de árbol corresponde al tipo

biológico de arbusto semileñoso, alcanza 2 ó 3 metros de altura, presenta ciclo vegetativo

perenne. Crece en zonas con altitudes que varían de 1000 a 3000 msnm. En altitudes inferiores a

1000 msnm no fructifica bien porque durante la noche la temperatura no son lo suficiente baja.

Es una planta de climas templados y fríos. Su temperatura está entre 13° a 24° C siendo la

óptima entre 16° y 19° C. No necesita gran humedad atmosférica, razón por la cual, se cultiva

frecuentemente en zonas altas de clima seco.

La producción empieza al año y medio o dos años después de la siembra, siendo intensa

solamente por 4 ó 5 años (5 meses /año) pudiendo durar de 10 a 12 años.

Page 17: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

8

Los frutos son bayas ovoides, cuyo mesocarpio (pulpa) amarillo, rosado o rojo es la parte

utilizable. Las variedades con frutos que presentan pulpa rojo-oscura y semillas negras, se

prefieren a los de pulpa rosada y semillas claras. Los frutos se forman a los 20 meses del

trasplante y 6 u 8 meses después maduran (Sarli, 1999).

2.2.1. Conservación y valor nutritivo

Este vegetal tiene un alto porcentaje de agua. Es bajo en carbohidratos, proteínas y grasas por

lo que se considera bajo en calorías. El mineral más abundante es el potasio, pero contiene

también calcio, magnesio y fósforo en pequeñas cantidades. Con respecto a las vitaminas,

podemos encontrar en la berenjena vitamina C, provitamina A en pequeñas cantidades, entre

otras como se observa en la tabla 2. Este vegetal tiene una característica muy importante: es

muy fácil de digerir si está cocida y pelada. No la consuma cruda, pues de esta forma

contiene una sustancia llamada “solanina”, la cual es tóxica y puede provocar migraña y

alteraciones gastrointestinales. (Dimitri ,1995).

Por su escaso valor calórico puede formar parte de cualquier dieta de adelagazamiento,

además la berenjena cocida y pelada es muy fácil de digerir, apropiada incluso para quienes

sufren de trastornos digestivos.

La composición química y valor nutritivo de la pulpa se muestra en la Tabla 4.

Page 18: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

9

Tabla 4. Composición valor nutricional en 100g de pulpa de berenjena

Parámetro Cruda Hervidas sin sal

Agua (g) 92 91.77

Energía (Kcal) 26 28

Grasa (g) 0.18 0.23

Proteínas (g) 1.02 0.83

Hidratos carbono (g) 6.07 6.64

Fibra (g) 2.5 2.5

Potasio (mg) 217 248

Fosforo (mg) 22 22

Magnesio (mg) 14 13

Calcio (mg) 7 6

Vitamina C (mg) 1.7 1.3

Vitamina B2 (mg) 0.034 0.02

Vitamina B6 (mg) 0.084 0.086

Vitamina A (IU) 84 64

Vitamina E (mg) 0.03 0.3

Niacina (mg) 0.59 0.6

Fuente: Moreiras, (2001).

Page 19: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

10

2.3. Mermelada

Se define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa,

obtenida por cocción y concentración de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con adición de

edulcorantes, con o sin adición de agua. La fruta puede ir entera, en trozos, tiras o partículas

finas y deben estar dispersas uniformemente en todo el producto. La elaboración de mermeladas

sigue siendo uno de los métodos más populares para la conservación de las frutas en general. La

mermelada casera tiene un sabor excelente que es muy superior al de las procedentes de una

producción masiva.

Una verdadera mermelada debe presentar un color brillante y atractivo, reflejando el color propio

de la fruta. Además debe aparecer bien gelificada sin demasiada rigidez, de forma tal que pueda

extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen sabor afrutado. También debe

conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco.

(Coronado, M y Hilario, R, 2001).

Todos los que tienen experiencia en la elaboración de mermeladas saben que resulta difícil tener

éxito en todos los puntos descritos, incluso cuando se emplea una receta bien comprobada debido

a la variabilidad de los ingredientes en general, principalmente de la fruta. Las frutas difieren

según sea su variedad y su grado de madurez, incluso el tamaño y la forma de las cacerolas

empleadas para la cocción influyen sobre el resultado final al variar la rapidez con que se

evapora el agua durante la cocción. (Coronado, M y Hilario, R, 2001).

Tabla 5. Formulaciones para Elaborar Mermelada

Fruta Pectina (%) Conservante

máximo (%) pH

Fresa 1 0.1 3.3

Níspero - 0.1 3.6

Papaya 0.5 0.1 3.8

Mango 0.45 0.1 3.8

Piña 0.5 0.1 3.5

Melocotón 0.5 0.1 3.7

Manzana 0-0.25 0.1 3.3

Membrillo - 0.1 3.3

Tomate del árbol - 0.1 3.3

Fuente: Coronado, M y Hilario, R, 2001

Page 20: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

11

2.4. Materias primas e insumos para la elaboración de mermelada

2.4.1. Frutas

Como ya se mencionó antes se necesita una fruta lo más fresca posible, una fruta que

recién ha empezado su maduración ya que una fruta sobre madura la mermelada no

gelifica muy bien (Coronado e Hilario, 2001).

2.4.2. Azúcar

El azúcar juega el papel más importante en el proceso de gelificación cuando se

combina con la pectina. Otro punto importante es el hecho que la mermelada impide

la fermentación y cristalización de la mermelada. Es importante saber equilibrar la

cantidad de azúcar ya que si se le echa poca cantidad hay más probabilidad de que

fermente y si se le echa mucha cantidad se puede cristalizar. Es preferible utilizar

azúcar blanca, porque permite que se mantengan las características propias del color y

el sabor de la fruta. Cuando el azúcar es sometida a cocción en medio ácido, se

produce un desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa), este proceso es

esencial para la buena conservación del producto (Coronado e Hilario, 2001).

2.4.3. Ácido Cítrico

El ácido cítrico es importante tanto para la gelificación de la mermelada como para

darle brillo al color de la mermelada, mejorar el sabor, ayudar a evitar la

cristalización del azúcar y prolongar su tiempo de vida útil. El ácido se añade antes de

cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta (Coronado e Hilario, 2001).

2.4.4. Pectina

La fruta contiene en las membranas de sus células una sustancia natural gelificante

llamada pectina, la cantidad depende de la maduración de la fruta. La primera fase de

la preparación consiste en reblandecer la fruta para poder extraer la pectina. La fruta

verde contiene la máxima cantidad de pectina y la fruta madura menos. Si se

necesitan sustitutos para la pectina se utiliza la carragenina y el almidón modificado.

La principal función que se le da a este producto en el mercado es su capacidad para

formar geles.

Page 21: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

12

La materia prima para la obtención de pectina proviene principalmente de la industria

de frutas cítricas; es un subproducto extraído de las cáscaras y cortezas de naranjas,

pomelos, limones y toronjas. Se encuentra en el albedo (parte blanca y esponjosa de

la cáscara); también se obtiene pectina a partir del bagazo de la manzana y el

membrillo. El grado de la pectina indica la cantidad de azúcar que un kilo de esta

pectina puede gelificar en condiciones óptimas, es decir a una concentración de

azúcar de 65% y a un pH entre 3 – 3.5. Por ejemplo, si contamos con una pectina de

grado 150; significa que 1 kilo de pectina podrá gelificar 150 kilos de azúcar a las

condiciones anteriormente señaladas (Coronado e Hilario, 2001).

La pectina es el agente gelificante (matriz de la estructura del gel), el cual durante la

cocción es sometida a una transformación física que permite la unión físico –

química del conjunto de los ingredientes que conforman la mermelada (fruta, agua,

azúcar y acido). El azúcar y el ácido son los agentes que ocasionan estas

transformación física, mientras que el agua es el solvente dónde son disueltos los

ingredientes. Generalmente el contenido de pectina en la fruta, es insuficiente para

formar un buen gel, por lo que es necesario incorporarla (Gracia y Paredes, 2001).

Los productos de consistencia pastosa y untuosa, elaborados por cocción de frutas

frescas separadas de huesos o semillas o bien de pulpas de frutas o concentrados de

frutas a los que se le añade azúcar, pectinas de frutas (0,1 - 0,3 %) y ácidos

orgánicos, tales como: cítrico, málico o láctico. Las mermeladas pueden ser

elaboradas a partir de una sola fruta, de varias mezclas de mermeladas o frutas

(Gracia y Paredes, 2001).

Page 22: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

13

2.4.5. Defectos en la Elaboración de Mermeladas.

Según los defectos que pueden presentarse en la mermelada son los siguientes:

a) Mermeladas poco uniformes:

Cocción prolongada del producto, provoca la hidrólisis de la pectina.

Acidez elevada, rompe el sistema de redes provocando sinéresis del gel.

Presencia de sales minerales en la fruta retrasan la gelatinización.

Carencia de pectina en la fruta.

Demasiado azúcar en relación a la pectina.

Una gelatinización antes del envasado, por enfriamiento, origina la ruptura del gel

en el posterior envasado.

b) Sinéresis:

Acidez demasiado elevada.

Deficiencia de pectina.

Porcentaje de sólidos demasiados bajos.

Exceso de azúcar invertido.

Para que se produzca la sinéresis los sólidos deben estar debajo de 65 % y el valor de

pH por debajo del 2.8.

c) Cambio de color:

Cocción prolongada del producto, causa caramelización del azúcar.

Deficiente enfriamiento después del envasado.

Empleo en el exceso de sales tampón.

Contaminación con metales, produce turbidez.

Pulpa decolorada.

Causas biológicas.

Page 23: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

14

d) Cristalización:

Acidez demasiado alta, produce excesiva inversión del azúcar dando lugar a la

granulación de la dextrosa.

Acidez demasiado baja, provoca la cristalización de la sacarosa.

Escaso tiempo de cocción, provoca inversión excesiva.

Permanencia de mermeladas en pailas luego de la cocción, da lugar una inversión

excesiva, provocando la granulación de la dextrosa.

e) Crecimiento de mohos y levaduras:

Excesiva humedad en el ambiente de almacenamiento.

Envases contaminados.

Bajo contenido de sólidos solubles.

Mermeladas poco firmes.

f) Endurecimiento o encogimiento de la fruta en la mermelada:

El someter a ebullición a la fruta o piel en jarabes concentrados con insuficiente

precocción. Si la piel es demasiado dura, así como la fruta, no son capaces de

absorber el azúcar.

Fruta o piel precocida en agua de elevada dureza.

2.5. Optimización por diseños experimentales

La necesidad creciente de la optimización de productos y procesos es minimizar costos y

tiempos maximizando rendimientos, productividad y calidad de productos, entre otros objetivos,

como llevando a profesionales de diferentes formaciones a buscar técnicas sistemáticas de

planeamiento de experimentos (Rodríguez y Iemma, 2005).

En nuestro medio se han venido realizando numerosas aplicaciones utilizando diseños

experimentales, especialmente en el procesamiento de minerales; pero la falta de una adecuada

estrategia que encamine a la obtención de las condiciones óptimas, de una manera rápida y

eficiente, han hecho que en algunas de esas aplicaciones, no se llegaron a obtener las condiciones

óptimas deseadas (Ayala y Pardo, 1985).

Page 24: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

15

Una elección de la mejor estrategia del planeamiento experimental depende principalmente del

número de variables independientes o factores que deseamos estudiar y del conocimiento inicial

que tenemos sobre el proceso. Una relación costo – beneficio es muy importante en esta

elección. Ella es el diferencial para planear criteriosamente y llegar a las condiciones

optimizadas por el análisis de superficie de respuesta, realizando ensayos experimentales en estas

condiciones, para validación experimental de los resultados (Rodríguez y Iemma 2005).

La optimización de un proceso por medio de diseños experimentales requiere del uso de una

metodología adecuada que nos lleve por el camino seguro y rápido para encontrar lo valores

óptimos de un proceso bajo estudio (Ayala y Pardo, 1985).

Los efectos cuadráticos (ecuación 1) toman importancia y que el uso de modelos de segundo

orden, o que es lo mismo diseños experimentales de segundo orden, son necesarios para describir

dicha región (Arteaga y Rodríguez 2004).

2

0

1 1 1

..... ................(1)K k K

j j uj u j jj j

j uj j

Y b b X b X X b X u j

Simbólicamente seria como colocar un gorro (superficie de respuesta estimada) sobre la cumbre

de un cero (superficie de respuesta real).

Groseramente podríamos decir: si el gorro encaja aproximadamente en la cumbre del cerro, se

afirmaría que la superficie de respuesta predicha (ecuación 1) describe satisfactoriamente la

región óptima de un proceso (Arteaga y Rodríguez 2004).

Un diseño experimental para ajustar un modelo de segundo orden debe tener tres niveles de cada

factor (-1, 0,+1). Así como en el diseño de primer orden se desea la ortogonalidad, en éste se

desea que sea un diseño rotable. Se dice que un diseño es rotable cuando la varianza de la

respuesta predicha en algún punto es función sólo de la distancia del punto al centro y no es una

función de la dirección (Cornell, 1990).

La rotabilidad es una propiedad importante, dado que la finalidad de la Metodología de

Superficie de Respuesta es optimizar, desconociéndose la localización del óptimo, así tiene

Page 25: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

16

sentido utilizar un diseño que proporcione estimaciones precisas en todas direcciones (Rodríguez

y Iemma, 2005).

Dentro de los diseños rotables de segundo orden se incluyen los Diseños Central Compuesto,

Equirradial, Box-Behnken.

2.5.1. Superficie de respuesta.

La superficie de respuesta se define como la representación geométrica de la función objetivo

(relación entre la variable dependiente y las independientes consideradas en la investigación)

o más propiamente dicho del modelo matemático obtenido (Ayala y Pardo, 1985).

Debe distinguirse claramente una superficie respuesta estimada de una superficie real. Una

superficie respuesta estimada, es la representación geométrica del modelo matemático

obtenido.

Una cosa importante a tener en cuenta, es que un modelo nunca representa completamente un

proceso, debido a las consideraciones siguientes:

Omisión o no de un cierto número de variables.

Conocimiento inexacto de las variables del proceso.

Necesaria simplificación del modelo debido a las complejidades matemáticas.

Así, un modelo perfecto es una idéntica réplica del proceso bajo estudio. La representación

geométrica de éste modelo vendría a ser la superficie de respuesta real.

Si bien, la superficie de respuesta real es algo ideal, sólo podemos aproximarnos a ella con

los modelos matemáticos comúnmente utilizados (superficie de respuesta predicha) (Ayala y

Pardo, 1985).

La Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) es un conjunto de técnicas matemáticas y

estadísticas para modelar y analizar problemas en los que una variable de interés es

influenciada por otras. El objetivo es optimizar la variable de interés. Esto se logra al

determinar las condiciones óptimas de operación del sistema (Cornell, 1990).

Page 26: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

17

2.5.2. Diseño Compuesto Central

Cuando un investigador necesita desarrollar o mejorar un proceso, o la formulación de un

producto, él precisa planear un procedimiento experimental para validar los efectos de sus

variables independientes o factores que afecten sobre sus respuestas. Puede ser interesante

para el investigador la opción de validar un factor por vez, manteniendo las otras variables

fijas para controlar un proceso, sin dejar por ello de determinar las condiciones óptimas al

validar separadamente los factores (Rodriguez y Iemma, 2005).

Otra propiedad útil del diseño es que puede “crecer” a partir de un diseño 2k

de primer orden,

agregando puntos axiales y quizá algunos puntos centrales. Con la elección del número de

puntos centrales (n), el diseño puede hacerse ortogonal o se puede transformar en uno de

precisión uniforme (Montgomery, 1991).

a) Ventajas de la optimización de procesos

Las ventajas para la utilización de la optimización de procesos es que se utilizan

operaciones matemáticas relativamente simples de 1° y 2° grado, es posible detectar

el error experimental y evaluarlo, y se necesitan poco conocimiento de la estadística

(Rodriguez y Iemma, 2005)

2.5.3. Análisis sensorial

Con la evolución de la ciencia y la tecnología de la producción de alimentos y como una

consecuencia objetiva del desarrollo de la sociedad humana, se crearon medios poderosos y

exactos para la descripción de las interacciones complejas entre el hombre y la percepción de las

características de los alimentos, su elaboración y consumo, y se desarrollaron tecnologías que

permitieron a la sociedad contar con una amplia gama de productos alimenticios, por lo que se

hicieron más complejos los métodos de análisis de los mismos. Lo anterior conllevó a la creación

y al perfeccionamiento de los métodos instrumentales de laboratorio.

Según el criterio de la mayoría de los científicos de mediados de siglo, las únicas evaluaciones

que merecían confianza, eran aquellas en las cuales la participación de los sentidos estaba

Page 27: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

18

disminuida hasta un mínimo o se excluía completamente, dándose valor solamente a los métodos

instrumentales, por tanto las investigaciones en este campo estaban dirigidas a la búsqueda de

métodos objetivos que permitieran realizar las determinaciones de aquellas propiedades medibles

en forma cuantitativa. Si bien es cierto que no se puede negar el papel que desempeñan los

métodos instrumentales, en muchos casos estos no miden todas las características de un

alimento, sino solamente algunas de ellas. De ahí que la forma más directa de medir la calidad de

un producto alimenticio, es mediante la evaluación que el hombre realiza con sus sentidos de las

propiedades organolépticas de dichos productos, esto es a través de la evaluación sensorial. La

"Evaluación Sensorial" es una disciplina científica mediante la cual se evalúan las propiedades

organolépticas a través del uso de uno o más de los sentidos humanos. Mediante esta evaluación

pueden clasificarse las materias primas y productos terminados, conocer que opina el

consumidor sobre un determinado alimento, su aceptación o rechazo, así como su nivel de

agrado, criterios estos que se tienen en cuenta en la formulación y desarrollo de los mismos

(Espinosa, 2007).

Page 28: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

19

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Lugar de ejecución

Laboratorio de Tecnología de Procesos Agroindustriales de la Facultad de Ciencias

Agropecuarias de la Universidad Nacional de Trujillo.

3.2. Materiales

3.2.1. Material biológico

Berenjena (Solanum melongena)

Aguaymanto (Physalis peruviana)

3.2.2. Materiales e insumos de experimentación

Azúcar Blanca

Pectina

Agua

Vasos descartables

Olla

Jarra

Mesa de trabajo

Cuchillos

Coladores

Page 29: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

20

3.2.3. Equipos e instrumentos

Balanza semi-analítica: “Scout Pro”, Capacidad máx. = 600g, precisión = 0.1mg.

Cocina

Licuadora

Termómetro

3.3. Métodos

3.3.1. Proceso de obtención de mermelada de Aguaymanto (Physalis peruviana) y

Berenjena (Solanum melangena).

El proceso de obtención de mermelada de Aguaymanto (Physalis peruviana) y Berenjena

(Solanum melangena) se detalla en la Figura 2.

Page 30: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

21

Figura 2. Diagrama de flujo para la elaboración de mermelada de Aguaymanto y berengena.

Envasado

Cocción

BERENJENA

SELECCIÓN

LAVADO

ESCURRIDO

PELADO

PULPEADO

AGUAYMANTO

SELECCIÓN

PELADO

LAVADO

BLANQUEADO

PULPEADO

PESADO DE LAS

PULPAS

Azúcar.

Ácido Cítrico.

Pectina.

Pulpa: Azucar = 1 : 1

° Brix = 65 – 68°

pH = 3.8

Pectina = (0.05 – 0.8 %)

Page 31: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

22

3.3.2. Descripción del flujo de elaboración de mermelada de Aguaymanto (Physalis

peruviana)) y Berenjena (Solanum melangena).

Selección.- Las Frutas fueron traídas del mercado la Hermelinda, en donde fueron

seleccionadas las más frescas posibles, eliminando aquellos en estado de

podredumbre.

Lavado.- para facilitar el lavado del Aguaymanto se procedió a realizar el Pelado de

capullos, en la que se le retiró la bolsita recubridora del fruto. Se procedió a lavar

con cuidado el aguaymanto y la berenjena para retirar algún material extraño

presente en los productos que puedan contaminar la mermelada durante su

elaboración.

Escurrido.- Luego del lavado se puso a escurrir o secar los productos para elaborar

la mermelada.

Blanqueado o Escaldado.- Se realizó con la finalidad de inactivar las enzimas,

ablandar la fruta y poder pelarla con facilidad, En el caso de la berenjena para

facilitar el pelado se llevó a un escaldado a 20°C por 3 minutos y el Aguaymanto

fue sometida a temperatura de ebullición por espacio de 5 a 10minutos hasta que la

fruta se ablandó.

Pelado.- En el caso de la berenjena se eliminó completamente la cáscara de forma

manual.

Pulpeado.- en el caso de la berenjena y el aguaymanto se procedió a licuar y luego

a colar para tener una pulpa libre de semilla.

Pesado.- La pulpa de berenjena, pulpa de aguaymanto y la pectina, fueron pesados

de acuerdo a la proporción según el método experimental.

Cocción.- Una vez lista las pulpa de las frutas, se realizó la cocción adicionando

azúcar (Pulpa: Azúcar = 1:1) agregando de la siguiente manera una tercera parte de

Page 32: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

23

azúcar a una temperatura de 100ºC por 3 minutos por muestra, luego los dos tercios

azúcar y casi al final de la cocción se le agregó la pectina con la última parte de

azúcar, alcanzando los grados brix deseados (66) y con un pH de 3.8. El tiempo de

cocción depende de la variedad y textura de la materia prima. Al respecto un tiempo

de cocción corto es de gran importancia para conservar el color y sabor natural de la

fruta y una excesiva cocción produce un oscurecimiento de la mermelada debido a

la caramelización de los azúcares. (Coronado e Hilario, 2001).

Envasado.- Se realizó en caliente a una temperatura no menor a los 85°C. Esta

temperatura mejora la fluidez del producto durante el llenado y a la vez permitió la

formación de vacío adecuado dentro del envase por efecto de la contracción de la

mermelada una vez que ha enfriado (Coronado e Hilario, 2001).

3.3.3. Ensayos de caracterización de la materia prima

Determinación de humedad de la materia prima

Se determinó según el método de la AOAC (1995) mostrada en el Anexo 7.1.

Determinación del contenido de sólidos solubles

Según el método A.O.A.C (1995) mostrada en el Anexo 7.1.

3.3.4. Análisis sensorial

Se realizó el análisis sensorial con un panel de 40 evaluadores no entrenados para evaluar el

sabor de la mermelada de aguaymanto y berenjena; teniendo cuidado que cada panelista debe

evaluar 6 muestras como máximo por vez.

Page 33: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

24

Se preparó una ficha de evaluación. En dicha ficha se analizó el sabor de las muestras de

mermelada por panelistas no entrenados, cada muestra con diferente formulación. La cual

utilizó una escala no estructurada de 10 cm. para evaluar la aceptabilidad del consumidor

(panelista) tal como se observa en la Figura 2.

Figura 3. Escala no estructurada usada para medir el sabor de la mermelada de aguaymanto

y berenjena.

3.3.5. Método de Medición de Consistencia

Se colocó el consistómetro sobre una superficie plana y se nivela con ayuda de la

burbuja.

Luego se bajó la placa de separación y se le mantuvo en dicha posición.

Se colocó la muestra llenando completamente el recipiente, y se dejó reposar cinco

minutos.

Se liberó la placa de separación y se dejó correr el producto durante treinta

segundos.

Se leyó en el centro y a los costados el recorrido del producto y la separación del

agua (si la hay).

Se promedió las lecturas y se reporta la consistencia como recorrido en centímetros

(cm.) en el tiempo indicado.

Se comparó los valores obtenidos con los establecidos por las clases de muestras.

Page 34: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

25

PREPARACION DE

MERMELADA DE

AGUAYMANTO Y

BERENJENA

Proporción de pulpa de

aguaymanto/berenjena

% de pectina

VARIABLES DE

RESPUESTA

Consistencia

Sabor

Mermelada

VARIABLES DE

ENTRADA

3.3.6. Diseño experimental

Se utilizó un diseño experimental que permitió optimizar las variables de Proporción de

Pulpa y porcentaje de pectina, mejorando el sabor y apariencia de la mermelada tal como se

observa en la Figura 4.

Figura 4. Esquema de la proporción de la pulpa de aguaymanto/berenjena y % de pectina en la

consistencia y sabor de la mermelada.

Este diseño experimental está basado en la metodología de Superficie de Respuesta, con

un Diseño Compuesto Central Rotable (DCCR).

Se realizó un planeamiento factorial completo 2k, incluido 4 puntos axiales y un número

arbitrario de puntos centrales (3 en este trabajo), lo que nos dará el número total de 11

ensayos a realizar. Se utilizó el valor α (puntos axiales) según el número de variables,

como se muestra en la Tabla 6, (Rodríguez y Iemma, 2005).

Tabla 6. Valores de α según el número de variables.

K 2 3 4 5 6

Α ±1.4142 ±1.6818 ±2.00 ±2.3784 ±2.8284

Page 35: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

26

Dónde:

En la preparación de mermelada de aguaymanto y berenjena se consideraron 2 variables

independientes, haciendo un total de 2² puntos factoriales, incluido 4 puntos axiales y 3

repeticiones en el punto central, totalizando 11 ensayos. En la Tabla 7 se muestran los

valores que se utilizaron en el planeamiento experimental. Los valores en los niveles de

los puntos axiales (-1,4142 y +1,4142) y el punto central fueron determinados tomando

como antecedentes las investigaciones realizadas por Gracia y Paredes (2001) e (ITDG,

2001). Los valores de -1 y +1 fueron determinados por interpolación.

Tabla 7. Valores utilizados en DCCR para dos factores.

Variables

Nivel

-1.4142 -1 0 +1 +1.4142

X1

X2

1.0

0.05

1.6

0. 2

3.0

0.4

4.4

0.7

5.0

0.8

Dónde:

X1: Proporción de pulpa de Aguaymanto/Berenjena

X2: % de Pectina

Los valores codificados de la Tabla 7 fueron utilizados en la construcción del

planeamiento mostrado en la Tabla 8, teniendo como respuestas la consistencia y sabor

de la mermelada de Aguaymanto/Berenjena.

1/4

2 ...(2)k

Page 36: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

27

Tabla 8. Matriz codificada y valores reales en las respuestas consistencia (Y1) y sabor (Y2).

Ensayos

X1 X2 Y1 Y2

Proporción pulpa de

Aguaymanto /

Berenjena

% de pectina consistencia sabor

Real Codificado Real Codificado

1 4.4 1 0.7 1

2 4.4 1 0.2 -1

3 1.6 -1 0.7 1

4 1.6 -1 0.2 -1

5 5 1.41 0.4 0

6 5 -1.41 0.4 0

7 3 0 0.8 1.41

8 3 0 0.05 -1.41

9 3 0 0.4 0

10 3 0 0.4 0

11 3 0 0.4 0

3.3.7. Análisis estadístico

Con los resultados (Y1 y Y2) de la Tabla 7 y utilizando el software STATISTICA 7.0, se

determinó los coeficientes de regresión (Tabla 9) identificando los parámetros significativos,

con lo que se elaborará un modelo polinómico con modelos matemáticos de segundo orden

codificado como el que se muestra a continuación (Rodríguez y Iemma, 2005).

2

0

1 1 1

............... ...(3)K k K

j j uj u j jj j

j uj j

Y b b X b X X b X u j

Page 37: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

28

Dónde:

jbb ,0 = Coeficientes de regresión

i = 1, 2, 3, 4

j = 1, 2, 3, 4

Tabla 9. Coeficientes de Regresión para las Respuestas Y

Dónde:

L – Lineal

Q – Cuadrática

Luego para validar el modelo estadístico, se realizó un análisis de varianza

(ANVA) como se muestra en la Tabla 10 para las respuestas investigadas,

verificando si las variables son significativas (p<0.05 y R2). La significancia del

modelo y valores R² 1 indican la concordancia entre los valores experimentales

y previstos para el modelo.

Factor

Coeficiente de

Regresión

Parámetro de

Error p – valor

Media

Xi (L)

Xi(Q)

XiXj

Page 38: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

29

Tabla 10. ANVA para las respuestas Y

Fuente de

Variación

Grados

de

libertad

Suma de

Cuadrados SQ

Media de

Cuadrados QM

F calc.

p - valor

Regresión

Lineal: RL

Residuos

Total

k: coeficientes de la regresión lineal. n: número total de ensayos.

Analizados los resultados se procedió a generar las Superficies de Respuesta con las curvas

de Contorno para visualizar los valores óptimos, superponiendo las gráficas

3.3.8. Validación del modelo matemático

Para validar el modelo obtenido que nos permitirá pronosticar los valores de las variables

dependientes conociendo los valores de las variables independientes, se realizó la parte

experimental con los valores de aguaymanto/berenjena y % de pectina, que nos permitan

obtener un sabor agradable y una textura adecuada.

Se realizó tres corridas experimentales con los valores óptimos de las variables de la reacción

para comprobar que tan lejos o cerca se encuentran de los valores reales.

Se realizó una comparación de los valores predichos por el modelo frente a los observados y

se determinó el valor del coeficiente de determinación; además, se determinaron los valores

de error porcentual.

Page 39: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

30

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Resultados experimentales de los ensayos realizados

Luego de realizada la parte experimental, se obtuvo mermelada con diferentes valores de sabor y

consistencia, los cuales se muestran en la Tabla 11.

Tabla 11. Resultados experimentales de los ensayos realizados

Ensayos

Variables Reales Variables Respuesta

Proporción pulpa de

Aguaymanto /

Berenjena

% de pectina consistencia sabor

X1 X2 Y1 Y2

1 4.4 0.7 6.2 7.2

2 4.4 0.2 8.3 7.8

3 1.6 0.7 4.9 6.9

4 1.6 0.2 6.7 5.9

5 5 0.4 6 8.1

6 5 0.4 7.2 8.4

7 3 0.8 5.2 6.5

8 3 0.05 10.1 5.4

9 3 0.4 6.3 7.1

10 3 0.4 7.2 6.9

11 3 0.4 7.3 7.4

Page 40: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

31

4.2. Modelaje matemático y optimización según DCCR

Los datos fueron procesados en el software Statistica 8.0, el cual me permitió obtener un

modelo de regresión para la predicción de cada variable dependiente. En la Tabla 12 se

muestran los coeficientes de cada modelo con su respectivo valor de probabilidad p, el cual

debe ser menor a 0.05 para que se consideren coeficientes significativos del modelo.

Tabla 12. Coeficiente de regresión de los modelos obtenidos

Factor Consistencia Sabor

Coeficiente P Coeficiente P

Intercepto 5,4713 0,038592 3,44160 0,010038

(1) Pulpa (L) 2,6459 0,046964 0,30032 0,524392

Pulpa (Q) -0,3449 0,053060 0,09170 0,184020

(2) Pectina (L) -10,0409 0,049953 11,63938 0,001013

Pectina (Q) 6,1063 0,138386 -8,37992 0,002596

Interacción -0,1920 0,817148 -1,10956 0,023047

R2 92,574% 96,383%

R2 ajustado 85,147% 92,765%

(L) = Lineal (Q) = Cuadrático

Para la variable consistencia, se encontró tres coeficientes significativos; el intercepto, la

proporción de pulpa aguaymanto/berenjena lineal y el porcentaje de pectina lineal; ya que

los valores de p son menores que 0.05, para la formación de la ecuación que predice la

consistencia (Y1) se tomó todos los coeficientes de la regresión para no disminuir el

coeficiente de determinación (R2) y por ende la capacidad predictiva del modelo de

regresión y pueda expresar la consistencia de la mermelada lo más cercano a la real.

Page 41: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

32

Y1 = 5.4713 + 2,6459 X1 – 0,3449X12 – 10,0409 X2 + 6,1063 X2

2 – 0,1920 X1 X2…(4)

Dónde:

Y1 = Consistencia de la mermelada

X1 = Relación de pulpa aguaymanto/berenjena

X2 = Porcentaje de pectina

Para la variable sabor se obtuvo cuatro coeficientes significativos para la formación del

modelo de regresión; El intercepto, el porcentaje de pectina lineal, el porcentaje de pectina

cuadrático, y la interacción de la proporción de pulpa de aguaymanto/berenjena lineal y

porcentaje de pectina lineal; Aparentemente este sería el modelo a tomar, pero no es así

debido al bajo coeficiente de determinación (57.54%) que presentaría la regresión. Por ello

se toma todos los coeficientes para aumentar la capacidad de predicción del modelo

obtenido, cuyo coeficiente de determinación es 96,383% y un coeficiente de determinación

ajustado de 92,765%.

El modelo de regresión para la determinación del sabor de la mermelada nos otorgó la siguiente

ecuación:

Y2 = 3,44160 + 0,30032 X1 + 0,09170 X12 + 11,63938X2 - 8,37992 X2

2 - 1,10956 X1 X2...(5)

Dónde:

Y2 = Sabor de la mermelada

Page 42: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

33

Tabla 13. Análisis de varianza de los modelos de regresión

Modelo de Sabor

Fuente de

Variación

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrado

Medio F calculado F tabulado

Regresión 7,73688947 5 1,54737789 26,6437171 5,05032906

Residuos 0,29038326 5 0,05807665

Total 8,02727273 10

Modelo de Consistencia

Fuente de

Variación

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrado

Medio F calculado F tabulado

Regresión 19,115620 5 3,823124 12,4655976 5,05032906

Residuos 1,533470 5 0,306694

Total 20,649090 10

Como se observa en la Tabla 13, ambos modelos de regresión, tanto para el sabor como para

la consistencia son significativos con un F calculado mayor al F tabulado lo que indica que

los modelos pueden ser tomados para predecir las variables de respuesta. Analizando además

de la significancia, los coeficientes de determinación indican el buen ajuste del modelo

(96,383% y 92,574% respectivamente). Es decir que para el sabor el 96,383 % de la variabilidad

de la misma es explicada por el modelo con las variables independientes estudiadas y los niveles

establecidos; en el caso de la consistencia el 92,574% de la variabilidad de la misma es explicada

por el modelo con las variables independientes estudiadas y los niveles establecidos. Esta

validación estadística permite interpretar los resultados mediante las superficies de respuesta.

4.3. Efecto de la proporción aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina

Luego de haber formado los modelos, se obtuvo las superficies de respuesta que explican el

efecto de las variables independientes sobre las dependientes.

En las Figura 5 y 6 se presentan el efecto de la proporción aguaymanto/berenjena y

porcentaje de pectina en el sabor de la mermelada. Se puede apreciar que la aceptabilidad en

cuanto a sabor es mayor al ir aumentando la proporción aguaymanto/berenjena. Por otro

lado, el sabor de la mermelada se va haciendo más aceptable a medida que aumenta la el

porcentaje de pectina hasta el 0.6%, si se agrega por encima de esa cantidad el sabor se ve

mermado. El análisis de varianza de la Tabla 14 nos indica que sólo las variables

independientes: proporción aguaymanto/berenjena lineal, porcentaje de pectina cuadrática y

Page 43: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

34

la interacción lineal de la proporción aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina afectan

significativamente sobre el sabor (p<0,05).

Figura 5. Superficie de respuesta de la variable Sabor

Figura 6. Superficie de contornos del efecto de % de pectina y proporción de pulpa

aguaymanto/berenjena en el sabor de mermelada.

Page 44: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

35

La superficie para el sabor presenta un coeficiente de determinación para el modelo de la

variable sabor del 96,383% lo cual indica que las variables independientes explican en ese

porcentaje a las variables rendimiento. Y, un coeficiente de determinación ajustado del

92,765%, lo cual indica que el 92,765% de la variabilidad de la variable rendimiento es

explicada por las variables independientes, si se introduce una variable adicional al modelo.

Tabla 14. Análisis de varianza de la variable Sabor

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados

Grados de

Libertad

Cuadrado

Medio F calculado p

Pulpa (L) 2,143806 1 2,143806 36,91338 0,001745

Pulpa (Q) 0,137860 1 0,137860 2,37376 0,184020

Pectina (L) 0,092909 1 0,092909 1,59976 0,261683

Pectina (Q) 1,793042 1 1,793042 30,87371 0,002596

Interacción 0,608229 1 0,608229 10,47286 0,023047

Error 0,290383 5 0,058077

Total SS 8,027273 10

En las Figuras 7 y 8 están expuestos la proporción aguaymanto/berenjena y porcentaje de

pectina en la consistencia de la mermelada. En dichas figuras se puede observar que a

medida que la proporción aguaymanto/berenjena aumenta hasta un valor de 3.5aumenta

también la consistencia, sin embargo con valores superiores a 3.5 la consistencia tiende a

bajar. Por otro lado a medida que aumenta el porcentaje de pectina, agregada en la

mermelada, los valores de consistencia van disminuyendo, cabe señalar que la unidad de

medida de la consistencia para esta investigación fue de centímetro de recorrido/15

segundos.

En base a estos resultados obtenidos se afirma que a medida que aumenta el porcentaje de

pectina en la mermelada disminuye el recorrido de la misma debido a que un contenido

mayor de dicho hidrocoloide genera una mermelada más consistente.

Según el análisis de varianza mostrado en la Tabla 15, la variable porcentaje de pectina

lineal afecta significativamente a la variable consistencia debido a que los la probabilidad es

menor que 0.05.

Page 45: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

36

Figura 7. Superficie de respuesta de la variable consistencia

Figura 8. Superficie de contornos del efecto de % de pectina y proporción de pulpa

aguaymanto/berenjena en la consistencia de mermelada.

Tabla 15. Análisis de varianza de la variable consistencia

Fuente de

Variación

Suma de

Cuadrados

Grados de

Libertad

Cuadrado

Medio F calculado p

Pulpa (L) 1,040750 1 1,040750 3,39346 0,124804

Pulpa (Q) 1,950370 1 1,950370 6,35934 0,053060

Pectina (L) 13,113960 1 13,113960 42,75913 0,001252

Pectina (Q) 0,952060 1 0,952060 3,10426 0,138386

Interacción 0,018210 1 0,018210 0,05939 0,817148

Error 1,533470 5 0,306690

Total SS 20,649090 10

Page 46: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

37

Se puede distinguir valores entre 5.5 y 6,5 con respecto a la proporción aguaymanto/berenjena y

valores entre 0.2 y 0.6 % con respecto al porcentaje de pectina, se obtienen altos valores de

aceptabilidad con respecto al sabor y a la vez una consistencia estadísticamente adecuada. Por lo

cual, se puede producir en esos rangos si es que uno desea obtener mermelada de dichas

características. Además, cabe mencionar que otras variables pueden afectar el proceso.

4.4. Validación experimental del modelo

Finalmente, se validaron los modelos, realizando corridas experimentales dentro de los rangos

“óptimos” de proporción aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina. Para ello se tomaron

proporciones aguaymanto/berenjena de 4, 4.5 y 5, y porcentajes de pectina de 0.1, 0.2 y 0.3%.

Tabla 16. Valores de consistencia experimental y previsto por el modelo.

Pulpa Pectina Sabor

predicho

Sabor

experimental Error

5.5 0,2 9,51667 9,2 3,32755996

6.0 0,4 8,45690 8,1 4,22018856

6.5 0,6 7,32760 7,1 3,10602507

Las Tablas 16 y 17 muestran la validación de ambos modelos (consistencia y sabor), en los

cuales se comparan los valores experimentales y predichos. Ambos modelos muestran una buena

capacidad de predicción y pueden ser empleados dentro del rango establecido en el presente

trabajo de experimentación, ya que presentan errores porcentuales pequeños.

Tabla 17. Valores de sabor experimental y previsto por el modelo.

Pulpa Pectina Sabor

predicho

Sabor

experimental Error

5.5 0,2 3,97959 4,1 -3,02560573

6.0 0,4 4,60058 4,5 2,18632687

6.5 0,6 5,23237 5,4 -3,20377386

Page 47: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

38

V. CONCLUSIONES

Se determinó la influencia de la proporción aguaymanto/berenjena (1/1 - 5/1) y porcentaje de

pectina (0.05 -0.8%) en el sabor y consistencia de una mermelada de aguaymanto y berenjena

concluyendo que a mayor proporción aguaymanto/berenjena mayor será el valor de sabor y que

un porcentaje de pectina bajo tanto como un porcentaje de pectina alto causan una consistencia

que no es adecuada para la mermelada de aguaymanto y berenjena.

La metodología de superficie de respuesta permitió obtener los modelos que definen el

comportamiento de las variables para las respuestas, el modelo fue significativo (p < 0.05, R2

elevados) para la respuestas sabor y consistencia, siendo posible construir las superficies de

respuesta y definir las regiones de interés para ambas respuestas.

A través de la metodología de superficie de respuesta se determinaron los parámetros adecuados

de proporción aguaymanto/berenjena y porcentaje de pectina para obtener una mermelada con

sabor agradable y consistencia adecuada, los cuales fueron en proporción aguaymanto/berenjena

berenjena entre 5.5/1 y 6.5/1 y porcentaje de pectina entre 0.2 y 0.6%. Obteniéndose valores de

7,5 para el sabor y de 5,5 de consistencia para la mermelada de aguaymanto y berenjena.

Page 48: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

39

VI. RECOMENDACIONES

Evaluar los costos de producción como una variable a analizar.

Evaluar el efecto de la temperatura, tiempo y/o pH de la mermelada sobre la viscosidad y

aceptabilidad de la misma.

Elaborar mermelada de diferentes materias primas y hortalizas y realizar comparaciones.

Page 49: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

40

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ARTEAGA, H. Y RODRIGUEZ, H. 2004. Diseño de un secador de bandejas prototipo que

opere con briquetas de carbón y determinación del nivel óptimo de cuatro variables que

intervienen en el secado de papa (Solanum tuberosum) variedad Canchán. Ingeniería

Agroindustrial .Trujillo - Perú

AYALA, G. 2003. Aporte de los cultivos andinos a la nutrición humana. Universidad Nacional

de San Marcos. Lima. Perú. Disponible en:

http://www.cipotato.org/ARTC/Series/06_PDF_RTAs_Capacitacion/07_Aporte_cultivos_andino

s_nutric_human.pdf

AYALA, J. Y PARDO R. 1985. Optimización por Diseños Experimentales con Aplicaciones en

Ingeniería. Lima-Perú. Pp. 261.

CÁMARA M., SÁNCHEZ C. Y TORIJA E. 2003. Frutas y verduras fuente de salud.

Departamento de nutrición y bromatología. Facultad de farmacia. Universidad Complutense de

Madrid – España. Disponible en URL:

http://www.senba.es/recursos/pdf/frutas_y_verduras.pdf

COLQUICHAGUA, D. Y ORTEGA E. 2005. Procesamiento de mermeladas de frutas nativas.

Soluciones Prácticas - ITDG. Lima, Perú. Disponible en URL:

http://www.solucionespracticas.org.pe/fichastecnicas/pdf/FichaTecnica24-

Elaboracion%20de%20mermeladas.pdf

Page 50: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

41

CONVENIO MAG-IICA. 2001. Uvilla. Disponible en:

http://www.sica.gov.ec/agronegocios/biblioteca/Convenio%20MAG%20IICA/productos/uvilla_

mag.pdf

CORNELL, J. 1990. “Experiments with mixtures”. Design, Models and the analysis of mixture

data New York, second edition.

CORONADO, M. Y HILARIO R. 2001. Elaboración néctares de frutas. Procesamiento de

alimentos para pequeñas y microempresas agroindustriales. Lima - Perú. Disponible en URL:

http://infoagro.net/shared/docs/a5/

DIMITRI, M. 1995.” Enciclopedia argentina de agricultura y jardinería”. Segundo volumen. 3.ª

edición, pág. 657-1163. Buenos Aires: ACME.

ESPINOSA MANFUGÁS JULIA. 2007. Evaluación sensorial de los alimentos. Ministerio de

Educacion Superior. Editorial Universitaria. Edición Torricella Morales. Universidad de La

Habana – Cuba

GARCIA D. Y PAREDES G. 2001. Proceso tecnológico para la elaboración de mermelada de

guayaba (Psidium guava). Universidad central de Venezuela facultad de agronomía

departamento de química y tecnología cátedra de tecnología de frutas y hortalizas. Disponible en

URL:

http://ftpctic.agr.ucv.ve/intranet/quimica/frutas/etapa2/guayaba.doc

MONTGOMERY, D. 1991. “Diseño y Análisis de Experimentos”. Editorial Iberoamerica.

México. Pp. 524.

Page 51: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

42

MOREIRAS O. 2001. “Tablas de Composición de Alimentos. Ediciones Pirámide”. Madrid.

RODRIGUEZ, M. Y IEMMA. 2005. Planeamientos de Experimentos y Optimización de

Procesos.

SARLI, 1999. A. “Tratado de horticultura”. Buenos Aires (Argentina). Hemisferio Sur.

SEPÚLVEDA, E. Y SAENZ, C. 1994. El Capulí: Un fruto exótico con posibilidades

agroindustriales. Revista Alimentos Nº 2. Vol. 19. Chile.

Page 52: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

43

VIII. ANEXOS

7.1. Ensayos para la caracterización de la materia prima

Método para la determinación de la Humedad

Nombre del método: método del peso constante (A.O.A.C, 1995)

Procedimiento:

Colocar el crisol que servirá de tara, en la estufa a 105°C por espacio de una hora.

Colocar inmediatamente en el secador por espacio de 20 minutos para que enfríe y luego pesarla.

Este peso del crisol seco se denomina peso de tara.

Pesar en el crisol entre 2 a 5 g. de muestra aproximadamente, a este peso se le denomina peso de

la muestra húmeda (W1).

Llevar a la estufa a una temperatura de 130°C durante 2 horas, hasta que el peso sea constante.

Se coloca en el desecador por 20 minutos y finalmente se pesa (W2)

Cálculos:

1 2

1

(%) *100...(6)W W

HW

Dónde:

H (%): contenido de humedad expresada en porcentaje

W1: peso de la muestra húmeda (g)

W2: peso de la muestra seca (g)

Page 53: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

44

Método para la determinación de los sólidos solubles (A.O.A.C., 1995)

Procedimiento:

Tomar dos gotas del extracto del aguaymanto o berenjena.

Dejar caer en el visor del refractómetro.

Leer directamente la concentración expresada en grados brix.

Ajustar la lectura según la temperatura de medición.

Page 54: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

45

7.2. Fotografías de la experimentación

Figura 9. Selección de la materia prima

Figura 10. Caracterización de la materia prima

Page 55: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

46

Figura 11. Mermelada obtenida de la presente investigación

Figura 12. Medición de la consistencia de la mermelada

Page 56: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

47

Figura 13. Ejecución experimental de la medición de consistencia

Figura 14. Consistómetro usado para medir la consistencia

7.3. Resultados complementarios

Page 57: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

48

Figura 15. Diagrama de Pareto para la variable consistencia.

Figura 16. Valores predichos frente a valores observados del modelo de regresión de la

variable consistencia.

Page 58: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

49

Figura 17. Diagrama de Pareto para la variable sabor.

Figura 18. Valores predichos frente a valores observados del modelo de regresión de la

variable sabor.

Page 59: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

50

Tabla 18. Datos para la determinación de humedad de aguaymanto

placas (g)

muestra

(g)

muestra y

placa (g) Peso final

%

Humedad

P1 50,5356 4,0731 54,6087 51,095 86,2659891

P2 49,0947 3,8551 52,9498 49,9024 79,0485331

P3 47,8222 3,9365 51,7587 48,6692 78,4834244

Promedio 81,26598217

Desviación

estándar 4,3

Variabilidad 5,3

Tabla 19. Datos para la determinación de humedad de berenjena

placas (g)

muestra

(g)

muestra y

placa (g) Peso final

%

Humedad

P1 46,0419 6,4507 52,4926 47,2336 81,5260359

P2 48,944 9,471 58,415 50,6601 81,8804772

P3 46,853 12,26089 59,11389 49,0585 82,0119094

Promedio 81,80614086

Desviación estándar 0,3

Variabilidad 0,3

Tabla 20. Determinación de Brix de aguaymanto

Brix

M1 12

M2 13

M3 12

Promedio 12,33333333

Desviación

estándar 0,577350269

Variabilidad 4,681218399

Tabla 21. Determinación de Brix de berenjena

Brix

M1 10

M2 11

M3 10,5

Promedio 10,5

Desviación

estándar 0,5

Variabilidad 4,761904762

Page 60: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

51

Tabla 22. Datos utilizados para obtener la consistencia promedio de mermelada

C1 C2 C3 Consistencia

1 6,1 6,3 6.8 6,2

2 8,5 8,1 7.8 8,3

3 5 5,1 4,5 4,9

4 6,5 6,9 6.2 6,7

5 6,2 5,9 6 6,0

6 7 7,5 7,1 7,2

7 5,5 5 5,1 5,2

8 9,9 10,1 10,3 10,1

9 6,2 6,9 5,9 6,3

10 7,9 6,5 7,2 7,2

11 6,1 8,8 6,9 7,3

Page 61: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

52

Tabla 23. Resultados de la evaluación sensorial para el sabor de mermelada

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11

1 7,1 9,3 6.8 4,5 8,5 7,9 7,2 5,1 8,4 8,1 8,9

2 8,1 8,9 7.8 5,2 8,2 8,4 6,9 4,9 7,2 6,9 8,1

3 9 6,1 6,1 6,1 8,4 7,5 8,1 4,6 6,2 7,1 7,8

4 6,5 6,9 5.2 5,9 8,1 9,2 7,2 5,8 7,4 7,5 8,5

5 7,2 7,9 8 6,9 7,9 9,1 5,2 6,1 6,8 6,6 8,1

6 7,8 9,5 7,1 4,1 8,6 8,9 5,8 5,4 8,1 6,3 9,1

7 7,5 6,5 5,6 3,9 6,9 9,6 6,2 6,4 6,9 6,5 8,3

8 7,9 8,1 6,3 5,3 7,9 7,8 6,5 5,2 7,1 6,2 7,1

9 6,2 7,9 4,9 5,9 8,2 8,6 5,4 4,4 7,5 7,5 6,9

10 7,9 6,5 7,2 5,8 8,5 8,1 6,9 5,6 6,6 5,9 7,8

11 6,1 8,8 6,9 6,1 9,2 7,8 7,2 6,3 6,3 6,9 8,1

12 5,5 8,1 6,2 6,2 8,1 8,6 6,5 7,1 7,6 7,6 7,9

13 8,9 7,4 7,4 6,1 8,4 9,1 6,2 5 8,8 6,3 7,5

14 6,3 7,3 6,3 7,5 9,7 6,9 7,5 5,1 7,2 7,1 7,9

15 7,6 5,9 5,2 6,1 8,9 7,9 5,9 6,2 8,3 5,7 6,1

16 6,6 7,8 8,5 5,7 8,1 8,6 6,9 4,2 6,8 5,1 6,2

17 5,9 9,5 8,2 5,6 7,8 8,9 7,6 4,1 7,2 6,2 6,1

18 6,3 9,1 7,2 6,2 8,5 9,6 6,4 4,7 6,2 7,6 7,5

19 7,1 6,9 7,6 5,1 8,1 7 6,1 5,2 6,5 7,3 6,1

20 8,9 8,6 7,3 6,5 9,1 8,6 5,6 5,7 5,9 7,5 6,6

21 6,3 8,1 7,5 6,7 8,3 8,4 5,9 5,9 7,7 7,2 5,9

22 7,5 6,2 7,2 5,6 7,1 8,3 6,4 6,1 6,2 8,1 6,3

23 8,5 8,9 8,1 5,7 6,9 9,1 5,7 5,4 7,2 8,2 7,1

24 7,8 7,2 8,1 6,7 7,8 8,5 6,1 5,5 6,9 6,7 8,9

25 8,6 6,5 6,9 5,8 8,1 7,9 5,7 6,3 7,5 6,9 6,3

26 6,5 8,5 6,5 6,5 7,9 7,6 6,3 4,8 6,6 7,2 7,5

27 6,1 7,9 6,1 7,1 7,5 9,1 7,5 5,2 5,7 6,7 7,4

28 5,6 8,9 7,1 5,9 7,9 8,2 7,1 4,6 7,9 6,8 8,1

29 8,5 7,2 6,5 6,1 6,1 8,6 6,1 7,6 7,4 7,6 6,9

30 6,9 6,3 6,8 6,2 8,5 8,5 6,6 4,6 6,9 6,3 7,2

Promedio 7,2 7,8 6,9 5,9 8,1 8,4 6,5 5,4 7,1 6,9 7,4

Page 62: Inicio - Universidad Nacional de Trujillo

53

7.4. Ficha de evaluación para el sabor de mermelada

FICHA DE EVALUACIÓN SENSORIAL PARA MERMELADA DE AGUAYMANTO Y

BERENJENA.

Producto: Mermelada de aguaymanto y berenjena.

Nombre:

Fecha:

Observe cada una de las muestras que tiene ante usted, use la escala que se indica marcando con

una pequeña cruz donde considere que corresponde a la aceptación que le otorga al producto con

respecto al sabor, ya sea cerca del mínimo, cerca del centro, o cerca del máximo.

Sabor

Me disgusta

mucho

Me es

indiferente Me gusta

mucho