PROYECTO EDUCATIVO INSTITUCIONAL P.E.I CON ÉNFASIS EN GESTIÓN SOSTENIBLE DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS EN EL

CAÑÓN DEL COMBEIMA

PROYECTO DE SERVICIOS INTEGRADOS PARA JÓVENES DEL CAÑÓN DEL COMBEIMA

PROGRAMA FORMACIÓN DE EDUCADORES

SEMINARIO – TALLER III

MANEJO Y POSTCOSECHA Y PROCESAMIENTO DE FRUTAS Y HORTALIZAS

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA ALCALDÍA DE IBAGUÉSECRETARIA DE APOYO A LA GESTIÓN

INSTITUCIONAL Y ASUNTOS DE LA JUVENTUD

1 DICIEMBRE DE 2002 IBAGUÉ - TOLIMA

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CONVENIO DE APOYO Y COOPERACICONVENIO DE APOYO Y COOPERACICONVENIO DE APOYO Y COOPERACICONVENIO DE APOYO Y COOPERACIÓÓÓÓN INTERINSTITN INTERINSTITN INTERINSTITN INTERINSTITUCIONAL UCIONAL UCIONAL UCIONAL ENTRE LA UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Y EL PROYECTO DEENTRE LA UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Y EL PROYECTO DEENTRE LA UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Y EL PROYECTO DEENTRE LA UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Y EL PROYECTO DE SERVICIOS INTEGRADOS PARA JÓVENES SERVICIOS INTEGRADOS PARA JÓVENES SERVICIOS INTEGRADOS PARA JÓVENES SERVICIOS INTEGRADOS PARA JÓVENES ---- SUBPROYECTO SUBPROYECTO SUBPROYECTO SUBPROYECTO

MUNICIPAL DEL MUNICIPIO DE IBAGU MUNICIPAL DEL MUNICIPIO DE IBAGU MUNICIPAL DEL MUNICIPIO DE IBAGU MUNICIPAL DEL MUNICIPIO DE IBAGUÉÉÉÉ

JORGE TULIO RODRIGUEZ ALCALDE DEL MUNICIPIO DE IBAGUE

MERCEDES GARCÍA PEREZ

SECRETARÍA DE APOYO A LA GESTIÓN

INSTITUCIONAL Y ASUNTOS DE LA JUVENTUD DIRECTORA DEL SUBPROYECTO MUNICIPAL

ALBA PATRICIA CASTELLANOS ORJUELA

COORDINADORA MUNICIPAL (E) SUBPROYECTO MUNICIPAL SERVICIOS INTEGRADOS PARA

JÓVENES

MARIA CRISTINA BASTO DE LOPEZ RECTORA COLEGIO MARIANO MELENDRO

ORLANDO HENAO

RECTOR INSTITUTO TÉCNICO AMBIENTAL

ORLANDO MARIN DIRECTOR DE NÚCLEO EDUCATIVO

JESÚS RAMON RIVERA BULLA RECTOR UNIVERSIDAD EL TOLIMA

JOSÉ HERMAN MUÑOZ ÑUNGO

VICERRECTOR ACADÉMICO –U.T.

CESAR AUGUSTO VELANDIA DIRECTOR OFICINA DE

INVESTIGACIONES – U.T.

SANDRA AMAYA DE PUJANA DECANA FACULTAD CIENCIAS DE LA

EDUCACIÓN – U.T.

RAFAEL VARGAS RIOS DECANO FACULTAD DE INGENIERÍA

FORESTAL – U.T.

URIEL PÉREZ GÓMEZ COORDINADOR PROGRAMA DE MAESTRÍA EN PLANIFICACIÓN Y

MANEJO AMBIENTAL EN CUENCAS HIDROGRÁFICAS – U.T.

PROFESORAS COORDINADORAS

CLAUDIA PATRICIA VALENZUELA YANETH BOHORORQUEZ PÉREZ

URIEL PÉREZ GÓMEZ COORDINADOR GENERAL

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

JAIME FRANCISCO LOZANO COORDINADOR ACADÉMICO

CIENTÍFICO UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

Equip JODISEÑ

3 o de Apoyo:

HANA MILENA FORERO GIOVANNI BARRIOS O ELABORACIÓN DE DOCUMENTOS APOYO-LOGÍSTICA

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TABLA DE CONTENIDO

1. JUSTIFICACION 5

2. OBJETIVOS 7

3. CONTENIDO TEMÁTICO 8

3.1 IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE FRUTAS: 8

3.2 FISIOLOGÍA POSTCOSECHA DE PRODUCTOS HORTOFRUTÍCULAS 8

3.3 CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS HORTOFRUTÍCULOS EN FRESCO 8

3.4 OPERACIONES DE ACONDICIONAMIENTO PARA EL PROCESAMIENTO DE

FRUTAS Y HORTALIZAS 9

3.5 MÉTODOS DE CONSERVACIÓN 9

4. INTESIDAD HORARIA 9

5. GUIAS DE LABORATORIO 11

5.1 IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÒN DE FRUTAS 12

5.2 FISIOLOGIA POSTCOSECHA DE PRODUCTOS HORTOFRUTICOLAS 23

5.3 CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS HORTOFRUTICOLAS EN FRESCO 29

5.4 OPERACIONES DE ACONDICIONAMIENTO PARA EL PROCESAMIENTO 38

DE FRUTAS Y HORTALIZAS 38

5.5 METODOS DE CONSERVACION DE PRODUCTOS HORTOFRUTICOLAS 48

6. MATERIAL COMPLEMENTARIO 70

6.1 ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACION 71

6.2 LOS ADITIVOS 83

6.3 COLORANTES 91

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1. JUSTIFICACION

Con el fin de dar cumplimiento a uno de los objetivos basicos del proyecto macro,

el proyecto de manejo postcosecha, transformacion y capacitacion en frutas para

jovenes del cañon del Combeima, a traves del programa de ingenieria

agroindustrial de la Universidad del Tolima, pretendio por medio de un seminario

taller de 4 dias compartir conocimientos con los docentes de colegios y escuelas

interesados en profundizar en la temática de frutas y hortalizas mediante la

aplicación de procesos tecnológicos que faciliten el manejo, manipulación,

acondicionamiento de estos productos tanto en fresco como en procesado.

La universidad del Tolima como institución de formación academica que

propende por el trabajo investigativo y de extensión, busco que el proyecto de

manejo de frutas y hortalizas en fresco y procesado mantuviera vigencia a través

del tiempo mediante la generación y utilización de herramientas y mecanismos

de facil adaptación a los procesos productivos tradicionales de la zona.

Es así, como a través de este proyecto se consolido la consecución de equipos e

implementos de laboratorio básicos ubicados tanto en el colegios Mariano

Melendro como en el Instituto Técnico Ambiental centrados en una licuadora

industrial, un equipo de refrigeración y congelación (nevecón), equipos de

laboratorio para la determinación de caracteristicas fisicoquimicas (refractometro,

potenciometro, balanza, calibradores para frutas pequeñas y medianas, pie de

rey, termometros, termohigrometros), un autoclave, empaques para recolección

y envasado de productos procesados y herramientas básicas en plástico, vidro y

aluminio para corte, reducción de tamaño, cocción, filtrado, etc.

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Con la disponibilidad de estos equipos y herramientas sumados al material

entregado en este seminario se pretende que los docentes de la zona integren a

la comunidad en general, representada por padres de familia, jovenes

escolarizados, jovenes no escolarizados y productores, para que se promueva el

mejoramiento de la actividad productiva y la generación de pequeñas empresas

que mejoren su calidad de vida.

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2. OBJETIVOS

Dar bases en el área de postcosecha y transformación de frutas y hortalizas a

docentes de escuelas y colegios del cañón del Combeima, con el fin de promover

la continuidad del proyecto.

Estimular la población encargada de formar los jóvenes de la zona, mediante el

desarrollo de talleres teórico prácticos en el manejo de alimentos perecederos con

alto valor nutricional.

Capacitar a los docentes de los colegios en el empleo de los equipos

conseguidos con la realización de este proyecto, para facilitar su posterior labor

formativa.

Ofrecer herramientas básicas a los docentes en el área de la agroindustria, con el

propósito de incluir dentro del PEI institucional la línea de frutas y hortalizas.

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3. CONTENIDO TEMÁTICO

Este seminario taller involucro aspectos teorico prácticos relacionados con la

caracterización, formación, desarrollo, crecimiento y maduración de las frutas y

las hortalizas, la incidencia de sus cambios metabolicos y fisiologicos en la

calidad de los productos y el comportamiento durante la recolección, transporte,

empaque, almacenamiento y transformación.

3.1 IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE FRUTAS:

Identificación de tejidos

Propiedades físicas

Propiedades químicas

Identificación de daños generadores de perdidas en postcosecha

Tipos de perdida

Cuantificación de perdidas

3.2 FISIOLOGÍA POSTCOSECHA DE PRODUCTOS HORTOFRUTÍCULAS

Conceptualización de transpiración

Consecuencias de la transpiración

Factores que afecten la transpiración

Medida de la transpiración

La respiración

Factores que afecten la respiración

Medida de la respiración

3.3 CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS HORTOFRUTÍCULOS EN FRESCO

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Agentes de maduración

El etileno

Precursores del etileno

Absorbentes y controladores del etileno

Atmósferas modificadas

Aspectos generales del almacenamiento

Almacenamiento en frío

3.4 OPERACIONES DE ACONDICIONAMIENTO PARA EL PROCESAMIENTO DE FRUTAS Y HORTALIZAS

Limpieza

Desinfección

Selección y clasificación

Pelado

Acción enzimática y control de enzimas

Escaldado

Molido o triturado

3.5 MÉTODOS DE CONSERVACIÓN

Conceptualización de pulpas, mermeladas, bocadillos, compotas, salsas, pastas,

conservas, encurtidos, escabeches, deshidratados.

Factores de descomposición y control de frutas y hortalizas

Procesamiento para obtención y conservación de pulpas, mermeladas, conservas,

encurtidos, deshidratados y bocadillos.

4. INTESIDAD HORARIA

Este seminario se desarrollo en las instalaciones del Colegio Mariano Meledro, en

cuatro sesiones con intensidad horaria de 6 horas por jornada de trabajo.

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Lograndose una participación de 14 docentes distribuidos así:

Caracterización de frutas 5 docentes

Acondicionamiento en fresco 14 docentes

Almacenamiento en fresco 14 docentes

Adecuación de productos para procesamiento 13 docentes

Procesamiento de frutas 13 docentes

Las fechas de ejecución de este seminario taller fuerón:

14 de noviembre del 2002 Caracterización de frutas

21 de noviembre del 2002 Acondicionamiento y almacenamiento en fresco

de frutas

4 de diciembre del 2002 Adecuación de frutas por proceso

5 de diciembre del 2002 procesamiento de frutas

Se entrego material de apoyo representado por:

• Guias prácticas para la realización de los laboratorios

Documentos complementarios en los siguientes temas:

• Almacenamiento en frío

• Atmósferas modificadas

• Empaques

• Aditivos: Conservantes, Colorantes, Gelificantes y Espesantes

• Importancia y efecto de los antioxidantes y acidulantes

• Sistemas de secado

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5. GUIAS DE LABORATORIO

Se diseñarón cinco guías prácticas que fueron empleadas en el ejercicio de

capacitación de los docentes; estas fueron aplicadas y evaluadas por los

mismos docentes con el fin de emplearlas posteriormente como material básico

para la linea de agroindustria en frutas y hortalizas a implementar con los

estudiantes de ultimos grados de formación secundaria.

Tematica central de las guías de laboratorio 5.1 Identificación y caracterizaciòn de frutas y hortalizas

5.2 Fisiologia postcosecha de productos hortofruticolas

5.3 Conservación de productos hortofruticolas en fresco

5.4 Operaciones de acondicionamiento para el procesamiento de frutas y

hortalizas

5.5 Métodos de conservación de productos hortofruticolas

5.5.1 pulpas

5.5.2 prefritos congelados

5.5.3 productos de alta viscosidad

5.5.4 conservas

5.5.5 secado

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5.1 IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÒN DE FRUTAS Introducción Las frutas y hortalizas están constituidas por células que en conjunto conforman tejidos y órganos vegetales de distribución, estructura y formas diferentes que inciden directamente en la clasificación de género, especie y variedad. De su rigidez, ubicación y composición química se generan en mayor o menor porcentaje celulosa, sustancias pécticas, ligninas y hemicelulosa entre otros compuestos, que de una u otra forma inciden en su estructura, procesos fisiológicos y condiciones de manejo. Las células y estructuras que componen el exocarpo, mesocarpo y pericarpio dan la conformación general, dependiendo del tipo de tejido (fruta u hortaliza). Su características morfológicas, resistencia y perecibilidad permiten conocer variables importantes y relacionarlas con su manejo, uso y comercialización tanto a nivel nacional como internacional. En Colombia se viene presentando un alto interés por sembrar y procesar frutas y hortalizas, pero en general el empresario, comerciante, agricultor y consumidor, escoge variedades por el simple aspecto agradable que presenta la fruta o la hortaliza de acuerdo a su tamaño, producción, color de la cascara o pulpa, ignorando por completo otros factores que pueden ser de mayor importancia para una mejor calidad del producto procesado, como es su rendimiento en pulpa, textura, presencia de fibras largas o cortas, facilidad de oxidación, entre otros. En el país existe gran variedad de frutas y hortalizas que de igual manera presentan un sinnúmero de variedades, las cuales reciben nombres diferentes de acuerdo a la región en que son cultivadas, por esto se ve la necesidad de conocer dichas variedades, las normas de calidad vigentes para cada una de ellas y algunos parámetros fisicoquímicos fundamentales que nos permitan identificarlas y caracterizarlas. Algunos de estos parámetros de calidad de la materia prima son el tamaño, color, forma, volumen, peso específico, densidad, área superficial, porosidad, rendimiento , textura, fibrosidad, acidez titulable que puede variar rápidamente con la maduración, modificando la relación Brix/acidez total y por consiguiente dulzura del producto, acidez, presencia de enzimas causantes de la oxidación de la pulpa, que de una forma u otra pueden afectar y determinar la manipulación, acondicionamiento, procesamiento y rendimiento. Es por ello, que la ubicación de volúmenes, variedades, procedencia y caracterización de los productos hortofrutícolas permitirá concretar la adquisición de materias primas acordes a las necesidades de los procesos productivos y /o demandas del consumidor final, durante los 12 meses del año a menores costos, en mayores volúmenes y con los estándares de calidad por proveedores que la planta requiera. OBJETIVOS Conocer los diferentes tipos de tejidos de frutas y hortalizas según su procedencia y las implicaciones en el manejo postcosecha. Identificar las estructuras internas de los frutos y hortalizas

Identificar, y evaluar algunos parámetros fisicoquímicos y organolépticos importantes en las frutas y hortalizas, relacionarlos con el uso industrial

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Establecer las causas y niveles de las perdidas postcosecha y relacionarlas con los tejidos constitutivos. MARCO DE REFERENCIA Definiciones La Celula La célula vegetal formada por paredes rígidas y semirígidas, son organizadas o unidas por sustancias que van dando lugar a láminas como la pared celular y el protoplasma; la membrana celular está formada por glucilípidos, glucoproteinas, lípidos y proteínas que integran la lamina media de afuera hacia adentro por la superposición de capas de celulosa, es permeable al agua y los solutos, su función básica es dar soporte estructural a la célula, al tejido y mantener organizado el contenido celular. El protoplasma está formado por citoplasma y paraplasma. El citoplasma es una sustancia fluida, continua, viscosa constituida por agua y sólidos disueltos o dispersos, aquí se dan importantes reacciones como la glicolisis y síntesis de proteínas, está rodeada por el plasmalema que aloja los orgánulos y corpúsculos membranosos como mitocondrias, cloroplastos, cromoplastos, amiloplastos, núcleo, aparato de golgui y retículo endoplasmático. Los Tejidos Los productos vegetales están formados por unión de células generando tejidos heterogéneos como raíz, tallo, hojas, flores, frutos secos y frutos carnosos cuya especialización está dada por las características de las células que lo conforman. El tejido predominante en la parte comestible de las frutas y hortalizas es el parénquima que se caracteriza por tener células de tipo poliédrico que no están en perfecto contacto, dando lugar a los espacios intercelulares. En las raíces, los tallos y las hojas el parenquima contiene también el tejido vascular; en las hojas se visualiza la pared celular y la cámara subestomática. Tejidos Meristemicos. son tejidos temporales de crecimiento. Las hortalizas de yema como el Brócoli, col de bruselas, lechuga, cebolla poseen mayor cantidad de este tipo de tejidos. FRUTA: Es el producto vegetal comestible, proveniente de la fructificación de plantas. acuoso, generalmente carnoso y de sabor azucarado que con un aroma y gusto característico, se utiliza fundamentalmente como alimento o postre. HORTALIZA: Planta herbácea cuyas hojas, flores, frutos, tallos, bulbos, raíces, rizomas e inflorescencias se consumen verdes o no, crudos o procesados. Producto con un alto contenido de agua y una carne

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relativamente firme, generalmente pobre en azúcar y aroma, aunque algunas de ellas producen un aroma característico durante la cocción las hortalizas se designan como: Verduras: Cuando se utilizan las partes verdes (espinacas, repollo) Legumbres: Cuando se emplean frutos o semillas que generalmente se producen dentro de una vaina (arveja, fríjol, soya) Hojas : órgano respiratorio y digestivo de la planta. (espinacas, acelgas, lechugas) Raíces: tejidos que dan anclaje a la planta y que a su vez son comestibles (zanahoria, rábano, yuca). Bulbos: cortos, escamosos y con una sola yema en el ápice y la base en forma de disco de donde brotan las raíces adventicias (cebollas, ajos) tubérculos: cortos y gruesos por la acumulación de sustancias nutritivas de reserva (papa, cubios). TALLO: Organo vegetal aéreo que produce yemas, hojas o escamas, sostiene la planta y conduce la savia, es el órgano circulatorio. Los tallos comestibles son herbáceos y existen pocos. FLORES: En su mayoria son consideradas flores inmaduras y a este grupo pertenecen el coliflor y la alcachofa. las frutas y hortalizas tienen propiedades físicas, mecánicas, químicas y térmicas que revisten gran importancia nutricional, económica, tecnológica de producción, manejo, acondicionamiento, almacenamiento, preservación, diseño de equipos, herramientas, empaques y mercadeo que se deben valorar y caracterizar en el sitio de transformación para estructurar procesos eficientes que garanticen una adecuada calidad y redunde en beneficio integral para el consumidor final. PROPIEDADES PROPIEDADES FISICAS Son aquellas que describen un producto, principalmente en su forma, tamaño, peso, volumen, peso especifico, área superficial, redondez, madurez, sanidad, homogeneidad, etc. Como se describe en los cuadros No.1

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Cuadro 1. Medidas objetivas de propiedades físicas en productos hortofrutícolas

PROPIEDAD IMPORTANCIA Y DETERMINACIÓN

Forma y tamaño Se utiliza como característica de diseño de sistemas de transporte, empaque, determinación de tratamientos térmicos, exigencias del mercado y linea de procesamiento.

Area Superficial Importante en operaciones de transferencia de calor y/o masa, como preenfriamiento, refrigeración, respiración, transpiración y calidad.

Volumen real Importante en almacenamiento y empacado de productos por grados de madurez. Determina la presentación de los productos procesados.

Peso Unitario Importante para definir línea de procesamiento, empaque y presentación final del producto.

Peso especifico Relación entre peso unitario /volumen del producto en proceso o empacado. La densidad y la gravedad especifica de los alimentos y productos agrícolas juegan un papel importante en operaciones como el secado, almacenamiento, empaques, separación de impurezas, evaluación de madurez y operaciones de clasificacion .

REDONDEZ Consiste en determinar la parte que le hace falta a un sólido para ser perfectamente redondo.

POROSIDAD Es el porcentaje de espacios vacios de materiales no consolidados, que tiene su importancia en procesos en los que el aire debe circular a traves del producto, como en los empaques.

ESFERICIDAD El fundamento geométrico del concepto de esfericidad descansa sobre la igualdad isoperimétrica de una esfera.

Cuadro 2. Formas para las frutas y hortalizas

FORMA DESCRIPCION REDONDA Aproximadamente esferoidal. OVALADA Aplanada en el ápice y la base.

OBLONGADA El diámetro vertical más grande que el horizontal ELIPTICA El diámetro vertical más grande que el horizontal, pero con mayor

aproximación a la formación de un circulo. CONICA Terminada en punta hacia el ápice.

TRUNCADA Teniendo ambas terminaciones achatadas o cuadradas. DESIGUAL Una mitad más larga que la otra.

RIBETE La sección transversal presenta caras más o menos regulares. REGULAR La sección horizontal se acerca materialmente a un circulo. (Fuente: Pinzón 1996)

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Cuadro 3. Medidas Subjetivas de las propiedades físicas en productos hortofrutícolas.

PROPIEDAD IMPORTANCIA Y DETERMINACIÓN Color de la cáscara y Color de la pulpa o jugo

Se debe a los pigmentos localizados en los plastos, vacuolas y el liquido citoplasmático de las células, muchas veces limitado a las células epidérmicas. Se utiliza como parámetro de referencia del grado de madurez, aun cuando no es perceptible durante la maduración de todos los productos. Puede verse afectado por contacto con la luz. Se relaciona con exigencias del mercado, línea de procesamiento y posibilidad de uso de subproductos.

Firmeza – textura

Se relaciona con la rigidez y turgencia de las frutas y hortalizas conferida básicamente por microfibrillas cristalinas de la celulosa, hemicelulosa, xilanos y ligninas constitutivos de las paredes celulares; geles de almidón y pectina de la laminilla intermedia que aseguran la ligazón entre paredes celulares vecinas y contenido de agua retenido por osmosis en las células constitutivas de los tejidos. Se modifica por maduración, almacenamiento, cocción y congelación, , determina las condiciones de presión, temperatura y tiempo a las cuales puede ser sometida.

Sabor y aroma

Depende de la relación entre el contenido de azúcares y ácidos, la riqueza de taninos y la presencia de compuestos volátiles. Varia durante la maduración y tratamientos tecnológicos. Es factor relevante de calidad y su determinación depende del estado de animo, salud y desarrollo de las papilas gustativas del evaluador.

Recubrimiento céreo y espesor de la corteza

A mayor recubrimiento dado por ceras, suberinas, cutinas y cáscaras se genera menor deshidratación, maltrato, respiración, perdida de nutrientes, pigmentos y sustancias aromatizantes durante el manejo, manipulación, proceso tecnológico o almacenamiento. Su presencia determina algunas de las operaciones de acondicionamiento del producto durante la transformación.

Presencia de daños Pueden ser de tipo físico, biológico, fisiológico y mecánicos. Causados por insectos, roedores, plagas, deficiencias de nutrientes, mal manejo y manipulación, empaques inadecuados, etc. Inciden en el rechazo, perdidas de peso, putrefacción, % de rendimiento y apariencia del producto.

PROPIEDADES QUIMICAS Las frutas y hortalizas son organismos biológicamente activos, que continuamente generan reacciones bioquímicas propias de la maduración, modificando los porcentajes de carbohidratos, ácidos orgánicos, pigmentos, y compuestos volátiles entre otros, afectando las características organolépticas y de composición de los productos. Por ello, es importante la evaluación química y organoléptica como complemento del control total de la calidad del producto. Algunos de los parámetros más frecuentes de control se indican en el cuadro 4

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Cuadro 4. Análisis de características internas en productos hortofrutícolas

PROPIEDAD

CARACTERISTICAS

Porcentaje de jugo o de pulpa

Es mayor en la medida que se alcanza el optimo tamaño y grado de maduración del producto. Indica la cantidad de parte aprovechable como materia prima industrial en relación con el peso total de la fruta u hortaliza, incidiendo directamente en los rendimientos y es utilizado como indice de madurez específicamente en citricos.

Solidos Solubles Generalmente aumenta durante la maduración a pesar del consumo parcial dado por la oxidación respiratoria. Constituye el residuo seco soluble de los zumos de frutas. utilizado como indice de madurez y es un parámetro fundamental en los costos de producción por determinar el porcentaje de adición de edulcorantes.

Sabor y aroma Depende de la relación entre el contenido de azúcares y ácidos, la riqueza de taninos y la presencia de compuestos volátiles presentes en el producto. Varia durante la maduración y tratamientos tecnológicos. Su evaluación depende del estado de animo, salud y desarrollo de las papilas gustativas del evaluador.

Acidez titulable Determina los ácidos libres presentes, por medio de una titulación directa utilizando hidróxido de sodio de concentración conocida en presencia de fenoftaleina como indicador. Determina la intensidad del tratamiento térmico, control enzimático y duración del producto.

Pectina cualitativa Se fundamenta en la insolubilidad de las pectinas en alcohol etílico. Permite establecer % de pectina a adicionar en productos de alta viscosidad como las mermeladas y el porcentaje de pectina en productos hortofrutícolas o residuos industriales para realizar su extracción. Afecta directamente los costos de producción por su precio elevado.

PH

Utilizado como índice de madurez, varia en función de la clase de fruta u hortaliza, viéndose afectado por la presencia de algunos ácidos orgánicos, alifáticos como aromáticos monocarboxilicos como el ac. acético y láctico o dicarboxilicos como el ac. málico, fumárico, tartárico. Se valora mediante el empleo de métodos potenciométricos o colorimétricos. Su importancia radica en la presencia de defectos o no, en productos de alta viscosidad, consistencia de geles y tiempo de duración de productos procesados.

IDENTIFICACION DE DAÑOS GENERADORES DE PERDIDAS EN POSTCOSECHA Las frutas y hortalizas son organismos vivos, su calidad y vida útil son afectadas por factores ambientales y biológicos que causan deterioro, el nivel de daño que se les puede causar antes, durante y después de la cosecha pueden empeorar durante el almacenamiento por causa de pérdidas de humedad, energía, nutrientes y pérdida física por plagas y fermedades; pérdida de calidad por desórdenes fisiológicos, desarrollo de fibra, enverdecimiento (papa), crecimiento de raíces, germinación de semillas y daños mecánicos. Las pérdidas de frutas y hortalizas frescas después de la cosecha constituyen una de las fuentes principales de pérdidas en alimentos de consumo humano. El porcentaje de las mismas oscila entre 0 y 100% como se observa en el cuadro 8 y depende del producto, especie y características propias de cada tejido, por lo cual no se puede generalizar sino mediante investigación especificar las pérdidas para cada producto y establecer las causas. Es importante tener promedios de

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pérdidas para la planeación, programación y desarrollo de plantas de adecuación, procesamiento y mercadeo de las mismas. TIPOS DE PERDIDAS Pérdidas económicas. Determinadas por el dinero que el productor deja de recibir por no sacar al mercado la totalidad de su producción de excelente calidad; por no realizar buenas practicas culturales o por desechar aquel producto que definitivamente no sirve. Pérdidas por apariencia general. Representadas por aquel producto que no cumple estándares de calidad y que además está influenciado por la situación de mercado. Pérdidas físicas. Se interpretan como aquellas que se dan entre la cantidad real de cultivo y su llegada al consumidor tales como: la pérdida de peso, a través de procesos metabólicos y físicos dentro del cultivo, factores por manejo inapropiado causando daños mecánicos como: cortes, chuzones, compresiones o magulladuras, impactos y raspaduras por vibración. Pérdidas nutricionales. El manejo inadecuado en almacenamiento genera pérdidas sustanciales que se centran en deterioro en vitaminas, hidrólisis de carbohidratos, actividad enzimática, presencia de oxígeno, humedad, luz, deterioro de igual manera mediante hidrólisis enzimática, los ácidos grasos, generando cambios químicos como rancidez hidrolítica y oxidativa que se pueden percibir y cuantificar por cambios en el sabor, olor, rancidez, aumento de ácidos grasos libres y/o pérdidas de vitaminas (Amezquita, 1979). Con el fin de diferenciar entre daño y perdida tenemos los siguientes conceptos: Disminucion de la calidad. las frutas en mayor o menor grado son productos perecederos, delicados y susceptibles a disminución de la calidad tanto en el período de precosecha, cosecha y potscosecha. La disminución de la calidad de la fruta se refiere a cambios de niveles por alteraciones físicas de acuerdo a parámetros previamente establecidos en un mercado definido. Disminución de peso. Causado por la deshidratación, hurto o efectos fisiológicos y / o por enfermedad causando un rechazo total en el producto. Daño: Sinónimo de disminución de la calidad. Se considera al deterioro en algún grado que sufre el producto por diferentes agentes causales como impactos mecánicos durante el manipuleo, al igual que alteraciones por hongos, insectos, contaminación por látex y disturbios fisiológicos. El deterioro puede ser parcial o total de acuerdo al patrón de calidad de un determinado mercado local, nacional e internacional. ( Duran, 1999,20). CUANTIFICACIÓN DE LA PERDIDA. Para cuantificar la pérdida es necesario identificar los daños, evaluarlos en términos de porcentaje y precio. Se debe realizar una evaluación del daño mediante un patrón de calidad. Una vez se establece la causa se procede a cuantificar en daño económico, si se conoce que son de índole económico, se debe establecer la naturaleza y la fuente de las pérdidas, además si existe y está disponible la tecnología para superar el problema. PROCEDIMIENTO - Analice los productos separando cáscara pulpa y semillas

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- Establezca diferencias en cuanto a tamaño y forma, grosor y consistencia de las células que componen la cáscara, pulpa y semilla. - Establezca la diferencia entre tejidos raíz, tallo, hoja, flor y frutos. - Determine el rendimiento de cada fruta u hortaliza asignada. efectúe el análisis físico por producto de acuerdo a las indicaciones del cuadro 5

Cuadro 5. Características Internas de algunas frutas y hortalizas

Pdto Estructura Pulpa Cáscara Semillas pH Grosor cáscara

(g) % (g) % (g) % T P

De termine las características físicas de los productos, ayudandose del siguiente cuadro

Cuadro 6. Resultados de las características físicas por producto analizadas en el laboratorio Producto

------

Peso (g)

Volumen real (cm3)

Volumen teórico (cm3)

Redondez

Esfericidad

Tamaño (a,b,c)

Forma Area superficial

(cm2)

Total Promedio

Efectúe el análisis químico de cada producto complemente la información con el análisis visual y

gustativo hecho por cada uno de los integrantes del grupo. Llene la información correspondiente

en el cuadro 7 .

Cuadro 7. Características químicas y organolépticas de algunas frutas y hortalizas Pdto Aroma Fibrosidad Almidón Sabor % acidez

T P °Brix

T P Pectina

T P T P

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Recuerde que para la determinación cualitativa de pectina se deben realizar los siguientes pasos: 1. filtrar la muestra de jugo 2. tomar 5 ml del precipitado 3. mezclar con 15 ml de alcohol etílico al 96% 4. agitar suavemente y dejar en reposo 1 minuto 5. evaluar respuesta en función de: cantidad alta coagulo estable , grande y transparente cantidad moderada coagulo no muy firme y se disgrega cantidad baja no se forma coagulo.

Si la muestra es fuertemente coloreada, para la determinación de la acidez titulable se emplea normalmente NaOH de concentración conocida (0.1N), 1 gota de fenoftaleina al 1% por cada 2 ml de solución a titular y un pHmetro. hasta obtener un pH=8.2 que corresponde al pH en que se presenta el viraje del indicador. Para muestras ácidas emplear 1 cc de muestra y para muestras no ácidas emplear 5 cc de muestra. Determine la acidez para los diferentes productos asi: Formula básica para la determinación de la acidez:

Donde: Vb = volumen NaOH consumido

N = Normalidad de la Base estandarizada

Meq = Miliequivalentes del ácido predominante

V = Volumen de la alicuota ml

meq Ac cítrico = 0.06404 meq Ac acético = 0.06005 meq Ac tartárico = 0.07505 meq Ac málico = 0.067

- Determine los daños y las causas de los mismos . - Pese el producto total. - Identifique todos los daños presentes en el producto, separe por lotes y daños predominantes. -Determine porcentaje de pérdidas. - Realice un patrón de calidad con el daño de mayor porcentaje de pérdida.

% acidez = [Vb x N x M / V] x 100

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- A los frutos que presentaron mayor porcentaje de daños dividalo en tres niveles : daño mínimo, daño medio y daño severo. - Identifique cada nivel con un rango de daño según sea el porcentaje de área afectada. - Evalúe el porcentaje de pérdidas económicas y físicas. CONSULTA ¿Cuales son los órganos de la célula vegetal encargados de mantener la presión hidrostática? ¿Qué factores constitucionales inciden en la consistencia de los tejidos vegetales? ¿Cuales son los factores intrínsecos que hacen relevante la perecibilidad de un tejido vegetal? ¿Por qué las estructuras internas y externas de un producto vegetal tienen implicación en el manejo postcosecha? Elabore para su archivo personal una norma de calidad para el productos que trabajo en la practica. Investigue que variedades de cada uno de los productos utilizados en el laboratorio son empleados en la industria procesadora de fruver. ¿ Cuales son las propiedades más importantes de las pectinas y cuales los factores que afectan su acción? (relacione la respuesta con los grados de madurez). ¿Cuales son los atributos fundamentales de calidad en productos hortofrutícolas para consumo directo? Para que sirve determinar los parámetros fisicoquímicos, microbiológicos y sensoriales de frutas y hortalizas. Para qué sirve determinar la relación superficie volumen de un producto hortofruticola? ¿Cuales son los parámetros tenidos en cuenta para establecer una metodología de investigación en pérdidas ? . ¿Cuales son los puntos críticos en cuanto a manejo a nivel Colombia en donde más se presentan pérdidas en frutas y hortalizas? Qué programas o políticas se pueden implementar a nivel nacional con el fin de disminuir las pérdidas.

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BIBLIOGRAFIA AMEZQUITA, Rafael , Jerry la Gra. Un enfoque metodológico para identificar y reducir pérdidas de postcosecha. Santo domingo, R.D. publicación No. 219 Diciembre 1979 CURRAY, J.K. Analysis of sphericity and roundness of quartz M.S. thesis in mineralogy the pennsylvania state University, University Park pa 1951. DURAN, Lucia; LANDWEHR., Thomas y BOHORQUEZ, Yanneth.Deteminación de pérdidas postcosecha en mango(mangufera indica. L. en la zona de el Espinal y Guamo en el Departamento del Tolima.Ibagué, 1999, 87p MANUAL DE FISIOLOGIA. Patología postcosecha y control de calidad de frutas y hortalizas, SENA - Reina Unido. 1995. MOHSENIN. N.N. Physical properties of plant and animals materials. Gordon and Breach science publishing USA. 1970. PINZON, F. Magda I.Conferenciasen Manejo postcosecha de prroductos perecederos agrícolas (1 : 1996 : Armenia ) QUENOVILLE, M. H. Associated measurements, butterworth – sprinter, ltd London 1952. VILLAMIZAR C, Fanny. Manejo tecnologico potscosecha de frutas y hortalizas : manual de practicas. Bogotá : Universidad Nacional de Colombia, 2001. 130 p. VILLAMIZAR C, Fanny. Manejo tecnologico potscosecha de frutas y hortalizas : aspectos teóricos . Bogotá : Universidad Nacional de Colombia, 2001. 130 p.

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5.2 FISIOLOGÍA POSTCOSECHA DE PRODUCTOS HORTOFRUTICOLAS

INTRODUCCION El conocimento de la fisiología posrecolección de los grutos y de los procesos bioquímicos que gobiernan las modificaciones de su metabolismo durante el tratamiento y conservación por el frio no solo se hace necesario, a nivel científico, para esclarecer la influencia de la tecnología aplicada sobre la regulación del proceso de maduración, sino que además constituye una valiosa ayuda a nivel práctico, para llevar a cabo la correcta aplicación del frío a los productos vegetales, para manetener y en muchos casos potenciar su calidad inicial. OBJETIVOS - Determinar y evaluar las variables internas y externas que intervienen en los procesos de respiración y transpiración. - Identificar algunos métodos de control de Pérdidas por humedad. - Conocer y el montaje de un equipo de laboratorio para medir la tasa respiratoria de algunos productos agrícolas. - Medir la tasa de respiración de algunas frutas y hortalizas mediante la captura de CO 2 liberado por el vegetal MARCO DE REFERNCIA LA TRANSPIRACION La transpiración es un fenómeno fisiológico por el cual los productos hortofruticolas eliminan vapor de agua a través de sus estructuras especializados como vacuolas, lenticelas y estomas propios en cada producto. El agua es el constituyente de mayor proporción en las frutas, transfiriéndoles la fragilidad a los tejidos, razón por la cual los productos más perecederos son los que tienen mayor contenido hídrico. El agua se pierde al ambiente como vapor de agua moviéndose desde los espacios intercelulares existentes en el parénquima hacia la atmósfera exterior, la liberación puede darse a través de las lenticelas, los estomas o la cutícula. El agua en las frutas y hortalizas la encontramos en tres formas, como agua libre, ligada y de composición. El agua ligada es una porción pequeña, es estable debido a que su liga es de naturaleza química. El agua libre, de mayor proporción, puede ser removida del vegetal con cierta facilidad. La turgencia de las células se pierde porque el agua del protoplasma, se desplaza a través de sus membranas y por los espacios intracelulares, hasta la superficie del vegetal, para reponer la humedad que de allí ha sido retirada hacia el aire por la transpiración, al perder la turgencia el producto se vuelve flácido y blando, luego llega el marchitamiento. La intensidad transpiratoria se puede medir de la siguiente forma : (Manual de Fisiología Sena- Reino Unido 1995 )

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( PERDIDA DE PESO ) (g. H2O) I.T.= - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( PESO INICIAL * TIEMPO ) (Kg* t) Los frutos frescos contienen principalmente agua, se estima un promedio entre el 80 – 85% del peso fresco, volátiles en pequeña proporción y el resto lo constituyen los sólidos de diferente naturaleza. La pérdida de agua por transpiración trae como consecuencia: Pérdida de peso y por lo tanto de valor comercial. Pérdida de apariencia: los productos después de cierto nivel de peso y después de cosechados comienzan a lucir arrugados, resecos o marchitos. Pérdida de valor nutritivo, en razón de que el vapor de agua arrastra con la vitamina C La pérdida de la transpiración depende de factores internos y factores externos Factores internos El tipo de producto ( raíz, tallo, hoja, flor, fruto) Estructura ( presencia o ausencia d cutícula, número de estoma o lenticelas por área. Composición química Superficie expuesta al medio ambiente / volumen o peso Cicatrices Factores externos Temperatura del medio ambiente Humedad relativa que rodea el producto Velocidad del aire de almacenamiento Las pérdidas de agua, que se traducen en pérdidas de peso, son más rápidas y de mayor porcentaje a temperaturas elevadas, que a temperaturas bajas, incluso siendo la humedad relativa la misma. La intensidad de la transpiración es inversamente proporcional a la humedad relativa. Para evitar pérdidas por transpiración se debe mantener una alta humedad relativa, algunos estudios han demostrado que la humedad relativa para la mayoría de los productos agrícolas debe variar entre el 70 y el 85%. Si es menor al 70% las pérdidas se hacen excesivas, y si es mayor al 90% se desarrolla la podredumbre del producto y la activación de microorganismos.

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CONSECUENCIAS DE LA TRANSPIRACIÓN Como consecuencia de la pérdida de agua por la transpiración, se provocan ciertas alteraciones sobre la calidad del fruto, como son: El "arrugamiento, está ligado a la transpiración", pues porcentaje de frutos arrugados aumenta con la mayor pérdida de agua. No solo se produce pérdida de peso por la perdida de agua, que son las disminuciones de valor vendible, la perdida de vitamina. C. sino que se obtiene también un producto menos atractivo, de peor textura, de inferior calidad y valor cuantitativo. Los frutos modifican el ritmo de maduración según las variedades y así al perder menos agua pueden amarillear más deprisa LA RESPIRACION La Respiración Es una cadena de reacciones bioquímicas en que cada paso intermedio está iniciado y controlado por enzimas específicas. Consiste en la oxidación enzimática de los sustratos de reserva como azucares, almidones y ácidos orgánicos, produciendo anabolitos primarios, necesarios para las síntesis posteriores con CO2, H2O, y ATP. Por cada molécula gramo de glucosa utilizada (180 gr.) se liberan 673 kilocalorias. La respiración de las células se realiza fundamentalmente en dos etapas: glicólisis y ciclo de krebs. La respiración se puede ver afectada por la variedad, el grado de madurez, temperatura, composición de la atmósfera, nivel de etileno exógeno, daños mecánicos, podredumbres. Una curva de respiración permite conocer el comportamiento entre un producto climatérico y no climatérico. FACTORES QUE AFECTAN LA TRANSPIRACION Factores Internos El tipo de tejido o de órgano. Las hojas respiran más intensamente que las frutas y estas más que las raíces. El área del producto en contacto con el oxigeno, a mayor tamaño menor es el área superficial ( relación / volumen ) La edad o estado de desarrollo, la intensidad respiratoria de los vegetales más jóvenes es mayor y depende de si es climatérico o no. El agua, provee las condiciones de hidratación adecuadas a la acción enzimática (Manual de fisiología Sena- Reino Unido 1996,123). Factores Externos Los daños mecánicos y la sanidad, activación enzimática en la zona afectada, o se aumenta el área de contacto con el oxígeno. la temperatura controla la intensidad respiratoria. La composición de la atmósfera, el nitrógeno no participa en la respiración, es considerado como gas de relleno. Pero si se disminuye el suministro de oxígeno, este disminuirá el proceso

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respiratorio. El dióxido de carbono si su concentración se aumenta, la respiración disminuirá. El etileno aumenta el proceso de respiración. Las barreras físicas a los gases (ceras, empaques, polietileno perforado) MEDIDA DE LA RESPIRACION Se basa en la cuantificación del intercambio gaseoso O2 ó CO2, la producción de calor o la pérdida de peso en estructuras definidas, relacionado con el tiempo, y peso o área. En postosecha, se prefiere la medida de la liberación de CO2 expresada como volumen o peso por unidad de peso y por unidad de tiempo. ( mg CO2 / Kg h) , (ml CO2 / kg h), (Kcal / ton 24 h) la última expresión es la liberación de calor expresado como unidad de calor por unidad de peso y por unidad de tiempo. PROCEDIMIENTO 1. Separar las frutas en 4 grupos iguales y pesarlas Someter la muestra 1 a refrigeración empacada en bolsa de polietileno calibre 1 con 3% de área perforada. Dejar la muestra 2 a temperatura ambiente empacada en bolsa de polietileno calibre 1 con 3% de área perforada Dejar la muestra 3 sin empacar dentro de una canastilla y someterla a la corriente de aire provocado por un ventilador pequeño que no permita el reposo del aire circundante. Empacar la muestra 4 en bolsa sin orificio en refrigeración Registre temperatura y humedad relativa Tome el peso a los 8 dias de almacenamiento. PROCEDIMIENTO 2 Preparar soluciones de: Acido oxálico 0.1N preparar 6.03g disolver y llevar a 1 l de agua destilada Hidróxido de bario 0.1N preparar 15.774g, disolver y aforar a 1 l de agua destilada. Hidróxido de potasio 0.1N preparar 5.611g, disolver y aforar a 1 l con agua destilada. Separe y pese 1 muestra de frutos climatéricos y una de no climatericas Deposite la muestra o fruta en la cámara para la fruta y selle herméticamente. Coloque 60 ml de KOH 0.1N en la primera trampa y coloque el tapón Coloque 60 ml de hidróxido de bario 0.1N en la segunda trampa y coloque el tapón Coloque la bomba y deje funcionar durante 20 minutos Llene una bureta con 50 ml de ácido oxálico. 0.1N Realizar blanco con 10 ml de hidróxido de bario 0.1 N para comparar antes de la respiración Tome una alicuota de 10 ml de hidróxido de bario después de la respiración y titulelo inmediatamente Para la titulación utilizar ácido oxálico 0.1N utilizando 3 gotas de fenoftaleina como indicador y suspender la titulación cuando se produzca el cambio de la coloración violeta a blanco.

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Anotar los volúmenes de ácido oxálico gastados Repetir el anterior procedimiento para todas las muestras seleccionadas Tenga en cuenta la siguiente formula para calcular la intensidad respiratoria ((Vb - Vm) *N * 22) IR = -------------------------- ( W * t ) Donde: Vm: Volumen de ácido oxálico consumido empleado para titular la muestra (ml). Vb: Volumen de ácido oxálico consumido para titular blanco (ml). N: Normalidad el ácido oxálico (meq/l) W: Peso de la muestra (Kg). t: Tiempo del barrido (min). 22: Peso miliequivalente del CO2 (g/meq). Valor constante de 1 eq-g de CO2= 22g. PREGUNTAS ¿Cree usted que hay incidencia o no de las variables internas del producto sobre las pérdidas ? Establezca los tratamientos de mejor comportamiento y manejo postcosecha para los productos, así como los menos favorables. Cómo influye la temperatura y el aire en la transpiración de los productos ? Cómo influye la velocidad del aire en la transpiración ? Explique la diferencia en el comportamiento respiratorio entre frutos climatéricos y no climatéricos Cual cree usted que es el comportamiento respiratorio de los frutos sanos frente a los que tienen daños Cual cree usted que es la variación de la tasa respiratoria frente al almacenamiento de los productos hortofruticolas a diferente temperatura. Que otras variables inciden en la respiración de un fruto. Cuales serian las condiciones físicas, fisiológicas, y técnicas para mantener los productos en óptimas condiciones de respiración.

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BIBLIOGRAFIA SALCEDO, Veloz Crescenciano. Ingenieria del frio. En : SEMINARIO NAIONAL SOBRE INGENIERIA DEL FRIO ( 1° : 1996 : Armenia). Memorias del I Seminario Nacional sobre Ingeniería del frío. Universidad del Quindío. MANUAL DE FISIOLOGIA. Patología postcosecha y control de calidad de frutas y hortalizas, SENA - Reina Unido. 1995. VILLAMIZAR C, Fanny. Manejo tecnologico potscosecha de frutas y hortalizas : manual de practicas. Bogotá : Universidad Nacional de Colombia, 2001. 130 p. SALCEDO,Veloz Crescenciano. Ingenieria del frio. En : SEMINARIO NAIONAL SOBRE INGENIERIA DEL FRIO ( 1° : 1996 : Armenia). Memorias del I Seminario Nacional sobre Ingeniería del frío. Universidad del Quindío. MANUAL DE FISIOLOGIA. Patología postcosecha y control de calidad de frutas y hortalizas, SENA - Reina Unido. 1995. VILLAMIZAR C, Fanny. Manejo tecnologico potscosecha de frutas y hortalizas : aspectos teóricos . Bogotá : Universidad Nacional de Colombia, 2001. 130 p.

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5.3 CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS HORTOFRUTICOLAS EN FRESCO

OBJETIVOS - Conocer algunas hipótesis acerca de la interrelación etileno - maduración - almacenamiento. - Conocer el efecto de los absorbentes de etileno, durante el almacenamiento. - Conocer la incidencia de películas o envolturas como medio para disminuir la acumulación y paso de gases en las frutas y hortalizas. - Aplicar diferentes tipos de atmósferas modificadas como medio de protección, barrera contra microorganismos y medio de conservación. - Determinar la relación entre el tiempo de almacenamiento y las características de calidad de los productos agrícolas perecederos almacenados en diferentes condiciones de temperatura. - Conocer la incidencia del tipo de empaque utilizado y el tiempo de duración en la calidad del producto durante el almacenamiento. - Determinar la diferencia entre los tipos de almacenamiento y su conservación. MARCO CONCEPTUAL AGENTES DE MADURACIÓN EL ETILENO El etileno conocido desde sus primeros descubrimientos como una sustancia invisible que era emanada de frutas en maduración y que aceleraba éste proceso en ellas, hoy es considerada una hormona por su comportamiento e incidencia fisiológica en frutas El etileno lo constituye la síntesis química del ethephon utilizado en precosecha para mejorar el rendimiento de cultivos en concentraciones desde 250 a 2000 ppm, observándose también máximo desarrollo de color en menos tiempo. En postcosecha el ethephon estimula la maduración de frutos de bananos sumergidos durante 5 minutos en una solución de 2500 ppm de ethephon, alcanzando su pico climatérico 5 días antes que los frutos no tratados. Pero la tasa de maduración calificada por la pérdida de clorofila, ablandamiento y actividad respiratoria de los frutos de banano tratados con ethephon en concentración de 1000 ppm resulta ser la misma que aquellos frutos tratados con 100 ppm de gas de etileno (pantastico 1979). Para frutos que se desean almacenar, ésta variable etileno se debe inhibir para mantenerlo abajo del nivel umbral. En la maduración la relación indispensable que tiene el etileno es demostrar que: En su ausencia no se inicia la maduración. Su acción en la maduración no puede ser duplicado por otros compuestos. Se obtiene una respuesta respiratoria inmediata con etileno exógeno. Es necesario para las diversas reacciones de maduración. Su producción se efectúa justo antes del inicio del período climatérico. La concentración interna antes del ascenso climatérico es fisiológicamente activa. Aunque se conoce bastante sobre el etileno; se presentan algunas dificultades en su interpretación tales como:

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No ha sido posible remover la totalidad del etileno del interior del tejido para demostrar que en su ausencia se suspende el proceso de maduración. Aunque el etileno aumenta la respiración, su formación sólo es incrementada por respiración activa. De ahí la acción autocatalítica del etileno. La proporción entre la respiración y el etileno no es constante. A medida que las frutas maduran la proporción de etileno disminuye. No se sabe si el etileno es requerido durante todo el proceso de maduración. PRECURSORES DEL ETILENO Existen muchas rutas posibles para la biogenesis del etileno. Se han presentado afirmaciones de que el etileno se produce con facilidad a partir del etanol, alanina, glicerol, glucosa, fumarato, piruvato e isocitrato interviniendo los productos intermedios del ciclo de krebs. También se conoce la síntesis del etileno en penicillium digitatum, pero difiere del que se presenta en plantas superiores ya que en éste hongo la metionina no es metabolizada a etileno. . En frutas el precursor más aceptado del etileno es la L. Metionina, ácido linolénico del etanol y de la B alanina. Sin embargo Pratt y Goeschl señalan a la metionina como el precursor más probable del etileno.

Cuadro 1. Frutas y hortalizas clasificadas según su tasa de producción de etileno

TASA DE PRODUCCION DE ETILENO EJEMPLOS

MUY BAJA Alcachofa, espárrago, coliflor , cítricos, uva, fresa, hojas, raíces, papa.

BAJA Mora, melón, pepino, okra, piña, frambuesa, tomate de árbol

MODERADA Banano, breva, guayaba, mango, plátano, tomate.

ALTA Manzana, aguacate, albaricoque, papaya, durazno, pera, ciruela.

MUY ALTA Chirimoya, maracuya , zapote, mamey

Fuente: Memorias Convenio Sena Reino Unido. 1995) ABSORBENTES Y CONTROLADORES DEL ETILENO Almacenamiento hipobárico. Carbón activado bromado Celite con permanganato de potasio. Permanganato de potasio sobre vermiculita. Purafil (Permanganato sobre silicato alcalino) Bromuro de metilo(inhibe la maduración) Las cantidades de gas dependen de: Estado de madurez al momento de la cosecha. La temperatura de la pulpa de la fruta.

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Del tiempo de exposición de la fruta al gas, que puede ser de dos formas. La hermeticidad de la bodega. La concentración de etileno es de 1 ppm - 10 ppm a temperatura entre 14 - 19 °C por 24 horas son suficientes. Pero comercialmente utilizan 1000 ppm. ATMOSFERAS MODIFICADAS La aplicación de EAM (Empaques de Atmósferas Modificadas), durante el almacenamiento de frutas y hortalizas frescas se refiere al uso de películas plásticas que son semipermeables a los gases de la respiración. El resultado es la acumulación y disminución alrededor del producto y por lo tanto incrementa su vida útil. Diferentes plásticos son usados para este propósito. La atmósfera de almacenamiento que se modifica reduciendo las concentraciones de oxigeno y aumentando la de CO2 influyen en el desarrollo de enfermedades de postrecolección, bien sea por inhibición directa de microorganismos patógenos o alterando la resistencia del hospedante. Las envolturas de papel no impiden la pudrición de frutos infectados pero si impide la propagación de la enfermedad a frutos sanos contiguos, permite la respiración y transpiración de los productos. Son un medio de fácil adquisición y los resultados se verifican en el producto en términos de longevidad del producto, reducción de productos por putrefacción y perdidas de peso. ( Yahia 19919 Las atmósferas modificadas son complementos de la refrigeración y también tienen algunas desventajas. Ninguna atmósfera de un solo tipo beneficia a más de unos cuantos productos. Algún producto puede tolerar una atmósfera a cierta temperatura, pero no a otro. Ciertas cosechas pueden tolerar la modificación de la atmósfera soló por un tiempo limitado. La respuesta de un empaque de atmósfera modificada se puede medir en 3 variables. Cambios de respiración Los cambios de permeabilidad de las películas. La tolerancia del producto a concentraciones altas de CO2.

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MATERIALES DE PELICULAS Acetato de celulosa (CA). Etilen vinil alcohol (EVDH o EVAL). Polietileno de alta densidad (HDDE). Polietileno Mono orientado de baja densidad (LLPE). Polietileno de baja densidad (LDPE). Polietileno tereftalato (PET) Poliestireno (PS). Polivinilo butyral (PVB). Cloruro de polivinilo (PVC). Cloruro de polivinilideno (PVDC)

El empleo de películas plásticas individuales se ha planteado como una alternativa más para el control de la maduración y senescencia, al crear una atmósfera modificada en equilibrio con bajo Oxigeno y alto CO2 en el interior del embalaje, por otro lado las películas por efecto de la respiración permite establecer una microatmósfera saturada que reduce las pérdidas de agua por transpiración. Empacar una fruta en cualquier empaque proporciona una barrera. La atmósfera que proporciona esta barrera depende del tipo de material del empaque y de la velocidad de ventilación alrededor del alimento. Un cuarto de almacenamiento o un vehículo de transporte también proporcionan otra barrera. La atmósfera que se desarrolla alrededor del fruto en este caso depende de que tan hermético es el cuarto y de la ventilación dentro del mismo. Las películas que han dado mejores resultados hasta el momento en el manejo postcosecha de cítricos incluyen a los polimeros a base de poliolefinas (polietileno de alta o baja densidad) o de policloruro de vinilo (pvc), así como aquellos films multicapa extrusionados o poliolefinas biorientadas con espesores de 10 y 19 -20 micras. (Pantastico 1979). ALMACENAMIENTO El almacenamiento puede prolongarse mediante la aplicación de diversos tratamientos en postcosecha, el más importante de éstos es el manejo de la temperatura que involucra la cadena de frío, mediante la cual la temperatura del producto es reducida lo más rápido posible, inmediatamente después de la cosecha para estabilizar el producto, posteriormente éste es mantenido bajo estas condiciones hasta que llegue al consumidor. El almacenamiento en atmósferas controladas, atmósferas modificadas son técnicas usualmente utilizadas en combinación con temperaturas bajas, estas pueden extender la vida útil del producto, ayudar a mantener su calidad, frescura y a reducir las perdidas post-cosecha. Es crucial producir las frutas y hortalizas con la calidad que es requerida por el mercado y asegurar que esta calidad se mantenga por toda la cadena de mercadeo. Las frutas y las hortalizas son organismos vivientes. Sus condiciones y vida útil son afectadas por factores como la temperatura, la humedad relativa, la composición de la atmósfera que las rodea, el nivel de daño que se le ha causado y el tipo y grado de infección con microorganismos. Los productos se deterioran durante el almacenamiento debido a: Pérdida de humedad Pérdida de energía en el almacenamiento, por ejemplo carbohidratos

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Pérdida de otros nutrientes, por ejemplo vitaminas Pérdidas físicas a través del ataque por plagas y enfermedades Pérdida en calidad por desórdenes fisiológicos Desarrollo de fibra Enverdecimiento (papas) Crecimiento de raíz Crecimiento de brotes Germinación de semillas ALMACENAMIENTO EN FRIO Baja temperatura. El punto de congelación de frutas y hortalizas está cerca y por debajo del punto de congelación del agua. Esto se debe a la presencia de los sólidos solubles disueltos en la savia y en los componentes líquidos de las células. Cuando los productos hortofrutícolas son expuestos a temperaturas por debajo del punto de congelación de los líquidos intracélulares, las células de sus tejidos son dañadas, y este daño es llamado daño por congelación. Generalmente se puede disponer para almacenar desde la temperatura ambiental hasta la temperatura en la cual el producto se congelará, entre más baja la temperatura más vida útil tendrá. Sin embargo, ciertos productos están sujetos a lo que se conoce comúnmente como daños por frío y para estos los anteriormente mencionado debe ser modificado. Otros efectos causados a los productos por la temperatura post-cosecha se relacionan con efectos en el metabolismo de los carbohidratos, efectos en la brotación y efectos en los niveles de pigmentación. Para lograr el almacenamiento máximo de un producto, o para reducir las perdidas durante su vida de mercadeo es esencial mantenerlo en la temperatura más apropiada, y ésta usualmente está por encima de la que causará daños por frío o congelación. Para optimizar la vida de almacenamiento de las frutas y hortalizas frescas es esencial un control constante de la temperatura. Generalmente mientras más cercana esté a su punto de congelación, más larga será su vida útil. El incremento en la tasa de deterioro está relacionado con los procesos metabólicos del producto. Muchos productos son susceptibles a daños por frío, pero esta susceptibilidad varia con: la interacción entre la temperatura y el tiempo de sometimiento. El clima bajo el cual el fruto es producido. El grado de madurez del producto: entre menos madura sea una fruta climatérica más susceptible será al daño por frío. Como requisito para el almacenamiento se debe conocer la compatibilidad entre los diferentes productos. Dentro de la compatibilidad se debe tener en cuenta: Los gases, como los volátiles orgánicos, pueden ser producidos por unos frutos y afectar el sabor de otros, ejemplos: las cebollas almacenadas con las manzanas pueden afectar el sabor de las manzanas.

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Grandes cantidades de etileno pueden ser producidas por algunas frutas las cuales pueden causar desórdenes fisiológicos en algunas hortalizas y acelerar la maduración de otras frutas Puede haber incompatibilidad de temperatura entre los productos. Incluso puede existir diferentes requerimientos o temperatura para diferentes variedades del mismo producto, por ejemplo en mangos, aguacates y manzanas. ( ver cuadro 18 ). Algunas variedades del mismo tipo de fruta tienen periodos de almacenamiento más cortos que otras y los gases (etileno) que se producen durante la senescencia de una variedad de fruta pueden acelerar el deterioro de la otra variedad. Diferentes productos requieren diferente humedad relativa para el almacenamiento óptimo. Por ejemplo, la lechuga requiere más o menos un 95% de HR y productos como la cebolla y el ajo un 70% de HR.

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Cuadro 18 Grupos de compatibilidad en temperatura, humedad relativa y producción de etileno para almacenamiento de frutas y verduras

Grupo Condiciones Productos compatibles Etileno 1 T: 0°c a 1.5°C

HR: 65% a 95% Ajo, cebolla

2 T: 0°c a 1.5°C HR: 95% a 99%

Alcachofa, zanahoria, espinaca, uva, maíz tierno, berro, lechuga, perejil

3 T: 0°c a 1.5°C HR: 95% a 100%

Brócoli, apio, col de Bruselas, Rábano, coliflor.

4 T: 0°c a 2°C HR: 90% a 95%

Albaricoques, cerezas, ciruelas, duraznos, marañon, hongos, nísperos, puerro, manzana, uva, fresa, pera, higos

Producen

5 T: 0°c a 2°C HR: 95% a 100%

Apio, arvejas, berro, coliflor, kiwi, espárrago, lechuga, perejil, rábanos, zanahorias.

Sensibles

6 T: 0°c a 4.5°C HR: 90% a 95%

Manzana, durazno, uva, fresa, pera, higos, ciruela

7 T: 5°c a 10°C HR: 90% a 95%

Aguacate, melón, tomate, papaya, sandia, mango, piña, caimito, mandarina, yuca, limones, pepino, naranja

8 T: 10°c a 12°C HR: 85% a 90%

Aceitunas, chayote, malanga, papas, chile dulce, tamarindo, pimentón, calabacín, tomate, sandia

sensibles

9 T: 4.5°c a 13°C HR: 85% a 95%

Pepino, berenjena, pomelo, calabaza, lima, sandia

10 T: 12°c a 16°C HR: 85% a 95%

Aguacate, anona, banano, carambola, coco, jengibre, granadilla, limones, mango, maracuya, papa fresca, papaya, piña, plátano, tomate maduro, toronja

Sensibles produce

11 T: 18°c a 21°C HR: 85% a 90%

Ñame, sandia, tomates verdes, tomate maduro, zapote blanco

Sensible Sensible

Fuente: Recopilación Thompson 1998 y memorias convenio Sena Reino Unido 1995 PROCEDIMIENTO Seleccionar y clasificar Lavar con hipoclorito al 2% Secar las frutas Encerar o parafinar según el caso Empacar en bolsas de polietileno calibre 1 perrforadas al 5% bolsas de polietileno calibre 2 perrforadas al 15% bolsas de polietileno calibre 1 sin perforaciones bolsas de polietileno calibre 2 sin perforaciones bandeja de icopor o tarrina plastica con PVC tarrinas plasticas con tapa perforada 8 orificios 1cm tarrinas plasticas con tapa sin perforación bandeja de icopor o tarrina plastica con ( 1.5 g KmnO4 / Kg de peso )

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Muestra testigo sin empaque. Almacenar 8 a 15 dias a temperatura ambiente, refrigeración y congelación. hacer observaciones de cambio. Compare los datos del primer día con respecto al último día de almacenamiento. Formule un concepto sobre el uso de las películas (EAM) y su incidencia en la conservación. Concluya cual fue el mejor tratamiento de (EAM) utilizado. Formule tres recomendaciones de (EAM) para frutos,. Tenga en cuenta el costo del empaque en el momento de la recomendación. PREGUNTAS ¿Cual es el manejo que se debe dar al carbón activado para almacenar frutas que retardan su maduración? ¿En qué consiste el purafil? ¿Que otras funciones tiene el Etileno en la producción y manejo postcosecha de frutas? ¿Que puede decir de la hipótesis que el Etileno es o no requerido durante todo el proceso de maduración? ¿Para que productos es ventajoso la utilización del etileno ? ¿Que función cumple el permanganato de potasio ? ¿En cuanto a películas individuales, cual es la mejor, película plástica Indique que tipo de barreras se pueden utilizar para productos que se manejan a granel y medio ambiente ¿Los resultados de la aplicación de EAM en un producto lo determinamos por? ¿Investigue como podemos crear mediante métodos sencillos diferentes a los indicados una atmósfera modificada con bajas concentraciones de O2 y altas concentraciones de CO2.? Que efectos pueden tener en un proceso de almacenamiento en atmosferas modificadas la presencia de productos con daños como punzones, rajaduras y magulladuras. ¿Que comportamiento presenta la perdida peso con respecto a la aireación a las dos temperaturas estudiadas?. Explique el desarrollo o devaluación de la calidad y perdida de peso, con respecto al producto sano?

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BIBLIOGRAFIA CUQUERELLA, C.J. Efecto de distintos recubrimientos céreos y plásticos en la fisiología postrecolección y en calidad de frutos cítricos. Tesis doctorado en ciencias. Universidad politécnica de Valencia. España 1990. DUCKWORTH, R.B. Frutas y verduras. Editorial Acribia Zaragoza, España. 1968. MANUAL DE FISIOLOGIA. Patología postcosecha y control de calidad de frutas y hortalizas SENA - Reina Unido. PANTASTICO. ER.B. Fisiología de la postrecolección, manejo y utilización de frutos y hortalizas tropicales y subtropicales. 1979. PRATT; H. K. Y GOESCHL, J. D. Physiologial roles of ethylene in plants. Ann. Rev. Plt. Physiol.20,541. 1969 THOMPSON. Keith A. Tecnología post-cosecha de frutas y Hortalizas convenio SENA - Reino Unido 1ª Edición 1998 YAHIA, E.M.e.I HIGUIERA CIAPARA (eds). Fisiología tecnología postcosecha de productos hortofruticolas limosa/ Grupo Noriega. Editores, México 1991. 303p. YAHIA, E.M.G GONZALES y M. RIVERA. Tres años de investigación sobre atmósferas modificadas (AM) el CIAD.I. Empaque de productos hortofruticolas en A.M. p 94. 1991. MOHSENIN. N.N. Physical properties of plant and animals materials. Gordon and Breach science publishing USA. 1970.

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5.4 OPERACIONES DE ACONDICIONAMIENTO PARA EL PROCESAMIENTO

DE FRUTAS Y HORTALIZAS INTRODUCCION La calidad es un parámetro que mide el grado de excelencia cualitativa y cuantitativa de un producto, es así como factores relacionados con el grado de madurez, tamaño, forma, composición, defectos, valor nutricional, toxicidad, se constituyen en parámetros de control de lo bueno y lo malo, de lo apto para el mercado en fresco, el consumidor o el industrial. El manejo industrial da la posibilidad de empleo a productos que por su irregularidad, susceptibilidad a la oxidación, tamaño, grado de madurez, poca sapidez y aromaticidad, etc. No son aceptados en condiciones normales por el mercado final. para lo cual recurre a la aplicación de correctores, combinaciones, acondicionamientos o transformaciones que generan productos finales o intermedios aptos para la elaboración de una variada gama de alimentos. De esta forma se crean nuevas alternativas de reducción de perdidas y aprovechamiento de productos de alta perecibilidad como lo son las frutas y hortalizas con una mayor generación de valor agregado . OBJETIVOS relacionar las operaciones de acondicionamiento con los procesos transformación de algunos productos hortofrutícolas en función del tamaño y forma de la fruta, composición, presencia de enzimas, presentación final del producto. Evaluar los métodos más comunes de pelado aplicables a productos hortofruticolas, Valorar su incidencia en la calidad, perdidas de producto, rendimiento y costos de operación. Cuantificar el tiempo disponible para el manejo del producto sin que sufra cambios organolépticos significativos durante el acondicionamiento y evaluar algunos métodos físicos, químicos y térmicos de control enzimatico. Evaluar la incidencia del escaldado en las caracteristicas y rendimientos de las materias primas y productos elaborados.

MARCO DE REFERENCIA El valor comercial y la aceptación de un producto semielaborado, elaborado y con mínimo procesamiento depende directamente de la calidad de las materias primas. Entendiéndose por calidad, el mantenimiento de todos y cada uno de los atributos que identifican y dan las características particulares a una materia prima y a un producto elaborado. Por ello se deben tener en cuenta factores tales como:

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Características físicas Tamaño unitario Peso unitario Textura o consistencia Indice de madurez Forma contenido de humedad contenido de sólidos solubles pH porcentaje y tipo de cascara porcentaje de semillas características químicas composición nutricional % de acidez índice de yodo contenido de pectina contenido de almidón olor y sabor actividad enzimática características biológicas germinación rebrotes verdecimiento tipo y cantidad de daños por insectos, roedores y microorganismos las operaciones a las cuales se somete un producto para darle una identidad antes del transporte, almacenamiento o procesamiento se conocen como Operaciones de acondicionamiento, dentro de ellas se encuentran: la limpieza selección y clasificación pelado control enzimatico escaldado triturado o molido LA LIMPIEZA constituye una operación esencial para garantizar la calidad de los productos procesados en relación a la asepsia, salud del consumidor, integridad del producto, para lo cual es importante la implementación de BPM (Buenas Practicas de Manufactura). Su función es eliminar del producto todo tipo de material extraño que mezclado o adherido desmejore la presentación, volumen, propiedades organoléptica e higiénicas del producto. Una limpieza efectiva esta constituida por labores de lavado y desinfección para cumplir con los siguientes requisitos

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separar efectivamente los contaminantes orgánicos, inorgánicos y biológicos desechar los agentes contaminantes dejar la superficie limpia en las condiciones deseadas limitar la recontaminación los agentes contaminantes pueden ser de diferentes tipos: minerales: tierra, arena, piedras, grasa, partículas metálicas vegetales: ramas, hojas, pepas, cascaras, cuerdas animales: excretas, pelos, huevos de insectos, partes de insectos productos químicos: residuos de fertilizantes, lejías, secuestrantes, preservantes. Microorganismos: bacterias, hongos y levaduras. Hombre: saliva, manos, fosas nasales, cabello, anillos, uñas, manillas. El aumento de las operaciones mecánicas en la recolección han aumentado la presencia de sustancias contaminantes, en tanto que las operaciones de mecanización de los procesos de transformación las reducen por baja manipulación y poco contacto con los agentes contaminantes. Existen métodos de limpieza variados Métodos secos : el tamizado, cepillado, aspirado, abrasión, separación magnética, irradiación (rayos X, infrarrojo, ultra violeta, microondas) Métodos húmedos: inmersión, aspersión, rociado, flotación, filtración, decantación. DESINFECCIÓN Se realiza para disminuir el numero de microorganismos patógenos que puedan estar presentes en un producto, equipo, persona, agua, instalaciones. Métodos de desinfección: Cloración: germicida eficaz contra carga microbiana que se desarrolla con facilidad en agua, su acción germicida depende de la concentración empleada, pH, temperatura, contenido de materia mineral y orgánica. Para la destrucción de coliformes, mohos, virus, bacteriofagos y esporas, exige un alto contenido de cloro residual libre. La presencia de proteínas disminuye su contenido residual por lo cual no es recomendable de emplear en productos con alto contenido de ellas.

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Algunos agentes de cloración son: el cloro gaseoso: barato, fácil aplicación, tóxico e irritante para la garganta, pulmones y piel, corrosivo en presencia de agua. Hipocloritos: fácil de aplicar, requiere pequeños volúmenes de agua, son inestables, caros, elevan pH , acción germicida baja en presencia de materia orgánica. Cloraminas: estables a temperatura elevada, poco poder germicida, acción germicida de larga duración, requiere largo tiempo de exposición. Bióxido de cloro: actúa a pH bajos y elevados, elimina sabores pútridos, más tóxico que el cloro gaseoso, explosivo, se emplea en solución Calor: con ayuda de agua caliente, vapor de agua o flameado, es un método económico, eficaz en muchos casos en función de la intensidad de temperatura y tiempo. El recalentamiento de productos puede alterar las características de textura, olor y sabor. Amonios cuaternarios: como el cloruro o bromuro de lauril-di-metil-benzil-amonio. Tiene acción germicida, son estables al calor, no presentan olor y están desprovistos de toxicidad. Su combinación con detergentes anionicos o la presencia de proteínas eliminan su efectividad. Compuestos yodoforos: son agentes tensoactivos no ionicos, germicidas en medio ácido, actúa sobre bacterias butiricas, tiene el inconveniente de ser corrosivo y puede impartir coloraciones y sabores no deseables. Cuando se piensa en realizar procesos de lavado y desinfección el agua es un factor importante de tener en cuenta tanto en su potabilidad por carga microbiana como por presencia de metales pesados como el hierro, la dureza que generan el calcio y el magnesio que además de ser corrosivos para los equipos, se constituyen en problema para la salud del consumidor, la firmeza y tiempo de cocción de las frutas y las hortalizas. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN: son operaciones de separación de productos en grupos con propiedades fisicas diferentes. La selección separa productos defectuosos para la venta o procesamiento como unidades partidas, rotas, magulladas, podridas, deformes, etc. en tanto que la clasificación separa productos para dar cumplimiento a estándares de calidad, homogeneidad de presentación y hacer el producto más agradable al consumidor y más cómodo para realizar operaciones de transferencia de calor. Los productos pueden ser separados por peso tamaño forma grado de madurez firmeza daños mecánicos, fisiológicos, biológicos. carencia anormal de agua interna o en la superficie sabor, aroma

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EL PELADO: El pelado es una de las etapas fundamentales en la serie de operaciones de acondicionamiento de productos cuyo fin es el procesamiento industrial. El objetivo del pelado es el de retirar la cáscara de acuerdo a las exigencias del producto que se vaya a procesar, minimizar las perdidas ocasionadas por la operación, minimizar el anillo caliente y el uso de energía y agentes químicos. Existen diferentes sistemas de pelado en función del empleo de métodos mecánicos, fisicoquímicos y térmicos entre los cuales se encuentran: Pelado por lejía o ácido Pelado por flameado Pelado por abrasión Pelado por inmersión en aceite caliente Pelado con agua caliente o vapor Pelado mecánico con maquina. Las principales condiciones a tener en cuenta en la elección del método de pelado son: tipo y variedad de producto. (grosor de la corteza, resistencia, tamaño, forma, etc.) Estado de madurez Concentración del agente químico Temperatura del tratamiento Tiempo de contacto. Es importante tener en cuenta en la elección del sistema de pelado, las características que se deben mantener del producto (presentación, color, homogeneidad, etc.), su sensibilidad, rendimiento y costos. ACCIÓN ENZIMÁTICA Las enzimas son proteínas altamente especializadas que actúan como catalizadores biológicos. Aceleran o retardan las reacciones químicas que tienen lugar en los organismos vivos. Pueden ser obtenidas de fuentes naturales de origen vegetal, animal o microbiana. Las enzimas por ser proteínas, ven su estructura alterada por calentamiento excesivo, tratamientos con ácidos, bases o al ser expuestas a otros agentes desnaturalizantes, perdiendo su actividad catalítica. El Pardeamiento es un fenómeno de aparición de coloración parda de tonalidad variable, que se presenta de manera espontánea durante los procesos de deterioro o acondicionamiento de las frutas y hortalizas.

Existen cuatro tipos de reacciones de Pardeamiento a saber: Mecanismo Presencia de

oxígeno Presencia de grupos

amino PH óptimo

Reacción de Maillard No si Alcalino Pardeamiento

enzimático Si no Ligeramente ácido

Oxidación no enzimática del ácido

ascorbico

Si no Ligeramente ácido

Caramelización No no Alcalino / ácido En términos generales el Pardeamiento enzimático se caracteriza por ser un proceso oxidativo de los compuestos fenólicos en presencia del oxigeno, que tiene gran importancia comercial en las frutas y legumbres ricas en fenolasas.

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En los tejidos intactos los sustratos fenólicos se encuentran separados de las fenolasas, por lo cual no se produce el pardeamiento, situación contraria al efecto que se produce en algunas frutas y hortalizas expuestas en las superficies de corte al aire, dando lugar a un rápido pardeamiento por oxidación enzimática de fenoles a ortoquinonas (fenolasas, polifenol oxidasas, tirosinasas o catecolasas), que a su vez se polimerizan formando melaninas de color pardo. En algunos casos la oxidación es deseable como ocurre en el té, café y el chocolate, situación en la cual no se recurre a ningún método para inhibir el pardeamiento basado en la eliminación de uno o varios de sus componentes esenciales como el oxigeno, la enzima, el cobre o el substrato. En el caso de requerirse la inhibición de la fenolasa se puede recurrir a tratamientos térmicos o la aplicación de sustancias que además de mejorar las propiedades funcionales de conservación, valor nutricional, facilidad de proceso e incremento de aceptación por parte del consumidor final, reduzcan el pH a valores próximos a 3, tales como el ácido cítrico, málico, fosfórico, metabisulfito de sodio o adición de sustancias antioxidantes. El oxigeno se puede extraer mediante el empleo de sistemas de vacío o sumergiendo los productos en jarabes o salmueras. Las reacciones de oxidación son reacciones en cadena, es decir, que una vez iniciada, continúa acelerándose hasta la oxidación total de las sustancias sensibles. Con la oxidación, aparecen olores y sabores a rancio, se altera el color y la textura, y desciende el valor nutritivo al perderse algunas vitaminas y ácidos grasos poliinsaturados. Los productos formados en la oxidación pueden llegar a ser nocivos para la salud. La industria alimentaria intenta evitar la oxidación de los alimentos mediante diferentes técnicas, como el envasado al vacío o en recipientes opacos, pero también utilizando antioxidantes. Los antioxidantes pueden actuar por medio de diferentes mecanismos: Deteniendo la reacción en cadena de oxidación de las grasas. Eliminando el oxígeno atrapado o disuelto en el producto, o el presente en el espacio que queda sin llenar en los envases, denominado espacio de cabeza. Eliminando las trazas de ciertos metales, como el cobre o el hierro, que facilitan la oxidación. Los que actúan por los dos primeros mecanismos son los antioxidantes propiamente dichos, mientras que los que actúan de la tercera forma se agrupan en la denominación legal de "sinérgicos de antioxidantes", o agentes quelantes. Los antioxidantes frenan la reacción de oxidación, pero a costa de destruirse ellos mismos. El resultado es que la utilización de antioxidantes retrasa la alteración oxidativa del alimento, pero no la evita de una forma definitiva. Otros aditivos alimentarios (por ejemplo, los sulfitos) tienen una cierta acción antioxidante, además de la acción primaria para la que específicamente se utilizan. Algunas sustancias antioxidantes son Alfa, gamma y delta tocoferol galato de propilo butil-hidroxi-tolueno (BHT) butil-hidroxi-anisol (BHA). Acido Ascorbico Sulfitos El ácido L-ascórbico es la vitamina C. se constituye en uno de los principales antioxidantes

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empleados en la industria de frutas y hortalizas. Se obtiene industrialmente por un conjunto de reacciones químicas y procesos microbiológicos. El ácido ascórbico y sus derivados son muy utilizados en la industria, solubles en agua, excepto el palmitato de ascorbilo, que es más soluble en grasas. La limitación en su uso está basada más en evitar el enmascaramiento de una mala manipulación que en razones de seguridad. El ácido ascórbico y sus derivados se utilizan en productos cárnicos, conservas vegetales, bebidas refrescantes, zumos, productos de repostería y en la cerveza, en la que se utiliza el ácido ascórbico para eliminar el oxígeno del espacio de cabeza. Este ácido contribuye a evitar el oscurecimiento de la fruta cortada en trozos y a evitar la corrosión de los envases metálicos. También se utiliza en panadería, no como antioxidante sino como auxiliar tecnológico, para mejorar el comportamiento de la masa. Su adición a mostos y vinos permite reducir el uso de sulfitos. Es una vitamina para el hombre y algunos animales, y como tal, tiene una función biológica propia. Además mejora la absorción intestinal del hierro presente en los alimentos e inhibe la formación de nitrosaminas, tanto en los alimentos como en el tubo digestivo. Su adición como antioxidante no permite hacer un uso publicitario del potencial enriquecimiento en vitamina C del alimento. En conclusión se puede afirmar que el Pardeamiento enzimático o melanosis es una alteración superficial del color causada por la formación vía enzimática, de un precursor de compuestos que reaccionan con constituyentes celulares como proteínas, aminoácidos, carbohidratos o vitaminas, para formar pigmentos insolubles de tipo melanina, que pueden ser controlados por diferentes métodos fisicoquímicos. ESCALDADO: Es un tratamiento térmico corto a alta temperatura que busca: Ablandar los tejidos Aumentar los rendimientos Disminuir la contaminación superficial Inactivar enzimas que puedan afectar color, sabor, aroma durante la congelación, el procesamiento o el almacenamiento. Cambia el aroma y sabor normales de algunas pulpas Cambia la consistencia de los productos dependiendo la cantidad de almidones Coagula látex exudados por algunas frutas y hortalizas Disminuye rotura de semillas durante el despulpado mecánico Mejora la textura de algunas frutas y hortalizas} Elimina gases y olores extraños Fija el color

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MOLIDO O TRITURADO: Consiste en someter las frutas u hortalizas enteras y duras; las frutas que se procesan con cascara y las frutas que no presentan problemas con los cambios en las etapas posteriores de procesamiento a un troceado con el fin de romper la estructura natural y así facilitar la posterior separación de la pulpa o dar una presentación homogénea a los productos procesados que llevan combinación de productos. Generalmente se emplean molinos de martillo de velocidad y tamices diferentes o picadoras con un numero significativo de cuchillas giratorias. PROCEDIMIENTO 1. SISTEMAS DE PELADO Seleccione diferentes tipos de frutas y hortalizas y aplique a cada producto todos los métodos de pelado posibles. En esta práctica es fundamental cuantificar las perdidas por pelado, por lo tanto pese en la forma más detallada posible cada uno de los productos y proceda de la siguiente forma: Muestra 1. Sumerja el producto en agua caliente y contabilice el tiempo necesario para el pelado. Muestra 2. Sumerja el producto en lejía de soda cáustica con concentración entre el 5 y el 10%, temperatura entre 90-95°C, tiempos de retención de 1 a 10 minutos dependiendo del producto. (tener cuidado porque la lejía quema y corroe) Muestra 3. pele el producto con cuchillo Muestra 4. pele el producto con pela papa Muestra 5. pele el producto con esponjilla de alambre Muestra 6. pele el producto con lija gruesa Muestra 7. pele el producto con vapor de agua ( controlar temperatura y tiempo) tenga en cuenta grado de madurez del producto, tamaño, homogeneidad superficial, tiempo de pelado, temperatura, concentración de lejía o ácido, acondicionamiento posterior, presentación final del producto y seleccione el mejor método. Discuta las experiencias, interferencias y obstáculos de la aplicación de cada método con los otros grupos de trabajo. PROCEDIMIENTO 2. ACCIÓN Y CONTROL ENZIMATICA Emplee frutas y hortalizas altamente susceptibles a la oxidación en presencia de oxigeno. Realíceles divisiones y cortes con ayuda de herramientas como cuchillos, ralladores o la mano en cantidades y tamaños homogéneos y determine tiempos de iniciación y finalización de la oxidación, colocando los productos en superficies de contacto grandes y pequeñas (cajas de petri y tubos de ensayo) . registre los datos en el siguiente cuadro

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Cuadro 1. Registro de tiempos de oxidación de frutas y hortalizas por acción enzimatica

Muestra Método Tiempo inicial pardeamiento

Tiempo final pardeamiento

Localización del pardeamiento

Color Aroma y sabor

Evalúe el efecto de control de la oxidación con cada uno de los siguientes tratamientos. Coloque rodajas representativas, de grosor similar dentro de cajas de petri previamente adicionadas con algunas de las siguientes soluciones: solución de ácido cítrico al 0.5%, 1% y 2% solución de ácido ascorbico al 05% y 1% solución de metabisulfito de sodio al 0.5% , 3% y 6% (no se puede probar) agua destilada Coloque un trozo de cada producto en 2 tubos de ensayo con agua, caliente uno a 50°C, el otro a temperatura de ebullición durante 5 minutos y evalue el efecto de control. determine tiempos de Pardeamiento de cada muestra, compare los tratamientos entre sí, indique semejanzas y diferencias, elija el mejor tratamiento para cada fruta u hortaliza. Explique a que se atribuye este comportamiento y establezca los costos de los mejores tratamientos. Registre los datos en el siguiente cuadro.

Cuadro 2. Registro de sistemas de control enzimatico en frutas y hortalizas

Muestra Método Tiempo inicial pardeamiento

Tiempo final pardeamiento

Localización del

pardeamiento

Color Aroma y sabor

PROCEDIMIENTO 3. ESCALDADO Evalúe la incidencia de los tratamientos térmicos en las características naturales de frutas con diferentes grados de madurez ( ablandamiento de tejidos, aumento de rendimiento. Cambio de color, oxidación, etc) Seleccione frutas y hortalizas con diferentes grados de maduración y aplique a cada producto tratamientos térmicos cortos de 3 a 10 minutos en agua a temperatura entre 90°C y 100 °C

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Tenga en cuenta que el tamaño del producto sea homogéneo, controle temperatura y tiempo, compare los tratamientos entre sí para los diferentes grados de madurez, en lo posible realice pruebas de rendimiento, indique semejanzas y diferencias, elija el mejor tratamiento para cada fruta u hortaliza. Explique a que se atribuye este comportamiento.

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5.5 METODOS DE CONSERVACION DE PRODUCTOS HORTOFRUTICOLAS INTRODUCCIÓN

Las frutas y hortalizas son seres vivos altamente perecederos y susceptibles al deterioro por causa de diversos factores químicos, biológicos y ambientales, adquiridos durante la producción o durante la postcosecha que hacen que estos se tornen en productos parcialmente aprovechables en fresco o procesado, o por el contrario inaceptables en el mercado. Por ello, se han generado procesos de transformación que modifican su forma, ambiente circundante y que combinados con tratamientos térmicos generan cambios químicos y estructurales externos e internos como la osmodeshidratación, plasmólisis, inactivación enzimática y microbiana entre otros, que redundan en menores perdidas, promueven la seguridad , mejoran el sabor, aroma y/o apariencia de los productos por periodos más prolongados de tiempo.

Existen diversos mecanismos de conservación de frutas y hortalizas diferentes al empleo de sustancias preservantes, como son la adición de salmueras, jarabes y vinagretas, estos medios naturales de conservación combinados con procesos de esterilización, cocción, deshidratación protegen el producto de la oxidación, putrefacción, recontaminación entre otros.

OBJETIVOS Identificar los principales metodos de conservación empleados en la industria y su incidencia en la reducción de carga microbiana y tiempo de duración de frutas y hortalizas. Obtener productos intermedios a partir de frutas y hortalizas que puedan ser empleados en forma simple o combinada, como producto principal o secundario en la elaboración de productos procesados, sus sistemas de conservación e incidencia en la calidad durante el almacenamiento Determinar la compatibilidad entre ingredientes y porcentajes óptimos a adicionar en los productos elaborados a base de frutas y hortalizas. Definir criterios de empleo de sustancias gelificantes e Identificar los defectos y alteraciones que se pueden presentar en productos de alta viscosidad durante el almacenamiento, por la variación de parámetros como el pH, concentración de sólidos, % y tipo de sustancia gelificante. Establecer las etapas básicas para la obtención de conservas y encurtidos a base de frutas y hortalizas. Valorar la incidencia de sustancias conservantes y tratamientos térmicos en las características fisicoquímicas y organolépticas de productos semielaborados y terminados a base de frutas y hortalizas.

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MARCO CONCEPTUAL Pulpa Es la parte comestible de las frutas y hortalizas obtenida mediante procesos tecnológicos simples de separación de corteza, semillas y fibras. Se diferencia del jugo por su consistencia y en general se constituyen en productos atractivos para los consumidores finales e industriales por el mantenimiento de nutrientes, características sensoriales y por actuar como reguladores de los suministros de materias primas en los diferentes procesos productivos de transformación. Los productos intermedios como las pulpas se pueden obtener a partir de materias primas de segunda y tercera calidad, siempre y cuando se mantengan los parámetros de sanidad, madurez, limpieza, etc, que caracterizan al producto fresco de optima calidad, es decir sin partir de productos senescentes, putrefactos o en inicio de descomposición. las pulpas de frutas y hortalizas empleadas como productos terminados o intermedios se caracterizan por poseer una amplia gama de compuestos que afectan su estructura, composición, rendimiento y uso. Algunos de los cuales se pueden observar en la tablas 1 y 2

Cuadro 1. Contenido Nutricional por 100g de porción comestible de algunas frutas frescas. Fruta

Calorias

(Kcal)

Proteína

(g)

Grasa

(g)

Calcio

(mg)

Hierro

(mg)

Vit. B1

(mg)

Vit. B2

(mg)

Vit. B6

(mg)

Vit.C

(mg)

Vit A

(UI) Cítricos 49 0.8 0.3 38 1.1 0.08 0.05 0.2 46 115 Mango 60 0.6 0.2 24 1.2 0.03 0.05 0.4 42 1.600

Guayaba 64 1.1 0.4 24 1.3 0.6 0.04 1.3 326 145 Papaya 32 0.4 0.1 21 0.6 0.03 0.03 0.4 52 475

Piña 173 0.2 0.4 - 0.2 0.07 - - 13.1 14 Aguacate 121 1.4 11.3 19 1.4 0.05 0.15 2 18 265

Guanabana - 1.65 0.5 20 0.5 0.3 0.5 0.9 33 90 Sandía 22 0.5 - 8 0.3 0.02 0.02 0.2 5 125 Tomate 17 0.9 0.1 7 0.7 0.05 0.02 0.6 20 1100

Pimentón 23 0.9 0.1 - 0.6 0.04 0.04 0.7 150 200 Pepino

cohombr 9 0.5 0.1 7 0.3 0.02 0.02 0.1 8 20

Berenjena 19 1.0 - 17 0.4 0.08 0.05 1.0 5 - Anón 47 0.4 0.1 16 0.4 0.06 0.03 0.1 34 45

Banano 88 1.5 0.1 9 1.4 0.03 0.03 - 9 60 Plátano 135 1.2 0.3 8 1.3 0.08 0.04 0.6 20 390

Fuente: ICBF 1982.

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Cuadro 2. Porcentaje de Rendimientos y parametros fisicoquimicos de algunas pulpas de frutas y hortalizas

FRUTA % RENDIMIEN °BRIX PH ACIDEZ Tomate árbol 70 7 3.3 2.5..

Mora 75 8 2.8 4.0 Guayaba 80 8 3.6 1.0

Lulo 45-50 5 – 8 3.3 4.0 Mango 55-65 15 4.0 0.5

Maracuya 30-35 14 2.0 1.8 Papaya 70 10 4.0 0.5

Piña 45 15 3.2 1.0 Guanábana 40 18 4.0 1.0 Mandarina 70 6 –9 4.0 0.5

Tomate 70 5 – 7 4.3 0.9 Pimentón 65 8.5 4.5 0.8 Berenjena 80-85 5 – 7 5.0 0.7

Ciruela claudia 80 15 3.4 0.2 Limón 50 6 - 8 2.6 4.5

Manzana 75 15 4.5 0.5

Mermelada: Producto pastoso de consistencia semisolida o gelatinosa, obtenido por cocción o concentración de una o más frutas, pulpas de frutas, jugos de frutas o sus mezclas adecuadamente preparadas con edulcorantes, con o son adición de agua y sólidos solubles de 65 – 68% de acuerdo al tipo de fruta. Pasta de frutas: Masa sólida obtenida por cocción de pulpa de frutas, azúcar y en ocasiones sustancias gelificantes, concentrada hasta tal punto que al enfriarse la masa se vuelve sólida, permitiéndole cortarse sin perder la forma y la textura; con un contenido de sólidos solubles no menor del 75%, por lo cual se considera como un producto de humedad intermedia. Bocadillo: Pasta sólida fabricada por cocción generalmente de la pulpa de guayaba, azúcar, ácido cítrico y en ocasiones gelificante; puede estar formada de capas definidas de pasta fabricada con guayaba de variedades rosada y blanca. En ocasiones se emplean otras frutas o mezclas de frutas con elevado contenido de pectina como membrillo, manzana, tomate de árbol, uchuva, etc. Obteniéndose lo que normalmente se encuentra designado como ates. Contenido de solidos solubles de 75 – 78% Compota: Producto colado, homogenizado o triturado que no necesite masticarse, de viscosidad media ( 25 – 26% de sólidos solubles), predominantemente rico en fruta y excento de sustancias conservantes, colorantes o aromatizantes. Producto cuyos componentes no pueden haberse tratado con radiaciones ionizantes y no debe presentar un contenido de sodio mayor a 200mg/100g de producto. Envasado en recipientes herméticos y tolerado con espesantes y emulsificantes. Pasta de tomate:

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concentrado de tomate que contiene como mínimo 18% de sólidos solubles. Salsa de tomate: producto preparado con pulpa fresca o concentrada de tomates sanos y maduros, adicionado de sal, azúcar, vinagre, espesantes, condimentos y especias permitidas. Concentrada hasta 29 –32% de sólidos solubles. Pasta concentrada de tomate: producto concentrado de tomate que contiene como mínimo 24% de sólidos solubles. Sin adición de sustancias saborizantes o potencializadoras del sabor. Salsa picante : Producto preparado con pulpa de tomate, aguacate o cualquier otro producto Hortofrutícola, con adición de agua, ají, espesantes, sal azúcar, vinagre, condimentos y especias permitidos. Con una concentración de 15 – 22% de sólidos solubles. Conserva alimenticia : Productos de origen animal, vegetal o mezcla de ellos, envasado con o sin medio de cobertura apropiado, según el caso, adicionado de edulcorantes o salmueras naturales y aderezos o ingredientes aromatizantes permitidos, envasados herméticamente y sometidos a tratamientos físicos autorizados que garanticen su conservación. Cada producto que compone un producto mixto es diferente en tamaño y composición, por lo cual debe ser procesado individualmente. Encurtido: Producto vegetal conservado por medio de ácidos orgánicos. El efecto preservador de los ácidos es debido a la concentración de hidrogeniones, a la toxicidad de la molécula no disociada o a la toxicidad del anión. En los ácidos orgánicos la acción conservadora generalmente depende de la molécula no disociada. Frutas en Conserva o almíbar: Productos elaborados con frutas sanas y limpias envasadas con o sin medio de cobertura apropiada, adicionada de edulcorantes naturales y aderezos o ingredientes aromatizantes permitidos, envasados hemáticamente y sometidos a tratamientos físicos autorizados que garanticen su conservación. Fruta en su jugo: Producto procesado constituido por frutas o partes de frutas frescas y sanas, desprovistas o no de semillas y puestas en su propio jugo con ayuda de sustancias edulcorantes naturales que generan una osmodeshidratación parcial.

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FACTORES DE DESCOMPOSICIÓN Y CONTROL La principal causa de deterioro de los vegetales empleados en estos procesos industriales son el ataque por diferentes tipos de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos), las enzimas, el medio ambiente, la humedad, la luz y el tiempo. estos problemas tienen implicaciones económicas evidentes, tanto para los fabricantes de materias primas y productos elaborados antes de su comercialización, como para distribuidores y consumidores de productos después de su adquisición y antes de su consumo. Se calcula que más del 20% de todos los alimentos producidos en el mundo se pierden por acción de los microorganismos. Los vegetales alterados pueden resultar muy perjudiciales para la salud del consumidor. La toxina botulínica, producida por el Clostridium botulinum, en las conservas mal esterilizadas y en otros productos, es una de las substancias más venenosas que se conocen (miles de veces más tóxica que el cianuro) y las aflatóxinas, producidas por el crecimiento de ciertos mohos, sobre frutos y granos son potentes agentes cancerígenos. De ahí la importancia de evitar la alteración de los productos vegetales mediante el empleo de métodos físicos, como el calentamiento asociado a métodos químicos que causen la muerte de los microorganismos o que al menos eviten su crecimiento. En muchos alimentos existen de forma natural sustancias con actividad antimicrobiana y antioxidante. Muchas frutas contienen diferentes ácidos orgánicos, como el ácido benzoico o el ácido cítrico. Los ajos, cebollas y muchas especias contienen potentes agentes antimicrobianos, o precursores que se transforman en ellos al triturarlos. Sin embargo la industria recurre al empleo de aditivo autorizados por la legislación mundial, teniendo en cuenta que éste sea un auxiliar del procesado correcto y no un agente para enmascarar unas condiciones de manipulación sanitaria o tecnológicamente deficientes, ni un sistema para defraudar al consumidor engañándole respecto a la frescura real del producto. Las condiciones de uso de los conservantes están reglamentadas estrictamente en todos los países del mundo. Usualmente existen límites a la cantidad que se puede añadir de un conservantes. En general los conservantes autorizados, no matan los microorganismos, sino que solamente evitan su proliferación. Por lo tanto, solo son útiles con materias primas de buena calidad. Algunas de las combinaciones más frecuentes empleadas en la industria de frutas y hortalizas se centra en el manejo de sustancias edulcorantes, sal común, ácido acético, ácido láctico y/o preservativos químicos como el benzoato de sodio, sorbato de potasio y los sulfitos, que independientes o en combinación, complementados con procesos de esterilización son empleados en la elaboración de productos en almíbar, escabeche o salmuera, encurtidos fermentados y no fermentados entre otros.

OBTENCIÓN Y CONSERVACIÓN DE PULPAS

Este proceso puede tener modificaciones parciales como : Orden entre el pelado y el escaldado

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Adición de etapas como el troceado o refinado dependiendo las características de la fruta y de la Pulpa Aplicación de desaireado previo al envasado Acondicionamiento manual posterior al pelado o previo al escaldado Centrifugado después del despulpado Adición de enzimas previo o después del pelado

OPERACIÓN OBJETIVO CONTROL

Recepción materias primas

Identificar variedad, volumen, procedencia, caracterización

Peso bruto, peso neto, pH, %S.S., % acidez, firmeza, variedad, procedencia

Selección y Clasificación

Separar por forma, color y tamaño ° madurez, sanidad, daños fisiológicos, físicos y biológicos, método, firmeza

Limpieza y Desinfección

Eliminar impurezas gruesas , y carga microbiana.

Tipo de desinfectante, calidad de agua, dosificación, combinación tiempo-

temperatura del tratamiento.

Escaldado Fijar color, sabor, textura y valor

nutricional, reducir carga microbiana superficial, gelatinizar almidones, coagular látex, ablandar tejidos,

aumentar rendimientos y modificar viscosidad del producto

Combinación de tiempo-temperatura, equipo, determinación de enzima

indicadora (peroxidasa), calidad de agua en caso de enfriamiento

Pelado

Separar exocarpio, evaluar rendimiento, y características del

producto

Tipo de pelado, tiempo, temperatura, concentración de lejía o ácido,

acondicionamiento Despulpado Separar semillas, cascara y fibra de

la pulpa. Establecer rendimientos y

acondicionar producto para almacenamiento o desarrollo de

nuevos procesos

Tamaño de materia prima, % de subproductos, textura de fruta, equipo a

emplear, capacidad de producción, diámetro orificios de tamiz, tipo de paleta, características del producto, rendimiento

de operación. Conservación Dar condiciones de conservación

con empleo de tratamientos físicos, químicos y empaques

Tipo de empaque, temperatura-tiempo de pasterización, temperatura de

almacenamiento, % de edulcorante, % preservativo, tipo de preservativo, tiempo de almacenamiento, características del

producto final, choque térmico Envasado Controlar alteraciones

fisicoquímicas, microbiológicas, y organolépticas, peso – volumen

Cantidad de producto, homogeneidad, desaireado, características empaque,

esterilidad del empaque, tipo de empaque, tipo de envasado, presión de llenado, facilidad de limpieza y dosificación.

Almacenamiento Evaluar la duración, estabilidad y de los productos almacenados

Temperatura, Hr. Capacidad de almacenamiento, presentación del

producto.

54

Cuadro 3. Características fisicoquímicas de pulpas de frutas almacenadas en diferentes condiciones de temperatura.

Producto °Birx inicial final

PH Inicial final

% acidez inicial final

Pulpa cruda refrigerada

Pulpa cruda congelada Pulpa pasterización lenta BP3 refrig Pulpa pasterización rápida BP3 cong

Evaluar el comportamiento fisicoquímico y sensorial del producto bajo diferentes sistemas de conservación y almacenamiento:

pulpa cruda bolsa polietileno calibre 3 (BP3) refrigerada pulpa cruda (BP3) congelada pulpa pasterizada 60°C/15’ (BP3) refrigerada pulpa pasterizada 60°C/15’ (BP3) congelada pulpa pasterizada 93°C/20” (BP3) refrigerada pulpa pasterizada 93°C/20” (BP3) congelada pulpa edulcorada 20% azúcar - pasterizada 93°C/20” (BP3) refrigerada pulpa edulcorada 40% azúcar - pasterizada 93°C/20” (BP3) refrigerada pulpa edulcorada 20% azúcar – preservante 0.05% pasterizada 93°C/20” (BP3) ambiente pulpa pasterizada 93°C/20” tarrina plástica refrigerada pulpa pasterizada 93°C/20” tarrina plástica congelada pulpa edulcorada 20% azúcar - pasterizada 93°C/20” tarrina refrigerada pulpa edulcorada 20% azúcar – preservante 0.05% pasterizada 93°C/20” tarrina plástica ambiente. Pulpa con metabisulfito de sodio 500 ppm (BP3) ambiente Pulpa cruda con ácido cítrico 20% P/V hasta pH 3.3 – 3.4 para frutas dulces (BP3) refrigerada.

PRECOCIDOS CONGELADOS Recepción de la materia prima. Pesaje Selección de banano verde Lavado y desinfección Pelado Freido en aceite vegetal a temperatura de 110 –120°C / 3-5 minutos Prensado en lienso humedo Control enzimatico en acido citrico, acido ascorbico o metabisulfito de sodio. Empacado Almacenamiento en congelación

55

PROCEDIMIENTO 3. Obtención de productos hortofrutícolas en conserva, encurtidos y escabeches.

OPERACIÓN OBJETIVO CONTROL Recepción

materias primas Identificar variedad, volumen, procedencia, caracterización

Peso bruto, peso neto, pH, %S.S., % acidez, firmeza, variedad, procedencia

Selección y Clasificación

Separar por forma, color y tamaño ° madurez, sanidad, daños fisiológicos, físicos y biológicos, método, firmeza

Limpieza y

Desinfección

Eliminar impurezas gruesas , y carga microbiana.

Tipo de desinfectante, calidad de agua, dosificación, combinación tiempo-temperatura

del tratamiento.

Pelado y troceado

Separar o desintegrar el exocarpio, evaluar rendimiento, y características

del producto. Dar uniformidad de tamaño, apariencia

y presentación

Tipo de pelado, grado de madurez del producto, tamaño, homogeneidad superficial,

forma, equipo, costos/ Lb de pdto, requerimientos de combinación de métodos,

características organolépticas finales. Velocidad de giro de cuchillas, rendimiento.

Escaldado y enfriamiento

Fijar color, mejorar textura, preesterilización superficial, gelatinizar almidones, facilitar pelado, aumentar rendimiento, eliminar aire intercelular,

inactivar enzimas.

Temperatura, tiempo, método, control de enzimas, calidad agua de enfriamiento.

Mezclado y llenado de envases

Combinar productos, proteger producto, dar presentación, facilitar

adición de sustancias potencializadoras de sabor y sustancias conservantes, evitar contaminación, controlar pesos

Tipo de envase, capacidad, tipo de cierre, material del envase, peso neto, peso drenado, seguridad de la tapa, recubrimiento interno de

latas y tapas, esterilización de recipientes, sistema de dosificación, espacio de cabeza,

presentación.

Adición de liquido de gobierno

Combinar producto sólido con liquido de conservación y aromatización.

Mejorar características organolépticas del producto.

Facilitar transferencia de calor. Reducir tiempos de esterilización.

Mejorar características nutricionales.

Espacio de cabeza, temperatura del liquido, concentración de sustancias conservantes,

limpidez del liquido de gobierno, % dentro del envase (40%), después de establecer

equilibrio osmótico.

Exhaustado

Eliminar aire presente en el envase, evitar acidificación, fermentación o

generación de toxinas por acción de microorganismos. Cumplir normas.

Vacío generado, tiempo de retención en túnel y grado de evacuación de aire, sistema de vacío, temperatura, operación de sellado,

presencia de fugas, medidas de sellado en latas.

Esterilización o pasteurización. Enfriamiento

Eliminar carga microbiana, mantener valor nutricional y características sensoriales próximas al producto

natural. Mejorar textura de hortalizas y granos

Tiempo, temperatura de operación, sistema de esterilización presión de vapor, distribución de calor, requerimientos de agua, aire, vapor,

Sanidad del agua de enfriamiento, funcionamiento de válvula de seguridad, tipo de envase, tamaño del envase, material del

envase, capacidad de operación, rendimiento total, presentación del producto.

Rotulado y almacenamiento

Dar presentación final (identidad) al producto.

Cumplir normas.

Empaque y producto. Control de calidad fisicoquímico, microbiológico (clostridium

botulinum) y organoléptico. almacenamiento.

56

OBTENCION DE CONSERVAS En la recepción de producto se debe tener en cuenta el peso bruto, neto y de tara. Seleccionar y clasificar productos sanos por parámetros de madurez, tamaño, forma y coloración de tal manera que se de la mayor uniformidad al producto envasado. Lavar y desinfectar realizando un enjuague en agua, inmersión en 200ppm de Timsen 5– 10 minutos -– enjuagar. Los productos que son escaldados no son exigentes en desinfección ya que esta operación elimina carga microbiana superficial. En el troceado dar tamaño, forma y presentación homogénea a las materias primas en forma de julianas, mejillones, cubos, cuartos, rodajas, etc. Escaldar y acondicionar las frutas de acuerdo a las indicaciones de la cuadro 5 y enfriar inmediatamente. Las frutas no se escaldan a no ser que esta operación contribuya al acondicionamiento. (pelado, inactivación de enzimas, etc.) Controlar tiempo, temperatura, textura.

Cuadro 5. Operaciones de acondicionamiento a aplicar a diferentes productos fruticolas.

Producto Presentación observaciones escaldado jarabe Esterilización

Brevas Entera Corte cruz en la base 30 – 45 60 45 min Fresa Entera Retirar pedúnculo sin 25-40 25-40

Piña Cubos Sin ojos ni corazón sin 25-40 30 Medallones,

Julianas, cubos

Sin piel sin 925-40

30

Guayaba Cascos Sin semillas ni pulpa sin 30-40 30 Uchuvas Enteras Sin vaina sin 25 –40 20-30 Tomate de árbol

Enteros, cascos. Julianas

Sin piel, con pedúnculo limpio, sin semillas , sin

pulpa.

3 –8 25 –40 20 –30

Melón Cubos, julianas

Sin piel, sin semillas sin 25 –40 20 –30

Manzana Cubos, julianas,

medallones,

Sin piel, tejido meristémico ni semillas

En pelado con lejía

25 –40 15 – 20

Llenar los envases de vidrio y Tarrinas plásticas esterilizadas con la mezcla de productos de acuerdo a la presentación que se desee evaluar. Para el envasado tenga en cuenta que: Frutas enteras como uvas, uchuvas, duraznos, brevas, , etc. Representan el 5% El total de producto sólido después del equilibrio osmótico debe ser del 60%. El liquido de cobertura después del equilibrio osmótico debe ser del 40%. Dejar el cuello o espacio de cabeza para facilitar y garantizar el Exhaustado y expansión del producto durante la aplicación del tratamiento térmico.

57

para la preparación del liquido de cobertura, hervir agua, medirla y adicionar la cantidad calculada de azúcar. Aproximadamente el 40% del producto terminado y equilibrado es liquido de cobertura. Jarabes : 25 – 40% sólidos solubles La condimentación se efectúa haciendo una infusión de las especias y condimentos en el jarabe hirviendo.

Cuadro 6. Características a tener en cuenta para la evaluación de frutas en almíbar Muestra1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5 Muestra 5

Azúcar % 25 35 35 40 40 60 Ac. Cítrico % 1 2 1 1 2 2

Agua % 75 65 60 40 Empaque Vidrio y

tarrina Vidrio y

tarrina Vidrio y

tarrina

Tiempo Esterilización

30 30 15 30 15 20

Nota: *porcentajes sujetos de modificación si se considera pertinente *Dependiendo del producto se puede pensar en adicionar algunos condimentos como canela, menta, cardamomo, etc. * los productos empacados en Tarrinas no se pueden esterilizar Recuerde que al mezclar agua con Azúcar el aumento del volumen no es l:l y su concentración no es del 50% como podría esperarse. 0.25Kg Azúcar/lt agua 1.125 L de jarabe 0.5 1.250 1 1.50 Llene los envases aprisionando el producto, recuerde que este, después de escaldado debe manipularse suavemente para evitar contaminación y daños mecánicos, después de la esterilización se genera una osmodeshidratación parcial hasta alcanzar el equilibrio entre el liquido de gobierno y la presión osmótica interna del producto, lo cual puede afectar el peso drenado. En términos generales donde hay mezcla de vegetales se pueden hacer mezclas balanceadas en color, tamaños y sobre todo componentes nutricionales. Adicione el liquido de cobertura en caliente hasta el cuello del frasco, haga una evacuación de aire (Exhaustado), previo al cerrado y con la tapa superpuesta de aproximadamente 10 –15 minutos a baño María.

Esterilice de acuerdo a las indicaciones de la cuadro 6 en baño María o en un autoclave y enfríe rápidamente. Evalúe rendimientos y costos de cada uno de los productos elaborados.

Después del almacenamiento cuarentenario realice los controles indicados en la cuadro 7

Cuadro 7. Controles físicos de muestras de fruta en almíbar después del almacenamiento. Control Estándares Observaciones

Aspecto exterior Tabla 8.

58

Determinación de vacío

1mmHg =0.019lb/pulg2

Espacio de cabeza (hacer 4 lecturas)- 10% capac envase

Peso neto Peso drenado** Pasar por tamiz

2.4mm /2’

% de llenado*** Aspecto interior

PH liquido cobertura

°Brix

** % peso drenado = [(peso Tamiz + masa escurrida) – tamiz] x100 envase cerrado - envase vacío ***% llenado = peso del agua hasta donde estaba el alimento X 100 peso del agua hasta el borde del recipiente Parámetro Puntaje Características Defectos 2

0-1 Ausencia de defectos

Cambio en color de conserva,, unidades deformes, rotas o aplastadas, abombamiento de la tapa, presencia de burbujas por fermentación, sedimento.

color 1 0

Uniforme , brillante, característico Opaco con área decoloradas o manchas no característico, enturbiamiento del

jarabe, Aroma y

sabor 4 1 0

Característico del producto, a dulce condimento, especias si las hubiere Recocido, crudo, almidón. Gomoso, insípido, muy dulce, muy ácido, astringente

Amargo, agrio, pútrido, moho, rancio, medicinal, atípico, fermentado Uniformida

d de tamaño

2

0 –1

Tamaño uniforme, producto completo. Longitud 3-5cm, rebanadas diámetro 5cm y espesor 0.5 –1 cm.

Producto muy grande, tamaños diferentes carácter 2

0 Cantidad uniforme, distribución homogénea de mezcla en jarabe.

Producto que flota, epicarpio roto firmeza 4

0-2

Productos firmes, turgentes, áreas homogéneas, sin desprendimiento de semillas Unidades blancas, opacas, arrugadas, blandas, duras, resbalosas, con

cavidades, unidades rotas piel dura, sin piel.

59

OBTENCION DE ENCURTIDOS Y ESCABECHES

En el cuadro 9 se indican las condiciones de escaldado que se deben aplicar a las hortalizas

Cuadro 9. Operaciones de acondicionamiento a aplicar a diferentes productos hortícolas. Producto Presentación Observaciones escaldado esterilización

Arveja En grano Escaldado con 0.5% ac cítrico, mezcla

de sal- azúcar, bicarbonato de sodio 5 –10’ 30

Champiñones Enteros, julianas

Sumergir bisulfito 2%/4Hrs antes del escaldado

10-15’ 30

Habichuelas 1.5 – 5 cm largo

Escaldado con 0.5% ac cítrico, mezcla de sal- azúcar, bicarbonato de sodio

5 – 10’ 30 –45

Mazorca Desgranada, enana entera

Sin ameros, escaldar antes de desgranar 10 -15 30 -60

Papa criolla Pelada entera 20-30 Papa

sabanera Cubos, rodajas

no rectificar y hacerlo con Esponjilla 20-30

Tomate Pelado entero pelar en agua caliente 20 - 30 Zanahoria

Cubetear julianas

Pelar con lejía 5% 30-45

Pimentón Julianas, cortas o largas

Con piel, sin semillas ni venas 30

Coliflor Ramitos En escaldado adicionar 0.2% ac. Cítrico 5-10’ 20-30 Repollitas Enteras Escaldado con 0.5% ac cítrico, mezcla

de sal- azúcar, bicarbonato de sodio 5 – 10’ 20 – 30

para la preparación del liquido de cobertura, hervir agua, medirla y adicionar la cantidad calculada de azúcar, sal, ácido acético requerida de acuerdo al tipo de medio a utilizar. Aproximadamente el 40% del producto terminado y equilibrado es liquido de cobertura.

Salmueras: 2% de sal y 1% de azúcar, estos % pueden variar según el producto.

Vinagretas: El porcentaje varia en función del tipo de producto que se desee elaborar (producto muy suave, comercial tradicional o agridulce). 8- 56.% vinagre blanco comercial, 1-6% sal, 1-20% azúcar, por cada 100 partes de agua. El producto debe contener mínimo 3.6% de ácido acético.

La condimentación se efectúa haciendo una infusión de las especias y condimentos en vinagre hirviendo, o la salmuera según el caso, de igual manera se puede lograr empleando procesos de destilación,

60

Cuadro 10. Características a tener en cuenta para la evaluación de vegetales en escabeche y encurtidos.

Ingrediente %

Muestra 1 2

Muestra 3 4

Muestra 5 6

Muestra 7 8

Muestra 9 10

Azúcar 1 1.5 2 2.5 1 2 3 15 6 Sal 2 1.5 1 3 2.5 1 2

Vinagre 8 15 25 35 45 50 Ac. Cítrico 1 1

Agua Empaque V y T V y T V y T V y T V y T

Esterilización 30 20 40 30 20 30 40 20 30 30

Nota: *porcentajes sujetos de modificación si se considera pertinente *Dependiendo del producto se puede pensar en adicionar algunos condimentos como canela, albahaca, tomillo, laurel, orégano, jengibre, romero, clavo, nuez moscada, ají, pimienta, perejil, cilantro etc. * los productos empacados en Tarrinas (T) no se pueden esterilizar realice controles al producto después de la cuarentena tabla 11.

Cuadro 11. Controles fisicoquímicos de escabeches y encurtidos almacenados Control estándar Observaciones

Aspecto exterior Tabla 12. Determinación de

vacío 1mmHg

=0.019lb/pulg2

Espacio de cabeza (hacer 4 lecturas)- 10% capac envase

Peso neto Peso drenado** Pasar por tamiz

2.4mm /2’

% de llenado*** PH liquido cobertura

°Brix % acidez ° Baumé Hidrómetro –

areómetro

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Cuadro 12. Puntajes de los factores de calidad de encurtidos Parámetro puntajes Características

Defectos 2 0-1

Ausencia de defectos Hortalizas manchadas, tallos con un extremo cortado, unidades deformes,

rotas o aplastadas. Color 1

0 Uniforme , brillante, característico

Opaco con área decoloradas o manchas no característico Aroma y sabor 4

1 0

Característico del producto, a vinagre, sal dulce condimento, especias Recocido, crudo, almidón. Gomoso, insípido, salado, muy ácido,

astringente Amargo, agrio, pútrido, moho, rancio, medicinal, atípico

Uniformidad de tamaño

2

0 –1

Tamaño uniforme, producto completo. Longitud 3-5cm, rebanadas diámetro 5cm y espesor 0.5 –1 cm.

Producto muy grande, tamaños diferentes Carácter 2

0 Cantidad uniforme, distribución homogénea de mezcla en salmuera.

Producto que flota, desvainado, Firmeza 4

0-2

Productos firmes, turgentes, áreas homogéneas, sin desprendimiento de semillas

Unidades blancas, opacas, arrugadas, blandas, duras, resbalosas, con cavidades, unidades rotas piel dura, sin piel.

CONSULTA

Explique en que consiste el molido de frutas antes del despulpado y a que tipo de frutas se aplica. Establezca comparaciones entre despulpadoras horizontales y verticales. Las despulpadoras pueden tener paletas de acero inoxidable, cepillos de nylón o bandas de caucho. Cuando se emplea cada tipo de paletas. La homogeneización es una etapa que puede emplearse industrialmente en la obtención de pulpas. Cual es su finalidad y efectos. Cual es la finalidad del desaireado Indique si hay o no diferencias en los pasos a seguir en el proceso de obtención de las siguientes pulpas: mora, mango, guanábana, curuba, papaya, lulo, fresa, tomate de árbol, maracuyá. Cuales son los géneros de levaduras y hongos que se pueden propagar en las pulpas. Cuales son las alteraciones más frecuentes en pulpas de frutas. Cuales son los requisitos mínimos para la exportación de pulpas y jugos de frutas tropicales (descripción, °Brix, % de acidez, recuento total, levaduras, salmonellas, peroxidasa) Que aditivos permite la legislación colombiana emplear en la elaboración de jugos y pulpas de frutas. Que empaques se pueden emplear para empacar pulpas y jugos naturales y concentrados. Que cuidados higiénicos hay que tener en las plantas procesadoras de pulpas de frutas y hortalizas. Características de las mermeladas dietéticas y de las mermeladas para yoghurt y relleno de pasteles. Principales defectos de los bocadillos. Equipos básicos ofertados por el mercado para la elaboración de cada una de estas líneas de productos (características generales, capacidades, ventajas, desventajas de uso, precio comercial). Normas vigentes para las líneas de mermeladas, bocadillos, compotas. Características generales, ventajas, desventajas, proveedores y precios comerciales de los empaques empleados en la práctica. Identificar las principales marcas, productos y referencias ofertados en esta línea de productos en tiendas, supermercados, bodegas e hipermercados y compararlas con los productos que usted estaría en capacidad de ofrecer.

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Investigar volúmenes de productos procesados en estas líneas comercializados a nivel nacional (cifras DANE para los dos ultimos años). Defectos y alteraciones microbiológicas y organolépticas de las conservas en frasco y lata y sus posibles causas. Clases de envases que se pueden emplear en la elaboración de conservas y sus características . Explique porque se dan diferencias en escaldado y esterilizado de frutas y hortalizas. Indique los tipos de salmueras y jarabes que se pueden emplear en la industria Hortofrutícola. En que línea de productos hortícolas se pueden emplear almibares o líquidos de gobierno ricos en azucares. indique tres productos que estén dentro de esta línea de procesamiento que se comercialicen en otros países y que no los ofrezca el mercado nacional. Proyecte tres productos que se puedan procesar y comercializar a nivel nacional y que no correspondan a los tradicionales ofertados.( productos que usted crearía y estaría dispuesto a estandarizar). DESHIDRATACION O SECADO La deshidratación además de proporcionar estabilidad microbiológica, debido a la reducción de la actividad del agua, y bioquímica del producto, aporta otras ventajas derivadas de la reducción del peso, tales como el transporte, manipulación y almacenamiento. Para conseguir esto, la transferencia de calor debe ser tal que se alcance el calor latente de evaporación y que se logre que el agua o el vapor de agua atraviese el alimento y lo abandone. Su aplicación se extiende a una amplia gama de productos hortofrutícolas tales como frutas, verduras, té, café, azúcar, almidones, sopas, comidas precocidas, especias, hierbas, etc. La elección del método de deshidratación más adecuado para cada tipo de alimento es muy importante, ya que de ello dependerán las características fisicoquímicas y organolépticas del producto, la velocidad del proceso, la garantía de eliminación de la humedad requerida, etc. Los métodos empleados con mayor frecuencia son: la deshidratación al aire libre, por rocío, por aire, al vacío, por congelación y por deshidrocongelación. Los factores que influyen en la elección del método óptimo y de la velocidad de deshidratación más adecuada son los siguientes: Características de los productos a deshidratar, actividad del agua, temperatura de secado, resistencia a la difusión, conductividad del calor, tamaño efectivo de los poros, etc. Características de las mezclas aire/vapor a diferentes temperaturas, capacidad de rehidratación o reconstrucción del producto después de un determinado tiempo de almacenamiento. DESHIDRATACIÓN SOLAR Está limitada a las regiones templadas o cálidas donde el viento y la humedad del aire son adecuados. Generalmente se aplica a frutas y semillas, aunque también es frecuente para algunas hortalizas como los pimentones y tomates. Presenta desventajas de tiempo de proceso, control de variables, calidad y contaminación del producto. DESHIDRATACIÓN POR AIRE

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Para que pueda llevarse a cabo de forma directa, es necesario que la presión de vapor de agua en el aire que rodea al producto a deshidratar, sea significativamente inferior que su presión parcial saturada a la temperatura de trabajo. Puede realizarse de dos formas: por baches o de forma continua, constando el equipo de: túneles, desecadores de bandeja u horno, desecadores de tambor o giratorios y desecadores neumáticos de cinta acanalada, giratorios, de cascada, torre, espiral, lecho fluidificado, de tolva y de cinta o banda. Estos equipos están diseñados de forma que suministren un elevado flujo de aire en las fases iniciales del proceso, que luego se va reduciendo conforme se desplaza el producto sometido a deshidratación. Así, por ejemplo, para porciones de hortalizas es común que se aplique un flujo de aire con una velocidad de 180-300 metros por minuto, con temperaturas en el aire del bulbo seco del termómetro de 90-100 ºC y temperaturas en bulbo húmedo inferiores a 50 ºC. Posteriormente, conforme va descendiendo el contenido de humedad, se reduce la velocidad del flujo del aire y la temperatura de desecación desciende a 55 ºC e incluso menos, hasta que el contenido de humedad resulta inferior al 10 %. En los desecadores de lecho fluidificado y aerotransportadores la velocidad del aire debe ser suficiente para elevar las partículas del producto a deshidratar, determinando que se comporten como si de un líquido se tratase. Este método se emplea para productos reducidos a polvo, para productos de pequeño tamaño y para hortalizas desecadas. SECADO EN BANDEJAS: El secado en bandeja es una de las técnicas más comunes de deshidratación por la poca especialización del equipo, a diferencia de lo que ocurre con el secado por atomización o liofilización. Se puede definir como una operación básica en la que el agua que contiene un producto liquido o sólido se transfiere a una masa de aire por la diferencia en los gradientes de humedad producidos en ambas fases. Por este método tienen lugar simultáneamente los siguientes fenómenos de transporte: transmisión de calor desde el aire al sólido y a través de este. Transferencia de materia desde el interior del producto hasta la superficie y desde esta hasta el aire. Transporte de nutrientes como consecuencia de los gradientes de velocidad y movimiento que se establecen al circular el aire a través del producto. La velocidad de secado depende de igual manera de la rapidez con que se desarrolla la transferencia de calor y la transferencia de materia. Los líquidos al ser convertidos en espumas estables, pueden ser secados rápidamente con aire, obteniéndose polvos instantáneos de buena calidad. La estructura de la espuma resiste durante el secado hasta el punto en que la capa seca puede ser raspada fácilmente sacándola y reduciéndola de tamaño en un molino de martillos. DESHIDRATACIÓN POR ROCÍO Los sistemas de deshidratación por rocío requieren la instalación de un ventilador de potencia apropiada, así como un sistema de calentamiento de aire, un atomizador, una cámara de desecación y los medios necesarios para retirar el producto seco. Mediante este método, el producto a deshidratar, presentado como fluido, se dispersa en forma de una pulverización atomizada en una contracorriente de aire seco y caliente, de modo que las pequeñas gotas son secadas, cayendo al fondo de la instalación. Presenta la ventaja de su gran rapidez. DESHIDRATACIÓN AL VACÍO

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Este sistema presenta la ventaja de que la evaporación del agua es más fácil con presiones bajas. En los secadores mediante vacío la transferencia de calor se realiza mediante radiación y conducción y pueden funcionar por baches o mediante banda continua con esclusas de vacío en la entrada y la salida. OSMODESHIDRATACIÓN Es un fenómeno de difusión de líquidos o gases a través de una sustancia permeable para alguno de ellos, entendiéndose por difusión el fenómeno por el cual dos cuerpos en contacto se van mezclando lentamente por si mismos debido a la energía cinética que tienen las moléculas que los componen. Como las paredes de las frutas son semipermeables facilitan la osmosis entre los jugos que son soluciones diluidas, donde se hallan disueltos sólidos entre 5-18% de concentración y los sólidos presentes en jarabes con azúcar con concentración entre 35-70%. La presión osmótica presente entre el producto y el jarabe será mayor en la medida que sea mayor la diferencia de concentraciones. El efecto de esta diferencia se refleja en la rapidez de la deshidratación y el % de agua que será eliminado. La posibilidad de intercambio agua- sacarosa dependerá de la impermeabilidad de las membranas en el producto y del acondicionamiento que dado el caso se le aplique. En general es una técnica de deshidratación de fácil implementación a nivel industrial para productos sólidos.

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Operaciones Básicas para la obtención de productos deshidratados

OPERACIÓN OBJETIVO CONTROL

Recepción materias primas

Identificar variedad, volumen, procedencia, caracterización

Peso bruto, peso neto, pH, %S.S., % acidez, firmeza, grosor de la cascara, variedad, procedencia

Selección y Clasificación

Separar por forma, color y tamaño ° madurez, sanidad, daños fisiológicos, físicos y biológicos, estructura celular rigida o semi rígida,

Limpieza y Desinfección

Eliminar impurezas gruesas , y carga microbiana.

Tipo de desinfectante, calidad de agua, dosificación, combinación tiempo-temperatura del tratamiento.

Acondicionamiento

Facilitar eliminación de agua del producto. Fijar color, reducir carga microbiana superficial, ablandar tejidos, aumentar permeabilidad, aumentar superficie de contacto, reducir actividad enzimática.

Combinación de tiempo-temperatura, equipo, determinar tamaño y grosor de l producto, método de eliminación de la capa cerosa, aumento de porosidad, condiciones de pelado requeridas.

Despulpado Separar semillas, cascara y fibra de la pulpa. Establecer rendimientos y acondicionar producto para espumado y deshidratación.

Tamaño de materia prima, % de subproductos, textura de fruta, equipo a emplear, capacidad de producción, diámetro orificios de tamiz, tipo de aspas, características del producto, rendimiento de operación

Espumado Incorporar espumantes que aumenten el área superficial a deshidratar para modificar las características finales de deshidratación y rehidratación

Agente espumante, % a adicionar, tiempo de mezclado.

Deshidratado Eliminar agua presente el el producto vegetal para facilitar conservación. Incorporar sustancias edulcorantes que intensifiquen las características sensoriales del producto y contribuyan a su conservación. Generar productos con diferentes presentaciones y facilidades de rehidratación para uso directo o intermedio.

Naturaleza del producto, grosor y disposición en el equipo de secado, velocidad del aire, temperatura inicial y final, grado de madurez, constitución del producto, humedad relativa, empaque, condiciones higiénicas, método de deshidratación, tiempo de secado, concentración de jarabe o soluto osmodeshidratante, % de humedad del producto inicial y final, velocidad de secado.

SECADO DE PRODUCTO NATURAL: Realizar las operaciones de recepción, selección y clasificación, lavado y desinfección, en forma similar al manejado en laboratorios anteriores. Trabajar productos con igual grado de madurez. Acondicionar el producto de acuerdo a las indicaciones del siguiente cuadro

66

Cuadro 13. Parámetros de acondicionamiento de algunos productos hortofrutícolas a deshidratar

Producto Sulfitado (ppm)

Escaldado (min)

Presentaciones

Banano 200 3 Rodajas, entero, puré Guayaba 100 3 Julianas, cascos, pulpa Mango 100 5 Julianas, cubos, pulpa Uchuva 1-2 Entera, pulpa

Tomate árbol 100 5 Julianas, pulpa Papaya Julianas, cubos, pulpa

Piña 100 3 Rodajas, cubos, pulpa Repollo 5 Julianas, trozos

Pimentón 1-2 Julianas, trozos Ají 1-2 Entero

Apio 1-2 Trozos Cebolla 100 Julianas y rodajas

En el escaldado es posible adicionar sal hasta 5% o azúcar hasta 20°Brix al agua de escaldado, realice ensayos con y sin adición de reforzadores de sabor y color. Determine el peso de la muestra a deshidratar y estime el área a evaporar en función del área de la bandeja y las dimensiones de los trozos. Colocar el producto en el secador y realizar secado con temperaturas de 50, 55 y 60°C por un tiempo de 4 a 6 horas dependiendo del producto. Trabajar con diferentes velocidades del ventilador. Hacer volteos cada media hora y controles de: peso, temperatura de bulbo húmedo y temperatura de bulbo seco, a la entrada y a la salida del secador. Emplee el menor tiempo en hacer la lectura de peso para evitar variaciones en las características y condiciones de la muestra. Realizar las siguientes curvas: 1. Curva de peso de agua evaporada Vs. tiempo Peso de agua evaporada (Av) = peso inicial agua – peso del agua tiempo i Av = Ao _ Ai Av = Ao _ ( Mo - Mi) Donde Ai puede obtenerse de: Ai = Mo - Mi Donde: Mo = peso inicial del sólido húmedo Mi = peso del sólido húmedo en el tiempo i 2. Curva de perdida de peso Vs. Tiempo

Para todas las temperaturas de secado y presentaciones del producto.

3. Curva de Porcentaje de agua retirada Vs. Tiempo

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%Ar = [ Mo - Mi / Mo -Ms] x 100 donde: Mo - Mi = peso de agua retirada en el tiempo i Mo - Ms = peso total de agua presente en el producto. 4. Curva de la humedad del producto Vs tiempo. Humedad del producto (Ap) = gramos de agua / gramos solido seco Ap = Peso inicial - sólido seco Sólido seco con base en la información anterior determinar las tres zonas características de los procesos de secado. A saber: periodo de velocidad de secado creciente o de inducción periodo de velocidad de secado constante periodo de velocidad de secado decreciente. SECADO DE PRODUCTO OSMODESHIDRATADO: Realizar las operaciones de recepción, selección y clasificación , lavado y desinfección, en forma similar al manejado en el secado de producto natural. Trabajar frutos con igual grado de madurez. Acondicionar el producto. Trabajar con frutas que presenten estructura rígida o semi rígida para poderlas cortar. Si la piel es muy gruesa, poco permeable y no permite la osmodeshidratación se requiere retirar ceras, cascaras o aplicar algún tratamiento de permeabilización. El agente osmótico debe ser compatible con el producto como azúcar, miel, glucosa, fructosa, glicerol, cloruro de sodio, Etanol, etc. No debe impartir sabores ni olores desagradables. Debe ser de fácil consecución y económicamente accequible. El producto debe sumergirse en el jarabe dentro de un recipiente plástico o de acero inoxidable, en relación 1:3, 1:4, y 1:5 fruta--jarabe. Se deben hacer controles de peso y concentración de sólidos cada 20 minutos. Previa agitación para homogenizar la muestra. Cuando se inicia con concentraciones bajas de azúcar se debe proceder a incrementar la concentración de sólidos cada 30 minutos, en 10 °Brix hasta alcanzar una concentración máxima de 70°Brix. Se puede trabajar con temperaturas desde 20°C hasta 45 °C aproximadamente. Con lo cual se acelera o retarda la osmodeshidratación. El tiempo de osmodeshidratación se trabajara durante 6 horas, después de las cuales el producto se extraerá del jarabe y se enjuagará rápido con posterior escurrido .

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Los trozos o el producto obtenido se pueden deshidratar a temperatura ambiente o con aire caliente por lo cual se empleara la mitad de la muestra en cada uno de los métodos complementarios. Secado a temperatura ambiente y secado con aire caliente a temperatura de 50°C por 12 – 24 horas, enfriamiento y empacado en plásticos como PVC, polietileno de baja densidad y polipropileno monorientado. realizar comparaciones. controle pesos de igual manera cada 20 minutos en los tratamientos complementarios y establezca las perdidas de agua en cada uno de ellos. realice las curvas de: perdida de peso Vs. tiempo concentración de jarabe Vs tiempo Vs. perdida de peso perdida de peso Vs tiempo comparando varias temperaturas y efectúe los análisis pertinentes, explique cada una de ellas. Realizar el balance de materia de la osmodeshidratación involucrando cambios en cada una de las etapas y para cada una de las frutas empleadas en el laboratorio. Realice comparaciones entre productos, presentaciones, calidades. SECADO DE PRODUCTO ESPUMADOS: Seleccionar fruta madura y sana, lavarla con timsen al 1% o Hipoclorito de sodio en concentración de 30-50 ppm y enjuagar. Tratar las frutas que lo exijan con solución de bisulfito de sodio o metabisulfito de sodio en concentración de 100 a 300 ppm. / 10 – 15 min. Escaldar con inmersión en agua en ebullición controlar temperatura y tiempo de exposición. Despulpar en licuadora con la adición de la menor cantidad de agua posible, hacer controles fisicoquímicos básicos para caracterización de materia prima y ajuste de pH a valores menores de 4.0 – 4.2 Adicionar espumante de acuerdo a las indicaciones del cuadro Controlando concentración de albúmina y tiempo de agitación. Cuadro 14. Concentraciones de espumantes y tiempos de incorporación

Producto Concentración de albúmina %

Tiempo de agitación ( min)

Banano 0.5, 1, 1.5 1,3,5 Guayaba 0.5, 0.8, 1 3, 5, 8

Piña Mango 0.3, 0.6, 0.8 5, 10, 15

Tomate de arbol 0.3, 0.6, 0.8 3, 6, 9 Uchuva

Deshidratar en secador con aire caliente en capas de 2-3 mm. Trabajar con temperatura de 50°C para todas las muestras controlando tiempos parciales de secado y % de perdida de peso. Enfriar y pulverizar el material obtenido pasando el producto por molino de discos y adicionar

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sustancia anticompactante a parte de la muestra (MgCO3) al 1% empacar en frasco de vidrio, polipropileno monorientado, pvc, y polietileno con sellado hermético. INVESTIGACION Ubicar Puntajes o escores asignados a productos deshidratados para realizar control de calidad organoléptica de los producto obtenidos por los tres métodos aplicados. Que sustancias espumantes son ofertadas en el mercado nacional, por que están constituidos, y cuales son los precios comerciales. Químicamente cual es la función que cumplen las sustancias espumantes. Que tipo de sustancias se pueden emplear como estabilizadores de espuma y cuales son de uso alimentario Que ventajas y desventajas presentan cada uno de los tipos de secado empleados y los otros aplicados a nivel industrial. Realice una curva de comparación de la acción del agente espumante en diferentes frutas (perdida de peso Vs. tiempo de secado).

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6. MATERIAL COMPLEMENTARIO Se entregó a cada uno de los participantes en este seminario taller, algunos

documentos complementarios relacionados con atmósferas modificadas,

almacenamiento en refrigeración, fisiología de manejo postcosecha, aditivos

naturales y químicos empleados en la industria y secado de frutas.

Este material servirá de apoyo a los docentes que continuaran con el ejercicio

formativo en los colegios y escuelas de la zona.

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6.1 ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACION INTRODUCCION El conocimiento de la fisiología posrecolección de los frutos y de los procesos bioquímicos que gobiernan las modificaciones de su metabolismo durante el tratamiento y conservación por el frìo no solo se hace necesario, a nivel científico, para esclarecer la influencia de la tecnología aplicada sobre la regulación del proceso de maduración, sino que además constituye una valiosa ayuda a nivel práctico, para llevar a cabo la correcta aplicación del frío a los productos vegetales, para mantener su calidad inicial. En el caso de los productos hortofrutícolas comercializados en estado fresco, éstos continúan siendo seres vivos incluso una vez recolectados, caracterizándolos por poseer una actividad fisiológica (respiracion y transpiracion) que permanece hasta su senescencia. La respiración es el proceso metabólico que se realiza a través de los intercambios gaseosos del fruto y la atmósfera y en consecuencia de un proceso bioquímico complejo, mientras que la transpiración tiene lugar a través de la evaporación, como consecuencia de un proceso simplemente físico. TRANSPIRACION DEFINICION DEL PROCESO TRANSPIRATORIO Los frutos frescos contienen principalmente agua, en promedio de 80-85% del peso fresco, volátiles en pequeña proporción y el resto lo constituye los sólidos de diferente naturaleza. El agua es por tanto el constituyente másico de los frutos, confiriéndoles su fragilidad a los tejidos, siendo los productos más perecederos los que normalmente poseen el mayor contenido hídrico como ocurre con los frutos carnosos (frutas de hueso, fresca,). La pérdida de agua desde el producto, se realiza en forma de vapor, por parte de los tejidos vivos, tanto en los que están insertos en la planta madre como en los que se han recolectado, se conoce este fenómeno con el nombre de transpiración. La transpiración y la evaporación son fenómenos análogos. El primero se aplica a los productos vivos y el segundo a los muertos, si bien las leyes físicas de la evaporación en el caso de hablar de transpiración se ven influenciadas por diversos tipos de resistencias que opone el producto mismo. FACTORES QUE AFECTAN A LA TRANSPIRACION Quien determina la intensidad de la transpiración es principalmente la diferencia entre la tensión de vapor de agua en los espacios intercelulares de los tejidos del fruto y la tensión de vapor de agua del medio exterior. Defícit de presión de vapor de agua, DPVA. Este concepto de DPVA viene a ser más útil que el de humedad relativa hr., utilizando para describir el contenido de vapor de agua de la atmósfera de conservación , porcentaje de saturación de la atmósfera con vapor de agua a cualquier temperatura. La evaporación desde cualquier producto vivo es directamente proporcional al DPVA en su medio ambiente. Una alta h.r. es equivalente con una baja DPVA. La intensidad de transpiración o nivel de migración del vapor de agua, en la direcciòn de concentración más baja, principalmente a través de las aberturas naturales en la superficie del fruto, está controlada por la DPVA entre el producto y su medio y está gobernada por la temperatura y por la humedad relativa de acuerdo con la expresión. DPV = PVA (100) - h.r. pascal

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100 Las presiones se expresan en Pascals, conforme al sistema internacional de medidas, con la equivalencia de 1mm Hg = 132.61 Pa. Las pérdidas de agua, que se traduce en pérdida de peso, es más rápida y más alta a temperaturas elevadas que a bajas, incluso cuando a la humedad relativa es la misma. Entre un producto comercializado directamente sin enfriar y otro enfriado, las diferencias en pérdidas de peso son considerables. En Conclusión reduciendo la temperatura del aire se consigue rebajar el DPVA y, por tanto, es importante reducir la pérdida de agua durante la conservación de los frutos y el subsiguiente arrugamiento. Las frutas y hortalizas transpiran cuando hay una diferencia entre la presión de vapor de la atmósfera interna de los tejidos y la del ambiente donde se encuentran . Mientras se mantenga dicha diferencia la transpiración continuará; por ello la pérdida de agua es pequeña cuando la humedad relativa es elevada, ya que en este caso la presión de vapor del ambiente se aproxima a la del exterior de los frutos. La intensidad de pérdida de agua se afecta por varios factores entre los cuales se encuentran. Los sólidos disueltos en el agua de constitución del fruto (estado del agua), El enfriamiento evaporativo provocado por la eliminación del calor latente de vaporización del agua. El calor generado por la respiración del fruto. La microatmósfera del envase. La resistencia del envase. La velocidad del aire. La morfología del fruto, anatomía y estructura de su superficie, condiciones físicas, estado fisiológico del fruto y sistema de envasado. El agua de constitución de los frutos no es pura, sino que contiene sólidos disueltos. Así, la mayor o menor riqueza en coloides hidrófilos (como la pectina) y en sustancias solubles, (como los azúcares) favorecen la retención de agua reduciéndose las pérdidas de agua en los frutos con mayores contenidos de dichas sustancias, pues en consecuencia de este contenido en solutos, el agua de constitución está en equilibrio con el vapor del agua de la atmósfera a 98-99% de h.r. en vez de 100% h.r. lo que reduce por tanto el DPVA con un medio de más baja h.r. El enfriamiento evaporativo provocado al extraer el calor latente de la superficie evaporativa provoca un descenso de temperatura en la superficie del producto y por tanto un descenso en la presión de vapor, por lo que la fuerza motriz y la pérdida de humedad se reducen. El calor de respiración tiende a elevar la temperatura superficial del producto y aumenta la fuerza motriz para la transferencia de humedad. El efecto de la transpiración es generalmente más importante que el de la producción de calor, por lo que la h.r. de una cámara conteniendo frutos aumenta y tiende hacia la saturación. Además de generar calor, la respiración produce una adicional pérdida de peso debido a la emisión del CO 2. Por ello la pérdida de peso aparente de los frutos es la suma de la pérdida de agua por transpiración y de la pérdida de carbono por el desprendimiento de CO2 en la respiración. En la mayoría de los casos, se somete un error sistemático por exceso del 5%, de suerte que la pérdida de agua por transpiración representa por término medio el 94 a 96 de la pérdida de peso que se obtiene al medirla. Esto justifica porqué al hablar de pérdidas de peso se refieren siempre como debidas a transpiración y respiración. Las microatmósferas del envase, se humidifican por la propia transpiración del producto. La velocidad del aire afecta a la resistencia a la transpiración. Un movimiento rápido del aire que

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rodea al producto previene de la subida de humedad en la microatmósfera y rebaja la resistencia de la película de aire para la transmisión de masa, y en consecuencia se favorece la transpiración. A velocidades muy altas, el coeficiente de conversión de calor puede hacerse lo suficientemente grande como para asegurar una eliminación muy efectiva del calor de respiración y suprimir así los efectos de generación de calor por la respiración a altas humedades, en cuanto a aumentar la fuerza motriz de transpiración. Es conveniente pues reducir la circulación del aire alrededor del fruto para rebajar la transpiración. Con pocas excepciones la pérdida de agua o de peso es máxima mientras que el producto se enfría. Los efectos beneficiosos de una baja temperatura y de una humedad relativa elevada sobre la intensidad transpiratoria pueden completarse facilitando al producto un envase o envoltura de permeabilidad adecuada al vapor de agua. Si la envoltura es impermeable se reduce la pérdida de agua y por lo tanto, la de peso, si se cierra o ata herméticamente las concentraciones de oxígeno y de anhídrido carbónico pueden variar en la atmósfera del interior del envase y pueden reducir la transmisión del calor, con lo que el enfriamiento puede ser más lento. Así mismo, humedades muy próximas a la saturación en el interior de dichos envases favorecen de forma notable el desarrollo de hongos, incluso a bajas temperaturas. Con respecto a la morfología del producto, las pérdidas de humedad pueden incrementarse para productos con una importante relación superficie/volumen que proporciona una considerable área de contacto con el aire. Para un mismo peso de frutos, pierden más agua los más pequeños por presentar más superficie en su conjunto. Así, 1 kg de manzana pequeña pierde más peso que 1 kg de manzanas grande. En cuanto a la anatomía y estructura de la superficie, los productos con piel cérea, o con recubrimiento céréo presentan capas adicionales de resistencia, por lo que la pérdida de humedad en éstos se reduce. Los estados físicos y fisiológicos del fruto tienen influencias sobres la transpiración. Las aberturas en la superficie del producto tanto naturales (lenticelas, estomas) como artificiales (heridas...) tienden a incrementar las pérdidas de humedad al descender la resistencia de la piel. El grado de madurez tiene una influencia importante sobre las pérdidas de humedad. Los frutos inmaduros y los sobremaduros transpiran más rapidamente que los maduros. Después de la recolección, debido al daño físico asociado a la separación del árbol, los frutos pierden humedad rápidamente. La transpiración desciende a un nivel estable y más bajo después de un período de conservación, cuando ocurre la desecación y cicatrización de las zonas dañadas. Entre este tipo de factores pueden destacarse además: Espesor de la cutícula y de las paredes celulares. Así, en los frutos jóvenes con cúticula muy desarrollada la pérdida de peso es mayor. Número y dimensión de las lenticelas (manzana, pera) o de los tricomas (melocotón) y su grado de apertura (abiertas en frutos jóvenes con mayor transpiración. La presencia de semillas numerosas, bien repartidas y vigorosas, contribuyen a una menor pérdida de agua.

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RESPIRACION DEFINICION DEL PROCESO RESPIRATORIO Durante el desarrollo del fruto, las hojas verdes del árbol juegan un papel clave en la captación de energía de la luz solar a través de su absorción por el pigmento clorofila. Mediante la fotosíntesis, el anhidrido carbónico (CO 2) del aire, contenido normal es sólo de 0.03%, se combina con el agua procedente del suelo a través del sistema radicular para formar azúcares. De esta forma la energía luminosa se ha convertido en energía química. El carbono ( C), componente constitutivo de todo ser vivo, se hace utilizable en forma de azúcar. Esquemàticamente las complejas reacciones implicadas en la fotosíntesis, se resumen así: Por tanto, los paquetes de energía química y compuestos carbonados son traslocados desde las hojas a los frutos en desarrollo, principalmente en forma de azúcares. A partir de éstos, en el interior de las células vivas de los frutos, diversos procesos metabólicos convierten los azúcares en un gran número de compuestos que constituyen la célula viva y sirven de almacén de reserva a base de carbohidratos, proteínas y grasas. Para llevar a cabo estas reacciones metabólicas se requiere energía química obtenida a partir de los componentes existentes en las células mediante el proceso de la respiración. Los cambios químicos que ocurren en el fruto recolectado están directa o indirectamente ligados a las actividades oxidativas y fermentativas que en su conjunto se refieren como oxidaciones biológicas. En concreto, la respiración es una larga cadena de reacciones químicas en que cada paso intermedio está iniciado y controlado por enzimas específicas. Consiste en la oxidación enzimática de las sustancias de reserva, produciendo anabolitos primarios, necesarios para las síntesis posteriores de la materia viva, y liberando energía. Por ello se considera que los frutos son productos termogénicos que autodestruyen sus reservas, sustratos orgánicos de la oxidación, para suministrar los paquetes de energía requeridos durante su desarrollo, maduración y senescencia, mediante las reacciones fuertemente exotérmicas de las oxidaciones respiratorias. Todas las reacciones complejas implicadas en el proceso pueden resumirse muy sencillamente en la representación esquemática siguiente: (C 6H 12 O6) + 6 O2 -----------------------> 6 CO2 + 6 H2 O + ENERGIA Por cada molécula gramo de glucosa utilizada (180 g) se liberan 673 kilo-calorías. obviamente, la energía que llega a ser disponible es mucho mayor en la respiración que en la fermentación. La respiración aerobia es la que domina en los frutos y hortalizas recién recolectados, pero la respiración anaerobia puede ser significativa en: frutos senescentes donde la permeabilidad a los gases de los tejidos se ve reducida; en especies conservadas en atmósferas con un contenido demasiado alto en anhídrido carbónico; en frutos que presenten alteraciones fisiológicas o en tejidos dañados o golpeados donde pueden producirse reacciones enzimáticas anormales. Parece ser que el aumento de la respiración que se observa en los frutos con heridas, con infecciones fúngicas o con alteraciones fisiológicas, se debe al desacoplamiento de la fosforilación oxidativa, y en este caso la energía requerida para los procesos vitales de las células se obtiene a través de la vía alternativa de la pentosa-fosfato por representar una fuente de energía menos eficiente que la glocosis y que sirve para satisfacer las necesidades energéticas de las funciones

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vitales del fruto cuando las condiciones del medio son adversas y constituyen asimismo, la principal fuente de compuestos fenólicos, los cuales desempeñan una importante función en los mecanismos de defensa ante las infecciones fúngicas. En general, la intensidad respiratoria (IR) cantidad de oxígeno absorbido por un órgano vegetal de un peso determinado durante un tiempo definido, es una buena medida del metabolismo de los productos vegetales así como de su vida después de la recolección y de sus posibilidades de conservación; en principio puede decirse que su vida es inversamente proporcional a la intensidad respiratoria o a la producción de calor . Así una IR y gran producción de calor significan, por lo general, una vida y una conservación por el frío breves. Por ejemplo, las hortalizas foliáceas (lechuga, espinaca, col de bruscias), los guisantes y las judías verdes se conservan menos tiempo que las frutas, y dentro de éstas la fruta de hueso se conserva muchos menos tiempo que la fruta de pepita. Cociente respiratorio Finalmente conviene aclarar, que si bien se toma a la glucosa libre como el compuesto de partida en la respiración o combustión de los carbohidratos de reserva, éstos se encuentran en los frutos bajo formas de almidón (polímeros de la glucosa que es degradado a glucosa por las enzimas amilasa y maltasa) o sacarosa (disacárido que puede hidrolizarse a glucosa y fructosa por la enzima invertasa), por lo que realmente el proceso se inicia con la hidrólisis de los elifosacáridos y también de los polisacáridos estructurales, para disponer por estos medios de glucosa como sustrato respiratorio. El sustrato respiratorio lo pueden constituir también otros componentes mayoritarios de las vacuolas de las células, como son los ácidos orgánicos, e incluso los ácidos grasos de los lípidos que se encuentran en las membranas de la pared celular y en la cutícula. En tales casos no se produciría la misma cantidad de CO2 que la consumida de 0 2 , como ocurre cuando se queman azúcares sencillos (glucosa, fructosa). Para conocer la naturaleza del sustrato respiratorio en un momento dado, es de interés el conocimiento del valor del cociente respiratorio (Q.R), definido por la relación entre el volumen de CO 2 desprendido y el de 0 2 absorbido por el fruto en un mismo tiempo¨: FACTORES QUE AFECTAN A LA RESPIRACION La respiración se afecta por f actores internos al producto, como variedad, grado de madurez en recolección y variables de pre-recolección como los ecológicos y agrotécnicos de cultivo y por otros factores externos al producto o ambientales como son la temperatura, la composición de la atmósfera, el nivel de etileno exógeno los daños mecánicos y las podredumbres. Temperatura . Es el factor que más afecta a la intensidad respiratoria, puesto que influye en la velocidad de las reacciones enzimáticas del proceso respiratorio. Todas las reacciones que dan lugar a las transformaciones bioquímicas durante la respiración, sólo pueden producirse en las células vivas. La actividad respiratoria de frutas y hortalizas cesa y por lo tanto el producto muere si la temperatura del ambiente donde se encuentra en muy alta o muy baja. Por encima de 35ºC la IR se ve afectada favorablemente por el efecto de la temperatura sobre la velocidad de las reacciones, pero desfavorablemente por el efecto inhibidor de las temperaturas elevadas sobre la actividad enzimática, debido a su desnaturalización por el calor que modifica y deterioro la estructura e integridad de la membrana y organización celular. Dada la íntima relación que existe entre la IR de los productos alimenticios de origen vegetal, a una temperatura determinada, y sus posibilidades de conservación a dicha temperatura, el

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conocimiento del valor del Q ayuda a predecir el efecto de la reducción o del aumento de la temperatura sobre la conservación de una fruta o de una hortaliza, pudièndose preveer, aunque con ciertas limitaciones, que un descenso de 10ºC en la temperatura de conservación de un producto vegetal puede aumenta r algo más del doble de su tiempo de conservación de un producto ya que en esa misma proporción se reduce su IR. De las consideraciones anteriores puede deducirse la gran importancia que tiene proceder a la refrigeración de frutas y hortalizas después de su recolección ya que con ello se reduce la IR y por lo tanto el desprendimiento de calor, alargándose su conservación. Oxígeno: Concentraciones de oxígeno inferiores a la normal del aire (21%) provocan una reducción de la IR, un retraso en la maduración y un aumento de la vida comercial de los productos vegetales, siendo la respuesta más o menos pronunciadas según la especie y variedad de que se trate. Concentraciones de oxígeno superiores a la normal del aire pueden o no elevar la intensidad respiratoria y acelerar la maduración. En el caso de los limones, por ejemplo, inducen la aparición de un pseudoclimaterio, caracterizado por un aumento sensible en la producción de anhídrido carbónico que va acompañado del amarilleamiento de los frutos. Concentraciones de oxígeno inferiores al 2.5 - 3% aumentan la producción del anhídrido carbónico y generan sabores y olores anormales como consecuencia del establecimiento de un proceso fermentativo por falta de oxígeno. A niveles del 1% de oxígeno se pueden detectar sabores alcohólicos en manzanas, plátanos, aguacates, alcachofas y pimientos. Por todo lo expuesto, es por lo que, salvo casos excepcionales, no se recomienda el empleo prolongado de atmósferas con concentración en oxígeno inferiores al 2%. Es muy interesante el efecto conjugado de la concentración del oxígeno y de la temperatura sobre la IR de los frutos ya que a bajas temperaturas el efecto de un nivel bajo de oxígeno es menos marcado a medida que la temperatura desciende. Anhídrido carbónico: Los efecto del anhídrido carbónico en la IR de las frutas y hortalizas es complejo, y la respuesta del producto puede ser variable de acuerdo con la especie, la variedad, la concentración del gas y el tiempo que permanezca expuesto a su acción. Así, por ejemplo en los frutos climatéricos, la crisis respiratoria puede reducirse en intensidad y retrasarse en el tiempo (aguacate) o solamente retrasarse, permaneciendo inalterado el máximo climatérico (plátano). En el caso de frutos no climatéricos la IR puede reducirse (fresa) o estimularse (limón) A concentraciones elevadas, del orden del 15% o superiores, pueden producirse sabores anormales en frutos tales como el plátano, los cítricos, manzana y otros, debido a la acumulación del etanol. Sin embargo, otros frutos tales como cerezas y fresas pueden soportar durante algunos días, concentraciones elevadas de anhídridos carbónicos del orden del 20%, siendo capaces de eliminar de sus tejidos el exceso de dicho gas cuando vuelven a estar en una atmósfera normal Efectos combinados del oxígeno, anhídrido carbónico y la temperatura: Los efectos individuales sobre la IR de la temperatura de bajas concentraciones de oxígeno y de moderadas o elevadas concentraciones deanhídrido carbónico pueden ser acumulativos si se combinan. En el momento que la temperatura y la composición de la atmósfera se estabilizan, dentro del rango deseado, la IR se torna prácticamente estable para muchas composiciones de atmósfera distintas. Este hecho es básico, desde el punto de vista fisiológico, para la aplicación de atmósferas modificadas en la conservación de frutas y hortalizas, con las que se consigue prolongar en mayor o menor grado su vida comercial, dependiendo, fundamentalmente de la especie y variedad y de la composición de la atmósfera, los resultados más o menos satisfactorios obtenidos hasta la fecha.

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Etileno: La aplicación de etileno a la atmósfera de conservación de los frutos climatéricos afecta al tiempo requerido para que se alcance el máximo climatérico dentro de la crisis respiratorio. Así por ejemplo, en el aguacate y el plátano se adelanta la crisis climatérica cuando el etileno se aplica en la fase preclimatérica y en el tomate cuando se aplica en el grado de madurez llamado verde-maduro. Cuando el etileno se aplica después de la crisis climatérica no se observa influencia sobre la IR. En los frutos no climatéricos, la aplicación de etileno puede estimular la IR en cualquier momento de su vida, una vez recolectados y se produce un aumento sensible en la producción de anhídrido carbónico inmediatamente después de la aplicación Los efectos del etileno se pueden apreciar en bastantes casos con concentraciones incluso inferiores a 1 ppm, estando su influencia muy reducida, incluso puede decirse que anulada a temperaturas del orden de 3ºC o inferiores. daños mecanicos: tejidos dañados mecánicamente durante la recolección, tratamiento o envasado de los frutos dan lugar a incrementos anormales de la IR que dependen en su cuantía de la especie, variedad e importancia de la lesión. El estímulo de la respiración parece que puede atribuirse a un efecto indirecto del etileno. Factores internos: La especie, la variedad, el tamaño de los frutos y el recubrimiento céreo de la piel son factores que tienen una influencia considerable sobre el IR de los productos vegetales. En general, las hortalizas respiran más intensamente que las frutas a una misma temperatura y las variedades tempranas suelen respirar más que las tardías (Tabla) CONSECUENCIAS PRACTICAS DE LA RESPIRACION Las consecuencias que pueden deducirse del proceso respiratorio son las siguientes: La pérdida de azúcares y de otras reservas almacenadas en el fruto durante la respiración. Lo cual significa pérdida de valor alimenticio y de reservas en los tejidos. Esta pérdida puede dar como resultado una calidad inferior en cuanto a favor (sabor y aroma) especialmente en dulzor.

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Tabla 1. Clasificación de los Productos Hortofruticolas Según su Intensidad

Nivel de Respiración Rango de I.R a 5°C mg CO2 Kg. H

PRODUCTOS

Muy Baja < 5 Frutos Secos, dátiles Baja 5-10 Manzana, cítricos, uva, kiwi,

cebolla, patata Moderada 10-20 Albaricoque, plátano, cereza,

melocotón, nectarina, pera, ciruela, higo, col, zanahoria, lechuga, tomate, pimiento

Alta 20-40 Fresa, grosella, frambuesa, coliflor, judía lima, aguacate

Muy Alta 40-60 Alcachofa, judía verde, col de bruselas, flores cortadas

Extremadamente Alta

> 60 Espárrago, brécol, champiñón, guisante

La respiración aerobia exige oxígeno. Para reducirla, puede rebajarse los niveles de 0 en la atmósfera, pero si desciende de 1% 02 se provocaría la respiración anaerobia. Este proceso conocido también como fermentación alcohólica, da lugar a la formación de etanol y acetaldehído, que son tóxicos para los tejidos y pueden originar aromas y sabores extraños en los frutos. Las limitaciones del 02 disponible se pueden presentar, no sólo en régimen de conservación en atmósfera controlada (AC), sino también en conservación convencional cuando los frutos se almacenan en envases exentos de aire o cuando se mantienen bajo condiciones de renovación de aire restringido. El anhídrido carbónico es un producto de la respiración. Por la ley de acción de masas, aumentando el nivel de CO2 se puede reducir la velocidad de la respiración, pero por encima de cierto valor (aproximadamente 5% CO 2 para la mayoría de variedades de frutas de pepita y hueso) pueden dañarse. Las necesidades de intercambio gaseoso de los frutos deben tomarse en consideración en todos los procesos de tecnologías post-recolección. Estas pueden verse restringidas con el encerado, envasado, etc. Calor de respiración (Qr): El calor de respiración es de considerable importancia en la tecnología post-recolección y debe ser incluído en la estimación de las necesidades de enfriamiento y circulación de aire para mantener la temperatura adecuada durante la conservación frigorífica de los frutos. La cantidad de calor desprendido varía con ciertos factores: Clase de producto, variedad, grado de madurez y fase de maduración, daños físicos y fisiológicos y sobre todo temperatura. Intensidad respiratoria. Patrones respiratorios : Hay dos tipos de patrones respiratorios Patrón respiratorio climaterico Patrón respiratorio no cliimaterico

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En el patrón respiratorio correspondiente a los frutos llamados climatéricos, (manzana, pera, melocotón, nectarina, ciruela, albaricoque, plátano, aguacate, kiwi, chirimoya, higo, mango, melón, melón, tomate, sandía), la evolución de la I:R: medida por el CO 2 desprendido, presenta desde la recolección una tendencia descendente hacia un valor mínimo conocido como mínimo preclimatérico, seguido de un ascenso más o menos pronunciado en función de la especie y variedad hasta un valor máximo conocido como máximo climatérico. Entre el mínimo y el máximo se desarrolla realmente la “crisis climatérica” cuya óptima fase se conoce como “maduración plena”. Después del máximo climatérico se inicia el camino hacia la senescencia en estado postclimatérico del fruto con descenso continuo de la respiración. A veces puede aún aparecer otro máximo durante la senescencia que coincide con la presencia de alteraciones fisiológicas o fúngicas. Por su parte los frutos no-climatéricos siguen el otro patrón respiratorio en el que la (I:R) desde la recolección sigue una tendencia de constante disminución. Estos frutos no contienen almidón, en general, y no presentan modificaciones fisiológicas importantes después de la recolección. En el caso de la uva de mesa, cereza, naranja, mandarina, limón, pomelo, aceituna, piña, fresa.

MADURACION DEFINICION DEL PROCESO DE MADURACION La maduración en frutos es un proceso fisiológico altamente complejo, que produce cambios físicos, químicos y bioquímicos hasta alcanzar su madurez, estos cambios producen modificaciones importantes, en los principales atributos de calidad, color, sabor, aroma y textura, ciertos cambios, además, inducen un incremento de su sensibilidad al desarrollo microbiano (hongos y bacterias). Esta etapa de la vida de los frutos se considera como el comienzo de la senescencia el “principio del fin” y en ella la organización celular empieza a deteriorarse. FACTORES QUE AFECTAN A LA MADURACION La mayor parte de los frutos climatéricos pueden conseguir su maduración plena en el árbol, si se dejan el tiempo suficiente, y pueden incluso tener más desarrollo del aroma y sabor característicos que los que se mantienen en conservación, por perdida de los constituyentes aromáticos volátiles durante el almacenamiento. No obstante, la comercialización de los frutos recolectados plenamente maduros no es posible sin graves riesgos de pérdidas. Los frutos podrían madurarse en casa, adquiriéndolos en un estado previo a la maduración plena, siempre y cuando no se haya provocado un bloqueo irreversible de la maduración por efecto de inadecuadas condiciones de conservación en cámara frigorificas. Los frutos climatéricos se diferencian de los frutos no climatéricos únicamente por tener una mayor demanda de energía (crisis climatérica) para desarrollar los cambios físicos, químicos y bioquímicos propios del proceso de maduración. Sin embargo, presentan diferencias de gran interés tecnológico.

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Los frutos climatéricos son capaces de madurar después de su recolección, la plena madurez la alcanzan en las proximidades del climaterio, y en la fase preclimatérica el aporte de etileno adelanta la “crisis climatérica” e induce al proceso de maduración. Así mismo, los bajos niveles de 0 2 y elevados de C0 2 son muy eficaces para retrasar la fase de senescencia. Estas características permiten una elevada capacidad de acción para retardar o acelerar la maduración en frutos recolectados en fase preclimatérica, mediante el control de temperatura, nivel de oxígeno y C02 así como de etileno en el medio de conservación . Papel del Etileno: Aunque por la complejidad de la síntesis del etileno en el proceso de la maduración, no sea posible tratar en amplitud el tema en este momento conviene señalar algunos aspectos importantes El etileno no es el único factor que induce la maduración aunque juega un papel decisivo, siendo importante la presencia de otros reguladores de crecimiento como las auxinas, citoquininas, giberelinas,etc., la abundancia de metionina y ACC (ác. 1-amino ciclo propano 1- carboxílico) precursores del etileno asi como la receptividad de las células del fruto al etileno exógeno. El etileno está presente en los espacios intercelulares a niveles fisiológicamente activos, comprendidos entre 0.1 ppm (parte por millón) en la mayoría de los frutos, antes de que se inicie la maduración plena (“ripening”), de forma que este etileno endógeno es el factor hormonal responsable de la inducción del máximo climatérico en la maduración plena y sus cambios asociados. La producción de etileno está estrechamente relacionada con la respiración Una vez que se ha iniciado la maduración plena, el etileno exógeno aplicado no produce efectos, a excepción del mango para el que la aplicación de etileno si es efectiva incluso despúes del máximo climatérico. Esta constituye una prueba del estado preclimatérico del fruto. Por otra parte, se ha demostrado que las hortalizas producen menos etileno que los frutos si bien la sensibilidad a los efectos nocivos del etileno es muy superior en aquellas que en estos, razón por la cual no deben almacenarse conjuntamente frutas y hortalizas. Los niveles de producción de etileno varían considerablemente entre las distintas especies y se ve influenciada por diferentes factores como variedad, grado de madurez, temperatura, nivel de 02,

nivel de C0 2 , etileno exógeno y otros hidrocarburos aplicados (propileno, acetileno, etc.) y diferentes causas de stress (lesiones físicas, enfermedades, tratamientos fitosanitarios, etc). CONSECUENCIAS PRACTICAS DE LA MADURACION Si bien ya se ha dejado señalado previamente, diremos una vez más que el término maduración se refiere al proceso asociado con la adquisición por parte del fruto de su tamaño definitivo, mientras el término maduración plena se aplica a los procesos que transforman cualitativamente al fruto fisiológicamente maduro. Los cambios generales asociados con la maduración plena incluyen: el ablandamiento de la pulpa del fruto:

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provocado por la hidrólisis y degradación progresiva de la protopectina insoluble que se encuentra en la laminilla media recubriendo la membrana celular a pectina soluble que le confiere mayor movilidad a las células. conversiones hidrolíticas de las materias de reserva en el fruto: conducen normalmente a la formación de azúcares a partir de almidón fundamentalmente aunque se ha comprobado también a partir de grasas. Los principales azúcares presentes en los jugos celulares son: sacarosa, fructosa y glucosa, siendo estos dos últimos los azúcares reductores. A veces existe sorbitol cambios en los pigmentos y aromas: uno son deseables y otros no en función del producto, así, la clorofila (color verde) desaparece progresivamente lo que puede ser deseable en frutas pero no en hortalizas. Se desarrollan los carotenoides (colores amarillo y naranja) que es deseable en albaricoque, melocotón, cítricos, etc. El color rojo en los tomates se debe a un carotenoide específico, el licopeno. Se desarrollan las antocianinas (colores rojo y azul), deseables en manzana, cereza, fresa, grosella, etc... Los azúcares pueden acentuar las tendencias a formar pigmentos). La pérdida de clorofila de los frutos pueden estar sincronizada con la maduración plena, como ocurre en plátano, o puede producirse solamente en las primeras fases de la maduración, como en la naranja, o más raramente suceder después de que se hayan superado otros índices de madurez, como sucede en ciertas variedades de pera. Las modificaciones de los antocianinos y otros compuestos fenólicos (polifenones o taninos, como el ác. Clorogénico, catequina. Flavones, leucoantocianinas) pueden dar lugar a pardeamientos enzimáticos que son indeseables desde el punto de vista de la calidad. Los taninos están asociados con la astringencia de los frutos y su perdida durante la maduración se produce a causa de modificaciones en su tamaño molecular y en los patrones de hidroxilación. Al seccionar un fruto que no ha llegado a su plena madurez, la pulpa pardea por efecto de la oxidación de los compuestos fenólicos a quinonas que se facilitan por la enzima polifenoloxidasa Las modificaciones en los ácidos orgánicos conducen durante la maduración a su disminución. El ácido málico es el dominante en frutas de pepita y hueso, el ácido Cítrico también esta presente, siendo dominante en los agrios existiendo pequeñas cantidades de otros como ascórbico, succínico, químico etc. Los ácidos son importantes en relación con el sabor de los frutos pues influyen en la acidez o amargor y tienen un efecto indirecto en la percepción del dulzor. Por su parte, la pérdida de ácido ascórbico vitamina C es causa de pérdida de calidad nutricional. La regresión de los ácidos durante la maduración ha sido muy estudiada. Las AC con altos niveles de CO2 retienen considerablemente los ácidos en los frutos, lo que constituye por otro lado a faci litar la hidrólisis de la sacarosa produciendo aumento de az. reductores y pérdida de dulzor. Los cambios en el aroma, se deben a los compuestos volátiles aromáticos como ésteres, alcoholes, aldehídos y cetonas, que se desarrollan durante la maduración, así como una serie de hidrocarburos saturados e insaturados. La temperatura juega un papel muy importante en el desarrollo del aroma, facilitándose al pasar a temperatura ambiente desde la s cámaras de conservaciòn. Por otro lado, las atmósferas enriquecidas en CO2 son desfavorables a la producción de sustancias orgánicas volátiles especificas, las senescencia se acompaña de un aumento en la producción de alcoholes libres.

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cambios en los componentes enzimáticos de los frutos durante dicho proceso. Contenido de minerales: El mayor contenido en nitrógeno facilita el calibre, acidez y presencia de alteraciones fisiológicas y podredumbre, mientras que reduce el sabor, aroma, los sólidos solubles, las pérdidas de peso y la pigmentación. El calcio está asociado con la estructura de la pared celular y es importante en el ablandamiento del fruto, contribuyendo a aumentar las pérdidas de peso, la acidez y las podredumbres pero reduce las alteraciones fisiológicas y el calibre. El potasio reduce asimismo el calibre del fruto y contribuye a aumentar la acidez y algunas alteraciones fisiológicas (fisiopatías). El fósforo contribuye a aumentar la pigmentación y a disminuir cierta fisiopatías.

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6.2 LOS ADITIVOS Se consideran como aditivos a aquellas substancias añadidas intencionadamente a los alimentos para mejorar sus propiedades físicas, sabor, conservación, etc., pero no a aquellas añadidas con el objetivo de aumentar su valor nutritivo. En aquellos casos en los que la sustancia añadida es eliminada, o la cantidad de ella que queda en el alimento no tiene función alguna, no se considera un aditivo sino un agente auxiliar de fabricación. Algunos aditivos, como la sal o el vinagre, se utilizan desde la prehistoria. Las consideraciones ligadas a la protección de la salud hacen que los aditivos estén sometidos a un control legal estricto en todos los países. Los aditivos que más se utilizan son la sal (cloruro sódico), que no es considerado en general como un aditivo, los mono y diglicéridos (emulsionantes), el caramelo (colorante), el ácido cítrico (secuestrante y acidificante), el ácido acético (acidificante y conservante), el bicarbonato sódico (para las levaduras químicas), el ácido fosfórico y el glutamato sódico (potenciador del sabor) entre otros. sustancias conservantes Cloruro sódico (sal común) Es la sustancia más utilizada entre todos los aditivos alimentarios; sin embargo, su gran tradición en el procesado de los alimentos, incluyendo el realizado a nivel doméstico, hace que no se le considere legalmente como aditivo y que, salvo casos excepcionales, no se limite su uso. No obstante, además de condimento es un conservante eficaz de las hortalizas. A pesar de la extensión de su uso, la sal común no es un producto carente de toxicidad, una dosis de 100 g puede causar la muerte de una persona. El cloruro sódico se encuentra presente en todos los fluidos biológicos, y entre otras funciones, interviene en la formación del jugo gástrico. Es, por tanto, un componente esencial en la dieta. Desde principios de este siglo se discute la posible relación existente entre la ingestión de sal y la hipertensión y los problemas cardiovasculares. En la inmensa mayoría de los casos no se conoce la causa real de estas enfermedades. Sin embargo, una restricción drástica (menos de 1 g/día, frente a los cerca de 10 de ingestión habitual de los países occidentales) puede colaborar en su mejoría. El nivel de ingestión más adecuado se sitúa, por los conocimientos actuales, en torno a los 3 g/día para la población normal, es decir, menos de la mitad de lo que se utiliza habitualmente. La sal marina, tan querida de los fanáticos de los alimentos naturales, no es más que sal común menos refinada, que debe su color a la presencia de restos de algas y de animales marinos. No tiene ninguna ventaja real sobre la sal refinada. En zonas con deficiencias de yodo en el suelo, es recomendable el empleo de sal yodada, que no es mas que sal común a la que se le ha añadido yodo en forma de yoduro potásico. Acido Acético El ácido acético, en su forma de vinagre, que es esencialmente una disolución de este ácido en agua, mas los aromas procedentes del vino y los formados en la acidificación, se utiliza como conservante desde hace 5.000 años. Una gran parte del producto utilizado actualmente se obtiene por síntesis química. Como conservante es relativamente poco eficaz, exceptuando su efecto sobre algunos mohos.

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La acción conservante del ácido acético es un efecto añadido en aquellos productos en los que la acidez o el aroma típico que confiere es deseable o característico, como en los escabeches, salmueras y encurtidos. En las aplicaciones en las que no resulta desagradable la acidez debe utilizarse algún otro tratamiento conjunto para estabilizar el producto, como el calor (pasterización), frío (semiconservas), o la combinación del ácido acético con otros conservantes. En mayonesas, por ejemplo, su uso permite reducir la adición de otros conservantes como benzoatos o sorbatos. El ácido acético y sus sales son productos totalmente inocuos a las concentraciones utilizables en los alimentos. Conservantes químicos: Anhídrido sulfuroso, bisulfito sódico, metabisulfito sódico. Son conservantes con una alta tradición en su utilización. También son los que tienen más siglos de prohibiciones y limitaciones a sus espaldas. El anhídrido sulfuroso, obtenido quemando azufre. Es un gas, comercializado en forma líquida a presión. Es un aditivo autolimitante en su uso, ya que altera las características gustativas del producto. Es especialmente eficaz en medio ácido, inhibiendo bacterias y mohos, y en menor grado, levaduras. Actúa destruyendo la tiamina (vitamina B1), por lo que no debe usarse en aquellos alimentos que la aporten en una proporción significativa a la dieta, como es el caso de la carne; sin embargo, protege en cierto grado a la vitamina C. Durante el cocinado o procesado industrial de los alimentos el anhídrido sulfuroso y sulfitos se pierden en parte por evaporación o por combinación con otros componentes. Los límites legales se expresan siempre en contenido de anhídrido sulfuroso. El anhídrido sulfuroso y los sulfitos son muy utilizados para la conservación de zumos de uva, mostos y vinos, así como para la sidra y el vinagre. También se utiliza como conservante en salsas de mostaza y especialmente en los derivados de fruta (zumos, etc.) que van a utilizarse como materia prima para otras industrias, de los que desaparece en su mayor parte durante el procesado posterior. Además de su acción contra los microorganismos, los sulfitos actúan como antioxidantes, inhibiendo especialmente las reacciones de oscurecimiento producidas por polifenoloxidasas en vegetales . Con este fin se autoriza su uso en conservas vegetales y aceitunas de mesa, como antioxidante en zumos y cervezas . En algunos países se utiliza para conservar el aspecto fresco de los vegetales que se consumen en ensalada. En el organismo humano el sulfito ingerido con los alimentos es transformado en sulfato por un enzima presente sobre todo en el riñón, hígado y corazón, que es la responsable de la eliminación del sulfito producido en el propio organismo durante el metabolismo de los aminoácidos que contienen azufre. Un pequeño porcentaje de los asmáticos, entre el 3 y el 8%, son sensibles a los sulfitos. En las personas en que esta sensibilidad es más elevada, los niveles presentes en algunos alimentos en los que se ha utilizado este conservante son suficientes para producir reacciones perjudiciales, por lo que deben evitar consumir alimentos que los contengan. Se han observado en algunos casos otros tipos de reacciones frente a los sulfitos usados como aditivos alimentarios, entre ellos manifestaciones cutáneas o diarrea, especialmente entre personas con el jugo gástrico poco ácido. Los sulfitos no tienen efectos teratógenos ni cancerígenos, no representando ningún riesgo para la inmensa mayoría de la población a los niveles presentes en los alimentos. Ante los efectos nocivos que pueden producir el anhídrido sulfuroso y los sulfitos en ciertas personas, se ha planteado reiteradamente su substitución por otros conservantes; esto es prácticamente imposible en el caso de su aplicación en la industria del vino, aunque sí en las demás, especialmente en sus aplicaciones como antioxidante. Acido sórbico, Sorbato de potasio:

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El ácido sórbico es un ácido graso insaturado, presente de forma natural en algunos vegetales, pero fabricado para su uso como aditivo alimentario por síntesis química. Tienen las ventajas tecnológicas de ser activos en medios poco ácidos y de carecer prácticamente de sabor. Su principal inconveniente es que son comparativamente caros y que se pierden en parte cuando el producto se somete a ebullición. Son especialmente eficaces contra mohos y levaduras, y menos contra las bacterias. Los sorbatos se utilizan en bebidas refrescantes, en repostería, pastelería y galletas, en derivados cárnicos, quesos , aceitunas en conserva, en postres lácteos con frutas, en mantequilla, margarina, mermeladas y en otros productos. En la industria de fabricación de vino encuentra aplicación como inhibidor de la fermentación secundaria permitiendo reducir los niveles de sulfitos. Cada vez se usan más en los alimentos los sorbatos en lugar de otros conservantes más tóxicos como el ácido benzoico. Los sorbatos son de los conservantes menos tóxicos, menos incluso que la sal común o el ácido acético (el componente activo del vinagre). Por esta razón su uso está autorizado en todo el mundo. Metabólicamente se comporta en el organismo como los demás ácidos grasos, es decir, se absorbe y se utiliza como una fuente de energía. Ácido benzoico, benzoato de sodio El ácido benzoico es uno de los conservantes más empleados en todo el mundo. Aunque el producto utilizado en la industria se obtiene por síntesis química, el ácido benzoico se encuentra presente en forma natural en algunos vegetales, como la canela o las ciruelas por ejemplo. El ácido benzoico es especialmente eficaz en alimentos ácidos, y es un conservante barato, útil contra levaduras, bacterias (menos) y mohos. Sus principales inconvenientes son su sabor astringente, poco agradable y su toxicidad, que aunque relativamente baja, es mayor que la de otros conservantes. Se utiliza como conservante en bebidas refrescantes, zumos para uso industrial, algunos productos lácteos, en repostería y galletas, en algunas conservas vegetales, como el tomate o el pimiento envasados en grandes recipientes, mermeladas, crustáceos frescos o congelados, margarinas, salsas y otros productos. La OMS considera como aceptable una ingestión de hasta 5 mg por Kg. de peso corporal y día. Sin embargo ha sido sustituido por conservantes de sabor neutro y menos tóxico, como los sorbatos. El ácido benzoico no tiene efectos acumulativos, ni es mutágeno o carcinógeno. Anhídrido carbónico: El anhídrido carbónico se produce en la respiración de todos los seres vivos. En los procesos de fabricación de alimentos, se produce en la fermentación de la masa del pan y en las fermentaciones del vino, cerveza y sidra, es el gas responsable de la formación de las burbujas de estas bebidas. Ha contribuido a la protección de estas bebidas aunque es poco eficaz como conservante, siendo esta propiedad un simple complemento de sus efectos estéticos y organolépticos (confiere sabor ácido y una pungencia característica a las bebidas). Al desplazar al oxígeno actúa también como antioxidante. Se utiliza en la producción de bebidas refrescantes gasificadas. Aunque el presente en las atmósferas de ciertos lugares cerrados, bodegas, por ejemplo, puede ser perjudicial (más del 3%) e incluso mortal (del 30 al 60%), la cantidad de este gas presente en los alimentos resulta por supuesto totalmente inofensiva. SUSTANCIAS GELIFICANTES

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Los tejidos vegetales cuentan con altos porcentajes de agua (85-95%), libre o ligada con los demás compuestos químicos que los constituyen, generando productos con variada turgencia, jugosidad y perecibilidad. A su vez cuentan con un variado numero de polisacaridos que contribuyen de acuerdo al grado de madurez del producto a mantener la consistencia y retardar la senescencia, tal es el caso de las pectinas, que como es bien sabido a nivel industrial se aprovechan bajo condiciones adecuadas de acidez y concentración de sólidos para generar redes tridimensionales que retengan altos porcentajes de agua generando productos pastosos de media y alta viscosidad. Industrialmente se recurre al aprovechamiento de la pectina natural almacenada en el exocarpio y/o tejido mesocarpico de los cítricos, pomos y algunas hortalizas o al empleo de productos comerciales que han sido aislados y caracterizados por su origen, grado de esterificación, graduación, intervalo de pH y temperatura de acción, para obtener productos elaborados gelatinosos o viscosos de alta o baja firmeza y resistencia al corte. Con este laboratorio se pretende utilizar sustancias gelificantes contenidas en forma natural en frutas y pectinas lentas y rápidas ofertadas por el mercado nacional, bajo diferentes condiciones de concentración de sólidos, pH, y concentración de gelificantes para establecer su eficiencia y comportamiento frente a la presencia de factores críticos. Las substancias capaces de formar geles se han utilizado en la producción de alimentos elaborados desde hace mucho tiempo. Entre las sustancias capaces de formar geles está el almidón, La gelatina, obtenida de subproductos animales que solamente forma geles a temperaturas bajas, por lo cual cuando se desea que el gel se mantenga a temperatura ambiente, o incluso a temperaturas más elevada, debe recurrirse a otras substancias. El almidón actúa muy bien como espesante en condiciones normales, pero tiene tendencia a perder líquido cuando el alimento se congela y se descongela. Industrialmente se utilizan también otras substancias, bastante complejas, obtenidas de vegetales o microorganismos indigeribles por el organismo humano. Por esta última razón, al no aportar nutrientes, se utilizan ampliamente en los alimentos bajos en calorías. Algunos de estos productos no están bien definidos químicamente, pero todos tienen en común el tratarse de cadenas muy largas formadas por la unión de muchas moléculas de azúcares más o menos modificados. Tienen propiedades comunes con el componente de la dieta conocido como "fibra", aumentando el volumen del contenido intestinal y su velocidad de tránsito. Algunos de estos gelificantes se muestran en el cuadro No. 8 de Sustancias gelificantes, características y usos.

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PRODUCTO

CARACTERISTICAS

USOS INDUSTRIALES

ALGINATOS

son de tipo químico, y no son reversibles al calentarlos. Los geles se forman en presencia de calcio, que debe añadirse de forma controlada para lograr la formación de asociaciones moleculares ordenadas. Esta propiedad hace a los alginatos únicos entre todos los agentes gelificantes. No se absorbe en el tubo digestivo, ni se ve muy afectado por la flora bacteriana presente. Se dice que disminuyen la absorción de ciertos nutrientes, especialmente metales esenciales para el organismo como hierro o calcio. Esto solo es cierto a concentraciones de alginato mayores del 4%, no utilizadas nunca en un alimento.

Fabricación de piezas preformadas con aspecto de trozos de fruta, rodajas de cebolla o manzana, etc. Conservas vegetales y mermeladas, confitería, repostería, galletas, nata montada y helados, patés, sopas deshidratadas, para mantener en suspensión la pulpa de frutas en los néctares y en las bebidas refrescantes que la contienen, en salsas y como estabilizante de la espuma de la cerveza.

AGAR

Se extrae con agua hirviendo de varios tipos de algas rojas, entre ellas las del género Gellidium. A concentraciones del 1-2% forma geles firmes y rígidos, reversibles al calentarlos, pero con una característica peculiar, su gran histéresis térmica. Esta palabra designa la peculiaridad de que exista una gran diferencia entre el punto de fusión del gel (más de 85oC) y el de su solidificación posterior (según el tipo, menos de 40oC). Es el más caro de todos los gelificantes, unas 20 veces más costoso.

En repostería, fabricación de conservas vegetales, derivados cárnicos, cuajada, helados, para formar la cobertura de conservas y semiconservas de pescado, en sopas, salsas y mazapanes.

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PRODUCTO

CARACTERISTICAS

USOS INDUSTRIALES

CARRAGENANOS

Son una familia de substancias químicamente parecidas que se encuentran mezcladas en el producto comercial. Tres de ellas son las mas abundantes, difiriendo en su estructura, en su proporción en las diferentes materias primas y en su capacidad de formación de geles. Se obtienen de varios tipos de algas (Gigartina, Chondrus, Furcellaria y otras). Interaccionan muy favorablemente con las proteínas de la leche. A partir de una concentración del 0,025% los carragenanos estabilizan suspensiones y a partir del 0,15% proporcionan ya texturas sólidas. Tiene carácter ácido, al tener grupos sulfato unidos a la cadena de azúcar, y se utilizan sobre todo con sales de sodio, potasio, calcio o amonio. Forman geles térmicamente reversibles, y es necesario disolverlos en caliente. Algunas de las formas resisten la congelación, pero se degradan a alta temperatura en medio ácido.

Elaboración de postres lácteos, conservas vegetales, para dar cuerpo a sopas y salsas, en la cerveza, como cobertura de derivados cárnicos y de pescados enlatados, etc. Estabiliza la suspensión de pulpa de frutas en las bebidas derivadas de ellas. Se utiliza a veces mezclado con otros gelificantes, especialmente con la goma de algarrobo.

PECTINAS

Polisacárido natural, uno de los constituyentes mayoritarios de las paredes de las células vegetales, se obtiene a partir de los restos de la industria de fabricación de zumos de naranja y limón y de los de la fabricación de la sidra. Es más barato que todos los otros gelificantes, con la excepción del almidón. Forman geles en medio ácido en presencia de cantidades grandes de azúcar. El principal efecto indeseable del que se ha acusado a las pectinas es el de inhibir la captación de metales necesarios para el buen funcionamiento del organismo, como el calcio, zinc o hierro. Lo cual es solo posible en la adsorción de hierro. Por el contrario varias ventajas son: la captación por el aparato digestivo de la glucosa procedente de la dieta más lenta, con lo que el ascenso de su concentración sanguínea es menor después de la ingestión de cualquier comida. Esto es claramente favorable para los diabéticos, especialmente para aquellos que no son dependientes de la insulina.

Mermeladas, productos de alta viscosidad, conservas vegetales, repostería y en la fabricación de derivados de zumos de fruta.

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PECTINAS

La ingestión de pectinas reduce la concentración de colesterol en la sangre, especialmente del ligado a las lipoproteínas de baja y muy baja densidad. Esta fracción del colesterol es precisamente la que está implicada en el desarrollo de la arteriosclerosis, por lo que la ingestión de pectinas puede actuar también como un factor de prevención de esta enfermedad.

GOMA GUAR

Produce soluciones muy viscosas, es capaz de hidratarse en agua fría y no se ve afectada por la presencia de sales. No se conocen efectos adversos en su utilización como aditivo.

Se emplea como estabilizante en helados, en productos que deben someterse a tratamientos de esterilización a alta temperatura y en otros derivados lácteos. Como estabilizante en suspensiones y espumas.

DERIVADOS DEL ALMIDÓN *Polidextrosa *Almidón oxidado *Fosfato de monoalmidón *Fosfato de dialmidón *Fosfato de dialmidón fosfatado *Fosfato de dialmidón acetilado *Almidón acetilado *Adipato de dialmidón acetilado *Hidroxipropil almidon *Fosfato de dialmidón hidroxipropilado *Octenil succinato sódico de almidon

La utilización del almidón como componente alimentario se basa en sus propiedades de interacción con el agua, especialmente en la capacidad de formación de geles. Es la más barata de todas las substancias con estas propiedades; presenta problemas en alimentos ácidos o cuando éstos deben calentarse o congelarse, inconvenientes que pueden obviarse en cierto grado modificándolo químicamente.

Empleados en diversidad de productos lacteos, salsas y productos hortofruticolas de alta viscosidad.

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PRODUCTO

CARACTERISTICAS

USOS INDUSTRIALES

CELULOSA Y CELULOSAS MODIFICADAS *Celulosa microcristalina *Celulosa en polvo *Metilcelulosa *Hidroxipropilcelulosa *Hidroxipropilmetilcelulosa *Metilcelulosa *Carboximetilcelulosa

La celulosa no es soluble en agua, pero sí dispersable. Los derivados son más o menos solubles, según el tipo de que se trate. Con la excepción de la carboximetilcelulosa, son mucho menos solubles en caliente que en frío. La viscosidad depende mucho del grado de substitución. Actúan fundamentalmente como agentes dispersantes, para conferir volumen al alimento y para retener la humedad. La celulosa y sus derivados no resultan afectados por las enzimas digestivas del organismo humano, no absorbiéndose en absoluto. Se utilizan como componente de dietas bajas en calorías, ya que no aportan nutrientes, y se comportan igual que la fibra natural. Una cantidad muy grande puede disminuir en algún grado la asimilación de ciertos componentes de la dieta.

Se utilizan en confitería, repostería y fabricación de galletas. La carboximetilcelulosa se utiliza además en bebidas refrescantes, en algunos tipos de salchichas que se comercializan sin piel, en helados y en sopas deshidratadas.

GOMA XANTANO

No es capaz por sí mismo de formar geles, pero sí de conferir gran viscosidad. Es empleado en concentraciones relativamente bajas. Estable en un amplio rango de acidez, soluble en frío y en caliente y resiste muy bien los procesos de congelación y descongelación. No se metaboliza en el tubo digestivo, eliminándose en las heces.

Se utiliza en emulsiones, como salsas, helados, para estabilizar la espuma de la cerveza. Mezclado con otros polisacáridos como la goma de algarrobo, es capaz de formar geles como pudings. Es muy utilizado para dar consistencia a los productos bajos en calorías empleados en dietética.

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6.3 COLORANTES El color es la primera sensación que se percibe de un alimento, y la que determina el primer juicio sobre su calidad. Es también un factor importante dentro del conjunto de sensaciones que aporta el alimento, y tiende a veces a modificar subjetivamente otras sensaciones como el sabor y el olor. Los alimentos naturales tienen su propio color, por lo que en principio parecería como ideal su mantenimiento a lo largo del proceso de transformación. Sin embargo, los consumidores prefieren en determinados alimentos un color constante, que no varíe entre los diferentes lotes de fabricación de un producto. La variabilidad natural de las materias primas hace que este color normalizado solo pueda obtenerse modificándolo de forma artificial. Por otra parte, muchas sustancias colorantes naturales de los alimentos son muy sensibles a los tratamientos utilizados en el procesado (calor, acidez, luz, conservantes, etc.), destruyéndose, por lo que deben substituirse por otras más estables. Otros alimentos, como los caramelos, o como los productos de alta tecnología aparecidos recientemente en el mercado como imitaciones de mariscos, no tienen ningún color propio, y, para hacerlos más atractivos deben colorearse artificialmente. El coloreado también contribuye a la identificación visual del producto por parte del consumidor, y en muchos casos un buen proceso de coloreado puede condicionar el éxito o fracaso comercial de un producto. También data de antiguo el uso incorrecto de substancias colorantes perjudiciales para la salud, y su denuncia pública. Ya en 1820, F. Accum publicó en Londres un libro denunciando el uso de compuestos de cobre, plomo y arsénico, muy tóxicos, para colorear fraudulentamente los alimentos. Analizado objetivamente, el coloreado de los alimentos es una actividad "cosmética", que no contribuye a mejorar su conservación o calidad nutritiva, por lo que el nivel de riesgo aceptable para un beneficio pequeño ha de ser forzosamente muy bajo. Colorantes naturales La distinción entre natural y artificial, términos muy utilizados en las polémicas sobre la salubridad de los alimentos, es de difícil aplicación cuando se quiere hablar con propiedad de los colorantes alimentarios. En sentido estricto, solo sería natural el color que un alimento tiene por sí mismo. Esto puede generalizarse a los colorantes presentes de forma espontánea en otros alimentos y extraíbles de ellos, pero puede hacer confusa la situación de aquellas sustancias totalmente idénticas pero obtenidas por síntesis química. También la de colorantes obtenidos de materiales biológicos no alimentarios, insectos, por ejemplo, y la de aquellos que pueden bien añadirse o bien formarse espontáneamente al calentar un alimento, como es el caso del caramelo. Los colorantes naturales son considerados en general como inocuos y consecuentemente las limitaciones específicas en su utilización son menores que las que afectan a los colorantes artificiales. Curcumina Es el colorante de la cúrcuma, especia obtenida del rizoma de la planta del mismo nombre cultivada en la India. En tecnología de alimentos se utiliza, además del colorante parcialmente purificado, la especia completa y la oleorresina; en estos casos su efecto es también el de aromatizante. La especia es un componente fundamental del curry, al que confiere su color amarillo intenso característico. Se utiliza también como colorante de mostazas, en preparados para sopas y caldos y en algunos productos cárnicos. Es también un colorante tradicional de derivados lácteos. Se puede utilizar sin más límite que la buena práctica de fabricación en muchas aplicaciones, con excepciones como las conservas de pescado, en las que el máximo legal es 200 mg/kg., las

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conservas vegetales y el yogur, en las que es 100 mg/kg., y en el queso fresco, en el que este máximo es sólo 27 mg/Kg. El colorante de la cúrcuma se absorbe relativamente poco en el intestino, y aquel que es absorbido se elimina rápidamente por vía biliar. Tiene una toxicidad muy pequeña. La especia completa es capaz de inducir ciertos efectos de tipo teratogénico en algunos experimentos. La dosis diaria admisible para la OMS es, provisionalmente, de hasta 0,1 mg/kg. de colorante, y 0,3 mg/kg. de oleorresina. Para más información: Riboflavina La riboflavina es una vitamina del grupo B, concretamente la denominada B2. Es la sustancia que da color amarillo al suero de la leche, alimento que es la principal fuente de aporte, junto con el hígado. Industrialmente la riboflavina se obtiene por síntesis química o por métodos biotecnológicos. Como colorante tiene la ventaja de ser estable frente al calentamiento, y el inconveniente de que, expuesta a la luz solar o a la procedente de tubos fluorescentes es capaz de iniciar reacciones que alteran el aroma y el sabor de los alimentos. Este efecto puede ser importante por ejemplo en la leche esterilizada envasada en botellas de vidrio.Este aditivo es elativamente poco utilizado. Cuando se emplea como colorante no pueden hacerse indicaciones acerca del enriquecimiento vitamínico en la publicidad del alimento. Aunque es una vitamina, y por tanto esencial para el organismo, su deficiencia no produce una enfermedad específica, como en el caso de la deficiencia de otras vitaminas, sino solamente una serie de alteraciones en la mucosa bucal que no suelen ser graves. Las necesidades de riboflavina para una persona normal se sitúan en torno a los 2 mg/día. Los estados carenciales, no graves, no son demasiado raros. Al ser una vitamina hidrosoluble, un eventual exceso no se acumula, sino que se elimina fácilmente y por tanto no resulta perjudicial. Es relativamente poco soluble, lo que dificulta la absorción de dosis muy grandes. Cochinilla, ácido carmínico El ácido carmínico, una sustancia química compleja, se encuentra presente en las hembras con crías de ciertos insectos de la familia Coccidae , parásitos de algunas especies de cactus. Es probablemente el colorante con mejores características tecnológicas de entre los naturales, pero se utiliza cada vez menos debido a su alto precio. Confiere a los alimentos a los que se añade un color rojo muy agradable, utilizándose en conservas vegetales y mermeladas (hasta 100 mg/kg.), helados, productos cárnicos y lácteos, como el yogur y el queso fresco (20 mg/Kg. de producto)y bebidas, tanto alcohólicas como no alcohólicas. No se conocen efectos adversos para la salud producidos por este colorante. Clorofilas Las clorofilas son los pigmentos responsables del color verde de las hojas de los vegetales y de los frutos inmaduros. Son piezas claves en la fotosíntesis, proceso que permite transformar la energía solar en energía química, y finalmente a partir de ella producir alimentos para todos los seres vivos y mantener el nivel de oxígeno en la atmósfera. Por esta razón han sido estudiadas muy extensamente. Se ha dicho de ellas que son las sustancias químicas mas importantes sobre la superficie de la Tierra.

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Las plantas superiores tienen dos tipos de clorofila muy semejantes entre ellas, denominadas a y b, siendo la primera la mayoritaria y la que se degrada más fácilmente. Son químicamente muy complicadas e Incluyen un átomo de magnesio dentro de su molécula. El interés por la clorofila en tecnología alimentaria no estriba tanto en su uso como aditivo sino en evitar que se degrade durante el procesado y almacenamiento la que está presente en forma natural en los alimentos de origen vegetal. El calentamiento hace que las clorofilas pierdan el magnesio, transformándose en otras sustancias llamadas feofitinas y cambiando su color verde característico por un color pardo oliváceo mucho menos atractivo. Este efecto puede producirse en el escaldado de las verduras previo a su congelación, en el enlatado, etc. También le afecta el oxígeno, la luz y la acidez, resistiendo mal además los periodos de almacenamiento prolongados. Las clorofilas, que en los vegetales se encuentran dentro de ciertos orgánulos, son insolubles en agua pero solubles en alcohol, con el que pueden extraerse. Las clorofilinas son derivados algo más sencillos obtenidos por rotura parcial de las clorofilas. La sustitución del magnesio por cobre da lugar al colorante, cuyo color es mucho más estable. Las clorofilas se utilizan poco como aditivos alimentarios, solo ocasionalmente en aceites, chicle, helados y bebidas refrescantes, en sopas preparadas y en productos lácteos. Su empleo está limitado, en el queso a 600 mg/Kg. y en algunas conservas vegetales y yogures a 100 mg/Kg. Estos colorantes se absorben muy poco en el tubo digestivo. No se ha establecido un límite máximo a la ingestión diaria de la clorofila utilizada como aditivo, ya que esta cantidad es despreciable frente a la ingerida a partir de fuentes naturales. La ingestión admisible del colorante es de hasta 15 mg/Kg. de peso y día, debido a su contenido en cobre (4-6% del peso de colorante). Una cantidad elevada de cobre puede ser muy tóxica. Sin embargo, las dietas occidentales habituales son usualmente deficitarias más que excedentarias en cobre, por lo que la pequeña cantidad que puede aportar este colorante en un uso normal sería probablemente más beneficiosa que perjudicial. Caramelo El caramelo es un material colorante de composición compleja y químicamente no bien definido, obtenido por calentamiento de un azúcar comestible (sacarosa y otros) bien solo o bien mezclado con determinadas substancias químicas. Según las sustancias de que se trate, se distinguen cuatro tipos: Obtenido calentando el azúcar sin mas adiciones o bien añadiendo también ácido acético, cítrico, fosfórico o sulfúrico, o hidróxido o carbonato sódico o potásico. A este producto se le conoce como caramelo vulgar o cáustico. II. Obtenido calentando el azúcar con anhídrido sulfuroso o sulfato sódico o potásico. III. Obtenido calentando el azúcar con amoniaco o con una de sus sales (sulfato, carbonato o fosfato amónico) IV. Obtenido calentando el azúcar con sulfato amónico o con una mezcla de anhídrido sulfuroso y amoniaco. El caramelo se produce de forma natural al calentar productos ricos en azúcares, por ejemplo en el horneado de los productos de bollería y galletas, fabricación de guirlaches, etc. El tipo I es asimilable al azúcar quemado obtenido de forma doméstica para uso en repostería.

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Es el colorante típico de las bebidas de cola, así como de muchas bebidas alcohólicas, como ron, coñac, etc. También se utiliza en repostería, en la elaboración del pan de centeno, en la fabricación de caramelos, de cerveza, helados, postres, sopas preparadas, conservas y diversos productos cárnicos. Es con mucho el colorante más utilizado en alimentación, representando más del 90% del total de todos los añadidos. Al ser un producto no definido químicamente, su composición depende del método preciso de fabricación. La legislación exige que la presencia de algunas sustancias potencialmente nocivas quede por debajo de cierto límite. Los tipos I y II son considerados perfectamente seguros, y la OMS no ha especificado una ingestión diaria admisible. En el caso de los tipos III y IV la situación es algo distinta, ya que la presencia de amoniaco en el proceso de elaboración hace que se produzca una substancia, el 2-acetil-4-(5)- tetrahidroxibutilimidazol, que puede afectar al sistema inmune. También se producen otras sustancias capaces de producir, a grandes dosis, convulsiones en animales. Por esta razón el comité FAO/OMS para aditivos alimentarios fija la ingestión diaria admisible en 200 mg/Kg. de peso para estos dos tipos Aproximadamente la mitad de los componentes del caramelo son azúcares asimilables. Aunque no se conoce con mucha precisión, parece que los otros componentes específicos del caramelo se absorben poco en el intestino. Dosis de hasta 18 g/día en voluntarios humanos no producen más problemas que un ligero efecto laxante. Los experimentos realizados para estudiar el posible efecto sobre los genes de este colorante han dado en general resultados negativos, aunque en algunos casos, debido a la indefinición del producto, los resultados fueran equívocos. Carbón medicinal vegetal Este producto se obtiene, como su nombre indica, por la carbonización de materias vegetales en condiciones controladas. El proceso de fabricación debe garantizar la ausencia de ciertos hidrocarburos que podrían formarse durante el proceso de carbonización y que son cancerígenos. Por ello debe cumplir unas normas de calidad muy estrictas, las que exige su uso para aplicaciones farmacéuticas. tiene la consideración de colorante natural. Como colorante tiene muy poca importancia, pero un producto semejante, el carbón activo, es fundamental como auxiliar tecnológico para decolorar parcialmente mostos, vinos y vinagres, desodorizar aceites y otros usos. Este producto se elimina por filtración en la industria después de su actuación, y no se encuentra en el producto que llega al consumidor. Carotenoides Alfa, beta y gamma caroteno Bixina, norbixina (Rocou, Annato) Capsantina, capsorrubina Licopeno Beta-apo-8'-carotenal Ester etílico del ácido beta-apo-8'-carotenoico Los carotenoides y las xantofilas son un amplio grupo de pigmentos vegetales y animales, del que forman parte más de 450 substancias diferentes, descubriéndose otras nuevas con cierta frecuencia. Se ha calculado que la naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas especialmente en las algas y en las partes verdes de los vegetales superiores. Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene actividad como vitamina A en mayor o menor extensión. Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene mayor o menor actividad como vitamina A.

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Los carotenoides utilizados en la fabricación de alimentos se pueden obtener extrayéndolos de los vegetales que los contienen (el aceite de palma, por ejemplo, contiene un 0,1%, que puede recuperarse en el refinado) o, en el caso del beta-caroteno, beta-apo-8'-carotenal y éster etílico al ácido beta-apo-8'-carotenoico, por síntesis química. Los dos últimos no existen en la naturaleza. La bixina y la norbixina se obtienen de extractos de la planta conocida como bija, roccou o annato (Bixa orellana ). Son compuestos algo diferentes químicamente entre ellos, siendo la bixina soluble en las grasas e insoluble en agua y la norbixina a la inversa. Se han utilizado desde hace muchos años para colorear productos lácteos, y su color amarillo puede aclararse por calentamiento, lo que facilita la obtención del tono adecuado. La capxantina es el colorante típico del pimiento rojo y del pimentón, siendo España el principal productor mundial. Sus aplicaciones en la fabricación de embutidos son de sobra conocidas. El licopeno es el colorante rojo del tomate y los carotenos están distribuidos muy ampliamente entre los vegetales, especialmente el beta-caroteno, que es también el colorante natural de la mantequilla. No son muy solubles en las grasas, y, con la excepción de la norbixina, prácticamente nada en agua. Cuando se utilizan para colorear bebidas refrescantes (el beta-caroteno especialmente, para las bebidas de naranja), es en forma de suspensiones desarrolladas específicamente con este fin. Tienen la ventaja de no verse afectados, como otros colorantes, por la presencia de ácido ascórbico, el calentamiento y la congelación, así como su gran potencia colorante, que ya resulta sensible a niveles de una parte por millón en el alimento. Sus principales inconvenientes son que son caros y que presentan problemas técnicos durante su utilización industrial, ya que son relativamente difíciles de manejar por su lentitud de disolución y por la facilidad con que se alteran en presencia de oxígeno. Pierden color fácilmente en productos deshidratados, pero en cambio resisten bien el enlatado. Algunos de ellos (el beta-caroteno y el beta-apo-8'-carotenal,) tienen actividad como vitamina A, en la que se pueden transformar en el organismo. La ingestión de cantidades muy elevadas de esta vitamina puede causar intoxicaciones graves. Sin embargo, las dosis necesarias para originar este efecto quedan muy por encima de las que podrían formarse a partir de los carotenoides concebiblemente presentes como aditivo alimentario. La ingestión diaria admisible según el comité FAO/OMS es de hasta 0,065 mg/Kg. Los carotenoides son cada vez más usados en tecnología alimentaria a pesar de los problemas que se han indicado, especialmente ante las presiones ciudadanas contra los colorantes artificiales. Esto es especialmente notable en el caso de las bebidas refrescantes. También se está extendiendo en otros países la utilización del colorante del pimentón y de la propia especia. XANTOFILAS Flavoxantina Luteína Criptoxantina Rubixantina Violoxantina Rodoxantina Cantaxantina

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Las xantofilas son derivados oxigenados de los carotenoides, usualmente sin ninguna actividad como vitamina A. La criptoxantina es una excepción, ya que tiene una actividad como vitamina A algo superior a la mitad que la del beta-caroteno. Abundan en los vegetales, siendo responsables de sus coloraciones amarillas y anaranjadas, aunque muchas veces éstas estén enmascaradas por el color verde de la clorofila. También se encuentran las xantofilas en el reino animal, como pigmentos de la yema del huevo (luteína) o de la carne de salmón y concha de crustáceos (cantaxantina). Esta última, cuando se encuentra en los crustáceos, tiene a veces colores azulados o verdes al estar unida a una proteína. El calentamiento rompe la unión, lo que explica el cambio de color que experimentan algunos crustáceos al cocerlos. La cantaxantina utilizada como aditivo alimentario se obtiene usualmente por síntesis química. Estos colorantes tienen poca importancia como aditivos alimentarios directos. Unicamente la cantaxantina, de color rojo semejante al del pimentón, se utiliza a veces debido a su mayor estabilidad. Son en cambio muy importantes como aditivos en el alimento suministrado a las truchas o salmones criados en piscifactorías, y también en el suministrado a las gallinas. El objetivo es conseguir que la carne de los peces o la yema de los huevos tenga un color más intenso. El colorante utilizado en cada caso concreto depende de la especie animal de que se trate, y suele aportarse en forma de levaduras del género Rhodatorula o como algas Spirulina , más que como substancia química aislada. Rojo de remolacha, betanina, betalaína Este colorante consiste en el extracto acuoso de la raíz de la remolacha roja (Beta vulgaris ). Como tal extracto, es una mezcla muy compleja de la que aún no se conocen todos sus componentes. A veces se deja fermentar el zumo de la remolacha para eliminar el azúcar presente, pero también se utiliza sin más modificación, simplemente desecado. Aunque este colorante resiste bien las condiciones ácidas, se altera fácilmente con el calentamiento, especialmente en presencia de aire, pasando su color a marrón. El mecanismo de este fenómeno, que es parcialmente reversible, no se conoce con precisión. Se absorbe poco en el tubo digestivo. La mayor parte del colorante absorbido se destruye en el organismo, aunque en un cierto porcentaje de las personas se elimina sin cambios en la orina. Antocianinas Son un grupo amplio de sustancias naturales, bastante complejas, formadas por un azúcar unido a la estructura química directamente responsable del color. Son las substancias responsables de los colores rojos, azulados o violetas de la mayoría de las frutas y flores. Usualmente cada vegetal tiene de 4 a 6 distintos, pero algunos tienen prácticamente uno solo (la zarzamora, por ejemplo) o hasta 15. No existe una relación directa entre el parentesco filogenético de dos plantas y sus antocianos. Los antocianos utilizados como colorante alimentario deben obtenerse de vegetales comestibles. La fuente más importante a nivel industrial son los subproductos (hollejos, etc.) de la fabricación del vino. Los antocianos son los colorantes naturales del vino tinto, y en algunos casos permiten distinguir químicamente el tipo de uva utilizado. Son, evidentemente, solubles en medio acuoso. Los antocianos son sustancias relativamente inestables, teniendo un comportamiento aceptable únicamente en medio ácido. Se degradan, cambiando el color, durante el almacenamiento, tanto más cuanto más elevada sea la temperatura. También les afecta la luz, la presencia de sulfatos, de ácido ascórbico y el calentamiento a alta temperatura en presencia de oxígeno. El efecto del sulfato

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es especialmente importante en el caso de los antocianos naturales de las frutas que se conservan para utilizarlas en la fabricación de mermeladas. Se utilizan relativamente poco, solamente en algunos derivados lácteos, helados, caramelos, productos de pastelería y conservas vegetales (hasta 300 mg/kg.), aunque están también autorizados en conservas de pescado (200 mg/kg.), productos cárnicos, licores, sopas y bebidas refrescantes. Como los demás colorantes naturales, en bastantes casos no tienen más limitación legal a su uso que la buena práctica de fabricación, aunque esta situación tiende a cambiar progresivamente. Cuando se ingieren, los antocianos son destruidos en parte por la flora intestinal. Los absorbidos se eliminan en la orina, muy poco, y fundamentalmente en la bilis, previas ciertas transformaciones. En este momento son substancias no del todo conocidas, entre otras razones por su gran variedad, siendo objeto actualmente de muchos estudios. COLORANTES ARTIFICIALES En los últimos años la preocupación por la seguridad de los alimentos, y la presión del público, ha llevado a muchas empresas a revisar la formulación de sus productos y sustituir cuando es tecnológicamente factible los colorantes artificiales por otros naturales. Además, son más resistentes que los colorantes naturales. Precisamente la preocupación por su seguridad ha hecho que los colorantes artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva por lo que respecta a su efecto sobre la salud, mucho más que la mayoría de los colorantes naturales. Ello ha llevado a reducir cada vez más el número de colorantes utilizables, aunque al contrario de lo que sucede en los otros grupos de aditivos, existan grandes variaciones de un país a otro. Por ejemplo, en los Países Nórdicos están prohibidos prácticamente todos los artificiales, mientras que en Estados Unidos no están autorizados algunos de los que se usan en Europa pero sí lo están otros que no se utilizan aquí. COLORANTES AZOICOS Estos colorantes forman parte de una familia de sustancias orgánicas caracterizadas por la presencia de un grupo peculiar que contiene nitrógeno unido a anillos aromáticos. Todos se obtienen por síntesis química, no existiendo ninguno de ellos en la naturaleza. Se a demostrado incuestionablemente sus propiedades como agente cancerígeno. Este colorante se absorbe en una gran proporción y se metaboliza en el hígado. No existen datos que permitan sospechar que lo mismo suceda en el caso de los que se utilizan actualmente, que tienen como característica general la de absorberse muy poco en el intestino, siendo destruidos en su mayoría por la flora bacteriana intestinal. Los fragmentos de colorante que si son asimilados se eliminan por vía urinaria y/o biliar. Tartracina Su uso está autorizado en más de sesenta países, incluyendo la CE y Estados Unidos. Es un colorante amplísimamente utilizado, en productos de repostería, fabricación de galletas, de derivados cárnicos, sopas preparadas, conservas vegetales helados y caramelos. Para bebidas refrescantes, a las que confiere color de "limón". A nivel anecdótico, la tartracina es el colorante del condimento para paellas utilizado en sustitución del azafrán.

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La tartracina es capaz de producir reacciones adversas en un pequeño porcentaje (alrededor del 10%) de entre las personas alérgicas a la aspirina. Estas personas deben examinar la etiqueta de los alimentos que pueden contener este colorante antes de consumirlos. El mecanismo de esta sensibilidad cruzada no es bien conocido, ya que no existe un parentesco químico evidente entre ambas sustancias. Se ha acusado a la tartracina de producir trastornos del comportamiento de los niños, acusación que se ha demostrado que es falsa. Amarillo anaranjado S Se utiliza para colorear refrescos de naranja, helados, caramelos, productos para aperitivo, postres. Azorrubina o carmoisina Este colorante se utiliza para conseguir el color a frambuesa en caramelos, helados, postres, etc. Su uso no está autorizado en los Países Nórdicos, Estados Unidos y Japón. Prácticamente no se absorbe en el intestino. Amaranto Este colorante rojo se ha utilizado como aditivo alimentario desde principios de siglo. Sin embargo, a partir de 1970 se cuestionó la seguridad de su empleo. En primer lugar, dos grupos de investigadores rusos publicaron que esta sustancia era capaz de producir en animales de experimentación tanto cáncer como defectos en los embriones. Esto dio lugar a la realización de diversos estudios en Estados Unidos que llegaron a resultados contradictorios; sin embargo, si que quedó claro que uno de los productos de la descomposición de este colorante por las bacterias intestinales era capaz de atravesar en cierta proporción la placenta. Por otra parte, también se ha indicado que este colorante es capaz de producir alteraciones en los cromosomas.

EDULCORANTES BAJOS EN CALORÍAS Los edulcorantes no calóricos, artificiales o naturales, son en este momento una de las áreas más dinámicas dentro del campo de los aditivos alimentarios, por la gran expansión que está experimentando actualmente el mercado de las bebidas bajas en calorías. Para que un edulcorante natural o artificial sea utilizable por la industria alimentaria, además de ser inocuo, tiene que cumplir otros requisitos: el sabor dulce debe percibirse rápidamente, y desaparecer también rápidamente, y tiene que ser lo más parecido posible al del azúcar común, sin regustos. También tiene que resistir las condiciones del alimento en el que se va a utilizar, así como los tratamientos a los que se vaya a someter. El uso de edulcorantes artificiales ha sido objeto de múltiples polémicas por lo que respecta a su seguridad a largo plazo. La forma más adecuada de enfocar esta polémica es desde la perspectiva del balance riesgo-beneficio. El consumidor tiene que decidir si asume en algunos casos un riesgo muy remoto como contrapartida de las ventajas que le reporta el uso de determinados productos, ventajas que en este caso serían la reducción de las calorías ingeridas sin renunciar a determinados alimentos o sabores. También deben tenerse en cuenta los efectos beneficiosos sobre el organismo de la limitación de la ingesta calórico, especialmente en la prevención de los trastornos cardiovasculares y de ciertos procesos tumorales. Aunque el efecto preventivo se produce fundamentalmente con la reducción del contenido de la grasa de la dieta, también puede contribuir la reducción del contenido energético global, y en este caso los edulcorantes artificiales

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serían una cierta ayuda. Por supuesto, son de gran interés para el mantenimiento de la calidad de vida de aquellas personas que por razones médicas tienen que controlar su ingestión de azúcares. Ciclamato y sus sales. Esta substancia fue sintetizada por primera vez en en 1937, y se utiliza como edulcorante artificial desde 1950. A partir de 1970, ante la sospecha de que podía actuar como cancerígeno, se ha prohibido su uso como aditivo alimentario en muchos países, entre ellos USA, Japón e Inglaterra. Es unas 50 veces más dulce que la sacarosa, y tiene un cierto regusto desagradable, que desaparece cuando se utiliza mezclado con la sacarina. Es muy estable, y no le afecta la acidez ni el calentamiento. Su utilización fundamental está en las bebidas carbónicas. También se puede utilizar en yogures edulcorados y como edulcorante de mesa. El ciclamato como tal es menos soluble en agua que sus sales, que son las que se utilizan habitualmente. El ciclamato no tiene la consideración universal de aditivo alimentario sin riesgos. Se han publicado trabajos indicando que, en animales de experimentación, dosis altas de esta substancia actúan como cancerígeno y teratógeno, lo que significa que produce defectos en los fetos. También se han indicado otros posibles efectos nocivos producidos por su ingestión en dosis enormes, como la elevación de la presión sanguínea o la producción de atrofia testicular. Los datos acerca de su posible carcinogenicidad son conflictivos. El efecto cancerígeno no sería debido al propio ciclamato, sino a un producto derivado de él, la ciclohexilamina, cuya carcinogenicidad tampoco está aun totalmente aclarada. El organismo humano no es capaz de transformar el ciclamato en este derivado, pero sí la flora bacteriana presente en el intestino. El grado de transformación depende mucho de los individuos, variando pues también la magnitud del posible riesgo. Todos los datos acerca de los efectos negativos del ciclamato se han obtenido a partir de experimentos en animales utilizando dosis muchísimo mayores que las ingeridas por un consumidor habitual de bebidas bajas en calorías, por lo que la extrapolación no es fácil, y de hecho no existe un acuerdo general acerca de la seguridad o no del ciclamato. Desde su prohibición en Estados unidos, la principal compañía fabricante ha presentado a las entidades gubernamentales varias solicitudes para que esta prohibición fuera retirada, en base a los resultados de múltiples experimentos posteriores a su prohibición en los que no se demostraba que fuese cancerígeno. La elección, teniendo en cuenta que su presencia se indica en la etiqueta, corresponde finalmente al consumidor. Esta substancia tiene mayores riesgos potenciales en el caso de los niños, a los que están destinados muchos productos que la contienen, ya que en ellos la dosis por unidad de peso es evidentemente mayor, al ser ellos más pequeños. También sería mas cuestionable su ingestión por mujeres embarazadas. El riesgo ocasionado por el consumo de este aditivo, caso de existir, es sin duda sumamente pequeño, pero existen otros edulcorantes alternativos cuyos riesgos parecen ser aun menores.

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Sacarina y sus sales La sacarina fue sintetizada en 1878, utilizándose como edulcorante desde principios del presente siglo. Es varios cientos de veces más dulce que la sacarosa. La forma más utilizada es la sal sódica, ya que la forma ácida es muy poco soluble en agua. Tiene un regusto amargo, sobre todo cuando se utiliza a concentraciones altas, pero este regusto puede minimizarse mezclándola con otras substancias. Es un edulcorante resistente al calentamiento y a los medios ácidos, por lo que es muy útil en muchos procesos de elaboración de alimentos. En España se utiliza en bebidas refrescantes, en yogures edulcorados y en productos dietéticos para diabéticos. Ya desde los inicios de su utilización la sacarina se ha visto sometida a ataques por razones de tipo económico, al provocar con su uso la disminución del consumo de azúcar, así como por su posible efecto sobre la salud de los consumidores. En los años setenta varios grupos de investigadores indicaron que dosis altas de sacarina (5% del peso total de la dieta) eran capaces de inducir la aparición de cáncer de vejiga en las ratas. La sacarina no es mutágeno. Su efecto en la vejiga de las ratas se produce mediante una irritación continua de este órgano producida por cambios en la composición global de la orina que, entre otros efectos, dan lugar a cambios en el pH y a la formación de precipitados minerales. El ataque continuo tiene como respuesta la proliferación celular para reparar los daños, y en algunos casos estas proliferación queda fuera de control y da lugar a la producción de tumores. Es interesante constatar que el efecto de formación de precipitados en la orina de las ratas se debe en gran parte o en su totalidad al sodio que contiene la sacarina, ya que la forma libre o la sal de calcio no producen este efecto. La sacarina no es pues carcinógena por si misma, sino a través de su efecto como desencadenante de una agresión fisicoquímica a la vejiga de la rata, que induce la proliferación celular. Con concentraciones en la dieta (las utilizadas realmente por las personas) en las que no exista absolutamente ninguna posibilidad de que se produzca esta agresión a la vejiga, el riesgo no será muy pequeño, sino simplemente nulo. No obstante, el uso de la sacarina esta prohibido en algunos países como Canadá. En Estados unidos se planteó su prohibición en 1977, pero las campañas de las empresas afectadas y de algunas asociaciones, entre ellas las de diabéticos, motivaron que se dictara una moratoria a la prohibición. La situación de la sacarina quedó pues inestable en Estados unidos, estando sometida a normas de etiquetado estrictas con frases del tipo "Este producto contiene sacarina, de la que se ha determinado que produce cáncer en animales de laboratorio" y "el uso de este producto puede ser peligroso para su salud". Aspartame Es el más importante de los nuevos edulcorantes artificiales. Descubierto en 1965, se autorizó su uso inicialmente en Estados Unidos como edulcorante de mesa, aunque desde 1983 se autorizó en ese país como aditivo en una amplia serie de productos. Químicamente está formado por la unión de dos aminoácidos (fenilalanina y ácido aspártico), uno de ellos modificado por la unión de una molécula de metanol. Aunque como tal no existe en la naturaleza, sí que existen sus componentes, en los que se transforma durante la digestión. Es varios cientos de veces más dulce que el azúcar. Por esta razón, aunque a igualdad de peso aporta las mismas calorías aproximadamente que el azúcar, en las concentraciones utilizadas habitualmente este aporte energético resulta despreciable. El aspartamo no tiene ningún regusto, al contrario que los otros edulcorantes, y es relativamente estable en medio ácido, pero resiste mal el calentamiento fuerte, por lo que presenta problemas para usarse en repostería.

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El aspartame se transforma inmediatamente en el organismo en fenilalanina, ácido aspártico y metanol. Los dos primeros son constituyentes normales de las proteínas, componentes naturales de todos los organismos y dietas posibles. La fenilalanina es además un aminoácido esencial, es decir, que el hombre no puede sintetizarlo en su organismo y tiene que obtenerlo forzosamente de la dieta. Sin embargo, la presencia de concentraciones elevadas de fenilalanina en la sangre está asociada al retraso mental severo en una enfermedad congénita rara, conocida con el nombre de fenilcetonuria, producida por la carencia de un enzima esencial para degradar este aminoácido. La utilización de aspartamo a los niveles concebibles en la dieta produce una elevación de la concentración de fenilanalina en la sangre menor que la producida por una comida normal. Cantidades muy elevadas, solo ingeribles por accidente, producen elevaciones de la concentración de fenilalanina en la sangre inferiores a las consideradas nocivas, que además desaparecen rápidamente. Sin embargo, en el caso de las personas que padecen fenilcetonuria, el uso de este edulcorante les aportaría una cantidad suplementaria de fenilalanina, lo que no es aconsejable. Por otra parte, el metanol es un producto tóxico,pero la cantidad formada en el organismo por el uso de este edulcorante es muy inferior a la que podría representar riesgos para la salud, y, en su uso normal, inferior incluso a la presente en forma natural en muchos alimentos, como los zumos de frutas. Acesulfamo Es un compuesto químico relativamente sencillo, descubierto casi por azar en 1967. Es aproximadamente 200 veces más dulce que el azúcar, con una gran estabilidad ante los tratamientos tecnológicos y durante el almacenamiento. En el aspecto biológico, la acesulfama K no se metaboliza en el organismo humano, excretándose rápidamente sin cambios químicos, por lo que no tiende a acumularse. Su uso se autorizó en Inglaterra, en 1983; desde entonces se ha autorizado en Alemania, Italia, Francia, Estados Unidos y en otros países, y esta incluida dentro de la nueva lista de aditivos autorizados de la Unión Europea. En España todavía no se utiliza. Taumatina Es una proteína extraída de una planta de Africa Occidental, que en el organismo se metaboliza como las demás proteínas de la dieta. Figura en el libro Guiness de los records como la substancia más dulce conocida, unas 2500 veces más que el azucar. Tiene un cierto regusto a regaliz, y, mezclada con glutamato, puede utilizarse como potenciador del sabor. Se utiliza en Japón desde 1979. En Inglaterra está autorizada para endulzar medicinas, en USA para el chicle y en Australia como agente aromatizante. Neohesperidina dihidrocalcona La denominada neoesperidina dihidrocalcona (NHDC) se obtiene por modificación química de una substancia presente en la naranja amarga , Citrus aurantium. Es entre 250 y 1800 veces mas dulce que la sacarosa, y tiene un sabor dulce mas persistente, con regusto a regaliz. Se degrada en parte por la acción de la flora intestinal.