protocolo carambola final

of 35/35
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica PRODUCCIÓN DE JUGO DE CARAMBOLA (Averrhoa carambola L.) EN POLVO MEDIANTE SECADO POR ASPERSIÓNPROYECTO DE TITULACIÓN INTEGRADA PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO BIOQUÍMICO PRESENTA: BARRIGA TRUJILLO CLAUDIA GUADALUPE Y DOMINGUEZ RUIZ CARLOS JAVIER CATEDRATICO: IBQ. MARCELÍN MADRIGAL MARGARITA ASESOR: DR. MIGUEL ABUD ARCHILA TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS, MÉXICO. OCTUBRE 2013

Post on 21-Jan-2016

296 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • INSTITUTO TECNOLGICO DE TUXTLA GUTIRREZ

    Departamento de Ingeniera Qumica y Bioqumica

    PRODUCCIN DE JUGO DE CARAMBOLA (Averrhoa

    carambola L.) EN POLVO MEDIANTE SECADO POR

    ASPERSIN

    PROYECTO DE TITULACIN INTEGRADA PARA

    OBTENER EL TTULO DE

    INGENIERO BIOQUMICO

    PRESENTA:

    BARRIGA TRUJILLO CLAUDIA GUADALUPE Y DOMINGUEZ RUIZ CARLOS JAVIER

    CATEDRATICO: IBQ. MARCELN MADRIGAL MARGARITA

    ASESOR: DR. MIGUEL ABUD ARCHILA

    TUXTLA GUTIRREZ, CHIAPAS, MXICO. OCTUBRE 2013

  • 2

    NDICE

    I. INTRODUCCIN..4

    II. OBJETIVO GENERAL.....5

    III. OBJETIVOS ESPECFICOS...5

    IV. JUSTIFICACIN6-7

    V. CARACTERIZACIN DEL REA DE TRABAJO8

    VI. PROBLEMAS A RESOLVER.....9

    VII. ALCANCES Y LIMITACIONES..9

    VIII. FUNDAMENTO TERICO10

    VIII.1 Materia prima....10 VIII.1.1 Origen y distribucin.10 VIII.1.2 Produccin nacional del fruto de carambola........................................10

    VIII.1.3 Produccin estatal del fruto de carambola..........10

    VIII.1.4 Taxonoma y morfologa de carambola..........................................10-11

    VIII.1.5 Variedades.12

    VIII.1.6 Composicin nutricional..13

    VIII.1.7 Propiedades atribuidas13

    VIII.1.8 Requerimientos climticos..13

    VIII.1.9 Tipos de suelo para el cultivo.14

    VIII.1.10 Temporada de carambola.14

    VIII.1.11 ndice de madurez..14

    VIII.1.12 Calidad de la carambola14

  • 3

    VIII.1.13 Comercializacin de la carambola.............15

    VIII.2 Microencapsulacin...15-16

    VIII.3 Secado por aspersin16-17 VIII.3.1 Elementos de un secador por aspersin..17 VIII.3.2 Microencapsulacin mediante secado por aspersin...17-18 VIII.3.2.1 Agentes encapsulantes18 VIII.3.2.2 Microencapsulacin de jugos mediante secado por aspersin18-20

    IX. PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCIN DE LAS ACTIVIDADES A REALIZAR........................................................................................................21

    IX.1 Materia prima......21

    IX.2 Metodologa...21-22

    IX.2.1 Desarrollo experimental.21

    IX.2.1.1 Secado por aspersin.21

    IX.2.1.2 Anlisis bromatolgicos.23-28

    IX.2.1.3 Medida de intensidad de color del polvo..28

    IX.2.1.4 Almacenamiento..28

    X. RESULTADOS..29-30

    XI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.31

    XII. FUENTES DE INFORMACIN..32-33

    XIII. ANEXOS.34-35

  • 4

    I. INTRODUCCIN.

    Las frutas tropicales, tambin llamadas exticas, han comenzado recientemente a

    presentarse con mayor diversidad en los mercados, siendo muchas de ellas hasta

    ahora desconocidas para gran parte de la poblacin. Debido a esto, aun existe poco

    conocimiento en cuanto a la manera de consumirlas lo cual puede llevar a su

    rechazo (Novillo, 2009).

    Las ventajas de estas frutas son los mayores rendimientos por hectrea que las

    tradicionales, ya que al producirse bajo tcnicas orgnicas y naturales, guardan un

    equilibrio de conservacin ambiental que propicia nuevas prcticas agronmicas y

    comerciales para el productor. Ello les da un valor agregado ideal para dirigirlos a

    mercados con alto poder adquisitivo.

    La carambola (Averrhoa carambola L.) originaria de Asia tropical es un fruto

    considerado como extico por su distintiva forma de estrella mediante un corte

    transversal, su particular sabor agridulce y su apariencia; adems de ser rica en

    vitaminas A y C, y poseer otras propiedades benefactoras hacia la salud. Esta fruta

    pertenece a la familia Oxalidaceae, genero Averrhoa, del cual la especie A.

    carambola es considerada la ms importante desde el punto de vista comercial

    (Narain et al., 2001). Actualmente el fruto de carambola se encuentra presente en

    numerosos lugares de los trpicos y subtropicos, en pases tales como: Australia,

    Brasil, China, Estados Unidos, Mxico, Tailandia, entre otros.

    Uno de los procesos ms utilizados para alargar la vida til de los alimentos es el

    secado (Marques et al., 2007). El secado es un proceso simultneo de transferencia

    de masa y calor que consiste en remover parte o casi el total de agua en los

    alimentos. Existen diferentes mtodos de secado, entre ellos, el secado por

    aspersin.

    El secado por aspersin es un proceso para convertir un alimento lquido en un polvo

    por evaporacin del solvente. Comparado con otros procesos de evaporacin, el

    secado por aspersin tiene la gran ventaja que el producto pueda ser secado sin

    mucha perdida de voltiles o componentes termolbiles, como los aromas. El

    mtodo se basa en atomizar la solucin que va a ser secada en forma de gotas muy

    finas, en el seno de una corriente de gas caliente que generalmente es aire. El aire

    caliente introducido, alcanza una temperatura que oscila entre 100 y 200 C. A pesar

    de dicha temperatura relativamente alta, las gotas del lquido atomizado se calientan

    solo hasta 40C debido a la corta duracin del secado (fracciones de segundo), lo

    que evita la degradacin del producto, ya que a pesar del aporte de aire caliente,

    este sustrae calor por la vaporacin del disolvente (Voigt, 1982).

  • 5

    II. OBJETIVO GENERAL.

    Evaluar el efecto del secado por aspersin sobre la calidad nutrimental de jugo de

    carambola (Averrhoa carambola L.) despus del secado y durante el

    almacenamiento.

    III. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

    Evaluar la calidad nutrimental del jugo de carambola.

    Evaluar el efecto de los agentes encapsulantes, temperatura del aire de

    secado y flujo de alimentacin sobre la calidad nutrimental del jugo de

    carambola despus del secado por aspersin.

    Evaluar la calidad nutrimental del jugo de carambola secada por aspersin

    durante el almacenamiento a temperatura ambiente y en condiciones de

    refrigeracin.

  • 6

    IV. JUSTIFICACIN.

    La fruta debe ser uno de los alimentos imprescindibles en la dieta de cualquier

    individuo. Se recomienda que comamos entre cuatro y cinco piezas diarias y, sin

    embargo, asistimos a un paulatino descenso en su consumo (Navarrete, 2011).

    Partiendo de esta situacin, se plantea una manera de contribuir a que la poblacin

    consuma ms el fruto de carambola para as aprovechar sus propiedades

    nutricionales que contribuyen a la salud del ser humano.

    En Mxico, la carambola (Averrhoa carambola L.), es un fruto poco conocido, la

    superficie plantada en reas tropicales es de alrededor de 100 hectreas, reportadas

    en Morelos, Chiapas, Veracruz, Michoacn y Nayarit, pero la superficie se est

    incrementando por productores innovadores. Por ser una fruta relativamente nueva,

    la carambola es utilizada nicamente para preparar bebidas frescas. Este fruto

    presenta una agradable apariencia, propiedades nutritivas y un aporte de fenoles

    totales que la hace ser una buena aliada para nuestra salud. Por ello su consumo es

    muy recomendable para personas de cualquier edad incluyendo deportistas, mujeres

    embarazadas y madres lactantes.

    La carambola, al ser una fruta rica en agua y pobre en caloras, grasa e hidratos de

    carbono resulta ideal para incluirlas en dietas de control de peso. La pulpa de esta

    fruta al poseer fibra soluble presenta la ventaja de tener propiedades laxantes, lo cual

    hace que su consumo sea bueno para las personas que padecen de estreimiento,

    debido a esto es considerado como un laxante natural. Como ya antes mencionado,

    esta fruta se caracteriza por un bajo aporte en hidratos de carbono, lo que hace de

    ella un buen alimento para ser ingerida por personas que padecen de diabetes, as

    como por ser rica en potasio, hacindola idnea para la hipertensin arterial y

    afecciones tanto de vasos sanguneos como del corazn (Burgos, 2012).

    La carambola adems de poseer las propiedades ya antes descritas, contiene

    vitamina A y C, por lo que esta fruta se recomienda para toda la poblacin,

    especialmente para aquellas personas que tienen un mayor riesgo de sufrir carencias

    en dichas vitaminas, como son las personas que no toleran los ctricos, el pimiento u

    otros vegetales (fuente exclusiva de vitamina C en nuestra alimentacin), las

    personas que llevan dietas bajas en grasa, y por tanto de un escaso contenido en

    vitamina A, o simplemente personas con necesidades nutritivas aumentadas como la

    etapa de crecimiento, el embarazo, el estrs entre otros.

    La vitamina A es esencial para la visin, el buen estado del cabello, la piel, las

    mucosas, los huesos y para el buen funcionamiento del sistema inmunolgico.

    Mientras que la vitamina C interviene en la formacin del colgeno, huesos y dientes,

    glbulos rojos, adems de favorecer la resistencia a las infecciones y a la absorcin

  • 7

    de hierro. No obstante la accin antioxidante de ambas vitaminas hace de la

    carambola una fruta ideal para reducir el riesgo de padecer numerosas

    enfermedades, tales como las cardiovasculares, las de tipo degenerativo e incluso el

    cncer (Burgos, 2012).

    Dentro del contenido mineral de esta fruta destaca el potasio, el cual es necesario

    tanto para la transmisin como para la generacin del impulso nervioso, para una

    actividad muscular normal y ser el encargado principal de la hidratacin y regulacin

    celular.

    En base a esta informacin se plantea la produccin de un producto pulverizado para

    aprovechar de manera integral todas las propiedades nutricionales que el fruto nos

    puede brindar. Por consiguiente para realizar productos pulverizados a partir del fruto

    de carambola, el principal factor que afecta a la estabilidad y vida til de la fruta es su

    alto contenido en agua, por lo que implementar un mtodo de secado por aspersin

    es lo ms conveniente, ya que el secado por aspersin es un procedimiento por el

    cual muchas industrias elaboran productos secos cuyas especificaciones son

    deseables para subsecuentes procesos o para consumirlos directamente. La

    investigacin intensiva y desarrollo de los ltimos aos ha dado como resultado que

    este tipo de secado sea un gran competitivo medio para el secado de gran variedad

    de productos (Masters, 1988).

    Una de las ventajas de implementar un sistema de secado por aspersin es que usa

    altas temperaturas sin afectar las caractersticas del producto, conlleva a un alto

    rendimiento, se controlan las variables finales del producto el cual no requiere de otro

    proceso, y su presentacin queda lista para el mercado, adems de que es un

    mtodo de secado rpido (tiempo de residencia del producto entre 10 y 30 s).

    En los productos secados por aspersin, dentro de sus propiedades se encuentra la

    larga duracin sin contaminacin y descomposicin, se conservan las caractersticas

    organolpticas, hay una disminucin de procesos y mano de obra en su elaboracin,

    entre otros. Debido a esto y a las ventajas de implementar este tipo de secado se

    decidi trabajar con este mtodo.

  • 8

    V. CARACTERIZACIN DEL REA DE TRABAJO.

    El proyecto se realizar en el laboratorio de alimentos y de investigacin de posgrado

    del Departamento de Ingeniera Bioqumica del instituto Tecnolgico de Tuxtla

    Gutirrez, ubicado en carretera panamericana km 1080 de la ciudad de Tuxtla

    Gutirrez, Chiapas, Mxico. Las actividades que se realizarn en el laboratorio de

    alimentos ser el anlisis bromatolgico del fruto, mientras que en el laboratorio de

    investigacin de posgrado se realizar la deshidratacin de este por el mtodo de

    secado por aspersin.

    Polticas y Normas de la institucin.

    Ser una oferta educativa tecnolgica suficiente, a nivel superior y de posgrado, en las

    modalidades escolarizada y abierta, con perfiles profesionales acordes a los retos de

    todas las regiones del pas. Compartir con la poblacin en general los beneficios del

    conocimiento, la cultura cientfica y tecnolgica; en particular, proporcionar servicios

    directos a los demandantes, con la finalidad de coadyuvar al modelo de desarrollo

    que el pas reclama, para alcanzar el bienestar social que demandamos los

    mexicanos.

    Objetivo de la institucin.

    Promover el desarrollo integral y armnico del educando en relacin con los dems,

    consigo mismo y con su entorno, mediante una formacin intelectual que lo capacite

    en el manejo de los mtodos y los lenguajes, sustentados en los principios de

    identidad nacional, justicia, democracia, independencia, soberana y solidaridad; en

    la recreacin, el deporte y la cultura, que le permite una mente y cuerpo sano.

    Departamento de Ingeniera Qumica y Bioqumica.

    Este departamento se encarga de planear, coordinar, controlar y evaluar las

    actividades de docencia, investigacin y vinculacin en las reas correspondientes a

    la ingeniera Qumica y Bioqumica que se imparte en el Instituto Tecnolgico, de

    conformidad con las normas y lineamientos establecidos por la Secretara de

    Educacin Pblica, adems de elaborar el programa educativo anual y el

    anteproyecto de presupuesto del departamento y presentarlo a la Subdireccin

    Acadmica para la conducente. Tambin se encarga de aplicar la estructura orgnica

    autorizada para el departamento de procedimientos establecidos.

  • 9

    VI. PROBLEMAS A RESOLVER.

    Actualmente el consumo de la carambola en el estado de Chiapas es poco conocido

    debido a las costumbres dietticas de la poblacin y a la falta de informacin acerca

    de estos frutos. En este proyecto, se plantea una nueva forma de consumir la

    carambola que contribuya a la salud de la poblacin chiapaneca. As mismo se

    plantea una manera innovadora en la presentacin del producto dndole mayor

    importancia y que sea probablemente ms accesible para la poblacin.

    Para resolver estos problemas se plantea la elaboracin de un producto pulverizado

    mediante el secado por aspersin para aprovechar de manera integral las

    propiedades nutricionales de la pulpa del fruto de carambola.

    Actualmente no existe jugo de carambola en polvo, por lo que el problema radica

    principalmente en encontrar las condiciones de secado por aspersin que permitan

    obtener un polvo de carambola que conserve la calidad nutricia del jugo fresco y, que

    adems sea estable durante el almacenamiento.

    VII. ALCANCES Y LIMITACIONES.

    Se realiz el secado por aspersin de la carambola exitosamente, junto con algunas

    determinaciones fsico-qumicas. Debido al tiempo, fue imposible realizar los anlisis

    bromatolgicos y las condiciones de almacenamiento del polvo.

  • 10

    VIII. FUNDAMENTO TERICO.

    VIII. 1. Materia prima

    VIII.1.1. Origen y distribucin

    La carambola, cuyo nombre cientfico es Averrhoa carambola L., es una fruta tropical

    originaria del suroeste de Asia, especficamente Malasia e Indonesia. En Amrica fue

    introducido a fines del siglo XVIII; actualmente se encuentra este cultivo en un gran

    nmero de pases tales como: Australia, Tailandia, Brasil, Venezuela, Mxico,

    Colombia, entre otros. En Mxico, el cultivo comercial de esta fruta existe desde

    hace ms de 10 aos, en Morelos, Colima, Veracruz, Chiapas, Tabasco y Sinaloa,

    incrementando considerablemente su produccin (Salinas et al, 2003).

    VIII.1.2. Produccin nacional del fruto

    Los rboles de carambola pueden producir frutos a los 10 14 meces despus de

    plantarse. Se puede esperar, generalmente, un rendimiento de 4.5 a 18 kg de fruto

    por rbol por ao. A medida que el rbol madura, la produccin de frutos se

    incrementa rpidamente de manera tal que antes del quinto y sexto ao se puede

    esperar un rendimiento de 45 a 68 kg por rbol por ao. Los arboles maduros de 7 a

    12 aos, pueden producir de 112 a 160 kg de fruto o ms por ao (Nagy et al., 1991).

    VIII.1.3. Produccin estatal del fruto

    En Mxico, la superficie plantada e incrementando considerablemente en reas

    tropicales es de alrededor de 100 hectreas, reportadas en Chiapas.

    VIII.1.4. Taxonoma y morfologa del fruto

    En el siguiente cuadro 1 se muestra la taxonoma del fruto de carambola.

    Cuadro 1. Taxonoma de la carambola

    Taxonoma de la carambola

    Reino Plantae

    Subreino Tracheobionta

    Divisin Magnoliophyta

    Clase Magnoliopsida

    Subclase Rosidae

    Orden Oxalidales

    Familia Oxalidaceae

    Gnero Averrhoa

    Especie A. carambola

    Nombre binomial Averrhoa carambola L.

    Fuente: Frutas y vegetales Andean para el mundo, 1998.

  • 11

    El rbol de carambola, en comparacin con otras especies tropicales, es bien

    resistente; mide alrededor de 5-12 m. de altura, con racimos de pequeas flores

    liliceas que nacen de sus ramas. Se adapta bien a climas tropicales, aunque

    tambin puede crecer en climas subtropicales bajos en fro. La temperatura ideal

    para el desarrollo de esta especie, est considerada entre los 21 y 34 C (Orduz,

    2002). Sus hojas poseen una longitud de 15 a 30 cm y se disponen alternativamente

    entre las ramas. Las flores son de color lila y estn conformadas por cinco ptalos,

    cinco spalos, cinco estambres, cinco estaminodios, y un ovario spero con cinco

    estilos. El fruto, el cual se cosecha durante todo el ao, es una baya carnosa de

    forma ovoide a elipsoidal variada, con cuatro o cinco aristas longitudinales y

    redondeadas que al ser cortada transversalmente le dan la forma de una estrella,

    (figura 1). La superficie es cerosa, tiene de 5 a 15 cm de longitud por 3 a 6 cm de

    ancho. La cascara es delgada, lustrosa y comestible, de color verde o dorado y

    amarillo-anaranjado cuando est madura. La pulpa es traslcida con un color

    amarillo claro; es jugosa con un sabor que vara de sub-cido a dulce dependiendo

    de la maduracin (Tello et al., 2002). Los frutos se demoran de 60 a 75 das de la

    floracin hasta madurar, dependiendo de la variedad, prcticas de produccin y el

    tiempo. La madurez es determinada por la experiencia, desarrollo de color y

    porcentaje de azcares. La concentracin de azucares se eleva y la acidez

    disminuye conforme el color se desarrolla cuando maduran en el rbol. Cuando

    alcanzan el desarrollo completo de color (anaranjado), las aristas de los frutos son

    muy frgiles y son fcilmente daadas durante el manejo (Campbell y Koch, 1998).

    Figura 1. Forma y color del fruto

    Usualmente no hay ms de 6 semillas por fruto y en ocasiones no se encuentra

    ninguna. Tienen una longitud de 0.6 a 1.3 cm, son delgadas, de color caf y estn

    encerradas en un arilo gelatinoso. Las semillas pierden su viabilidad en unos cuantos

    das una vez que se extraen del fruto.

  • 12

    VIII.1.5. Variedades

    Las principales variedades son Golden Star, Arkim, Cheng Tsey, B-2, B-10 y B-17.

    Estas ltimas tres variedades son malayas y la letra B que poseen antes del nmero

    se refiere a la inicial de la palabra Belimbing (Galn y Menini, 1991).

    - Golden Star: Es originaria de Florida, Estados unidos. Es un fruto ovoide o

    elipsoide de tamao medio, color amarillo dorado, siendo la variedad que

    presenta un mayor atractivo visual. Su pulpa es muy jugosa y crujiente, y

    posee alta resistencia a daos mecnicos y a daos por fro en el almacn.

    - Arkim: Tambin procede de Florida, posee un tamao medio y en la madurez,

    su color pasa de amarillo dorado a amarillo naranja. Tiene una excelente

    textura y su sabor es dulce y de baja acidez. Se puede emplear tanto para

    fruta fresca como para procesado. Al igual que la variedad Golden Star posee

    alta resistencia a daos mecnicos y por fro.

    - Cheng Tsey: Es originario de Taiwn. Junto con B-10 y merced a unas

    prcticas agrcolas es el que mayor tamao alcanza. Es de color naranja

    cuando est madura y es bastante dulce con una acides baja.

    - B-2: Procede de Malasia, al igual que B-10 y B.17. Fruto algo alargado con un

    tamao medio. Posee un color amarillo cuando madura totalmente y es

    relativamente resistente al transporte, pero su capacidad de almacenamiento

    no es muy larga.

    - B-10: Fruto grande, de color desde amarillo hasta dorado rojizo o naranja.

    Posee escasa acides, es jugoso y til tanto para fruta fresca como para

    procesado.

    - B-17: Fruto grande y cilndrico. Presente un color amarillo dorado y posee una

    textura crujiente. Es el ms dulce de las variedades citadas.

  • 13

    VIII.1.6. Composicin nutricional

    En el cuadro 2 se observa la composicin nutricional de la carambola en

    comparacin a otras frutas en estado maduro por cada 100 g de contenido.

    Cuadro 2. Composicin por cada 100 gr. de fruta

    Componentes mayoritarios

    Frutas Naranja Manzana Pia CARAMBOLA

    Caloras 32 56 36 36

    Agua (g) 91 85 89 90

    Protenas (g) 0.4 0.3 0.3 0.5

    Grasas (g) 0.2 0.3 0.2 0.3

    Carbohidratos (g) 8.4 14.3 10 9

    Fibra (g) - 0.8 0.4 0.6

    Cenizas (g) 0.3 0.2 0.3 0.4

    Vitamina C (mg) 42.20 1.20 25 35

    Vitamina A (mg) 0 0 0.05 90

    Tiamina (B1) (mg) 0.03 0.03 0.04 0.04

    Riboflavina (B2) (mg)

    0.03 0.03 0.04 0.04

    Niacina (B5) (mg) 0.05 0.04 0.06 0.02

    Calcio (mg) 20 5 10 5

    Fosforo (mg) 8 10 4 18

    Hierro (mg) 0.3 1.4 0.4 0.4

    VIII.1.7. Propiedades atribuidas

    La carambola es una fruta rica en vitamina C. Esta vitamina antioxidante, ayuda a

    prevenir algunos cnceres de rganos con mucosa como el estmago, y otras

    enfermedades crnicas o degenerativas. Junto con la accin de cido flico y de la

    fibra soluble ayuda a prevenir el estreimiento crnico y el cncer de colon (Palomar,

    2006). La fibra soluble impide la absorcin del colesterol por el intestino; por su bajo

    contenido de carbono, riqueza en potasio y bajo aporte de sodio, resulta muy

    recomendable para aquellas personas que sufren diabetes, hipertensin arterial o

    afecciones de vasos sanguneos y corazn. En Mxico, se ha extendido su uso

    debido a sus propiedades atribuidas.

    VIII.1.8. Requerimientos climticos

    Requiere de condiciones tropicales, aunque tambin puede darse en condiciones

    subtropicales, adaptndose a temperaturas entre los 18 a 34 C, con una altura

    sobre el nivel del mar de 0-1000 m. y con una precipitacin anual de 1800 mm bien

    distribuidos en el ao. El cultivo es altamente susceptible en sitios con alta

    ventosidad, para lo cual se debe construir sistemas de proteccin en ocasiones.

  • 14

    VIII.1.8. Tipos de suelo para el cultivo

    Se adapta a suelos desde arenosos hasta arcillosos, siempre y cuando tengan un

    buen drenaje, con un pH de 6-7. Las localidades donde el agua suele encharcarse

    despus de una lluvia por periodos de 12 horas o ms, no son adecuadas para la

    carambola.

    VIII.1.9. Temporada de la fruta

    Debido a que la fruta de carambola crece en climas tropicales, la temporada de

    cosecha puede variar. Los arboles de carambolo a los dos aos de establecidos

    aproximadamente, inician su produccin durante todo el ao, presentando dos

    pocas importantes de produccin, la primera en febrero y marzo y la segunda en los

    meses de septiembre a noviembre. En los meses de abril a junio la produccin de

    fruta es muy baja, debido a la escasa floracin que ocurre de enero a marzo (Prez,

    2005).

    VIII.1.10. ndice de madurez

    La relacin de madurez presenta un aumento progresivo a partir del da 66 y hasta el

    final del ciclo de desarrollo. El comportamiento de la relacin de madurez es

    resultado del aumento de slidos solubles y azcares, y decremento en el contenido

    de cidos durante la maduracin. La relacin de madurez refleja el balance

    dulce/cido de los frutos y es usada como un criterio para evaluar la calidad del fruto.

    Durante el proceso de maduracin el nivel de firmeza disminuye, resultado de

    adelgazamiento de las paredes celulares y la degradacin de productos de reserva

    (Chin et al., 1999). La maduracin de los frutos tambin suele coincidir con un

    cambio de color y el desarrollo del aroma y sabor caracterstico del fruto, producto de

    la sntesis y desenmascaramiento de carotenoides y la manifestacin de los

    compuestos voltiles.

    VIII.1.11. Calidad de la fruta

    Se ha evaluado una gran lista de caractersticas deseables en cultivares de

    carambolo. Las ms importantes han sido con relacin a las caractersticas del fruto

    como: peso, color, relacin azcares-cido, cantidad de semillas, textura y

    resistencia a daos mecnicos (Nakasone y Paull, 1999). Por otra parte las

    caractersticas que debe tener un cultivar comercial son: una alta produccin, tamao

    mediano del fruto, color amarillo brillante, resistencia a los daos por manejo y

    habilidad para mantener buena calidad durante el almacenamiento y mercadeo.

  • 15

    VIII.1.12. Comercializacin y usos de la fruta

    En el mercado, la carambola suele aparecer en algunos establecimientos

    comerciales, aunque poco a poco va extendindose. Las caractersticas de este

    producto tales como versatilidad, atractivo, larga vida comercial y produccin a lo

    largo de todo el ao, suponen grandes ventajas de cara a la futura comercializacin

    de este producto, tanto en nuestro pas como en otros pases. Todas estas

    cualidades no hacen sino resaltar el magnfico potencial de mercado de este fruto. Si

    a ello unimos su rapidez de entrada en los diferentes circuitos comerciales, sin duda

    la carambola tiene todas las caractersticas para ser uno de los frutales con mayor

    incremento de produccin y consumo a lo largo de los prximos aos (Costabeber et

    al., 2005).

    El fruto de carambola se caracteriza por tener diversos usos debido a sus

    propiedades, y pueden consumirse en fresco, cocinados o procesados. Los frutos

    frescos, ya sean verdes, sazones o maduros, se utilizan para adornar bebidas,

    ensaladas de fruta, vegetales o de mariscos; tambin pueden cocinarse en pur,

    tartas, pasteles y budines. La pulpa de la fruta puede consumirse en almbar, en

    forma de jugo o en forma de licor. Los frutos de carambola procesados pueden

    encontrarse como jaleas, mermeladas, deshidratados enteros o en rebanadas, entre

    otros.

    VIII. 2. Microencapsulacin

    La microencapsulacin se define como el proceso en el cual pequeas partculas o

    gotas son rodeadas por un revestimiento, o embebidas en una matriz homognea o

    heterognea, dando como resultado pequeas capsulas con propiedades tiles

    (Madene et al., 2006). La microcpsula mas simple posee una estructura que est

    compuesto por dos elementos, el material activo y una delgada pared que envuelve

    al primero (Figura 2).

    Figura 2. Estructura general de una microcpsula.

    El sistema de barrera est diseado para proteger al material encapsulado de

    factores que pueden causar su deterioro, para prevenir la interaccin prematura entre

    el material de barrera y otros ingredientes, para limitar la prdida de voltiles y

  • 16

    tambin para permitir la liberacin controlada o prolongada bajo las condiciones

    deseadas.

    La tecnologa de microencapsulacin ha sido usada en la industria alimentaria por

    ms de 60 aos. La microencapsulacin en el procesamiento de alimentos incluye el

    recubrimiento de partculas diminutas de acidulantes, lpidos, aromas, sabores,

    aceites esenciales, edulcorantes, antioxidantes, colorantes, aminocidos, vitaminas,

    entre otros. Esas microcpsulas pueden variar de unos cuantos micrmetros a

    milmetros y tener diferentes formas, dependiendo de los materiales y mtodos que

    se utilizan para prepararlas (Desai y Park, 2005).

    VIII. 3. Secado por aspersin El secado por aspersin es una operacin unitaria utilizada en la industria

    procesadora de alimentos, en la cual un producto lquido es atomizado en una

    corriente de gas caliente para obtener instantneamente un polvo. El lquido que se

    alimenta al secador puede ser una solucin, emulsin o suspensin. El gas

    introducido es generalmente aire, que alcanza una temperatura que oscila entre 100

    y 200 C. A pesar de la temperatura relativamente alta del aire, las gotas del lquido

    atomizado se calientan solo hasta 40C debido a la corta duracin del secado

    (fracciones de segundo), lo que evita la degradacin del producto, ya que a pesar del

    aporte de aire caliente, este sustrae calor por la vaporizacin del disolvente (Voigt,

    1982).

    La aspersin presenta tres fases distintas: En la primera etapa el gas atomizante se

    expande adiabticamente de la boquilla a la cmara de secado (atmosfera), el gas

    sufre el efecto Joule-Thomson y su temperatura cae. En la segunda, el lquido forma

    gotas, durante la aspersin el rea superficial especfica se incrementa mil veces.

    Tericamente se requiere poca energa para formar las gotas; sin embargo, la

    ineficiencia mecnica, la presin y la inercia adems de la perdida por viscosidad

    causan un elevado consumo de energa. En la tercera etapa, viajan estando

    formadas para convertirse en materia seca, durante esta fase el solvente se evapora

    y el dimetro de la gota decrece. La primera fase ocurre instantneamente, la

    segunda dura ente 0.1 s, y la tercera puede sostener un tiempo relativamente grande

    dependiendo de las condiciones de la aspersin, el lquido disperso y la saturacin

    relativa del aire ambiente (Maccabe et al., 1991). El secado es controlado por medio

    del producto y las condiciones del aire a la entrada (flujo y temperatura). Finalmente,

    el producto es recuperado del aire.

    El secador por aspersin ms comn es el de ciclo abierto, este sistema tiene

    entrada continua de aire que es calentado y usado como medio secante, limpiado por

  • 17

    medio de ciclones o agotadores y luego liberado al ambiente. Un segundo tipo es el

    de ciclo cerrado, donde el aire es calentado, usado como agente secante, limpiado,

    secado y de nuevo usado. La eficiencia energtica de este tipo de secador es ms

    alta que el de ciclo abierto. Las ventajas del secado por aspersin son cortos tiempos

    de residencia, tamao y forma definido del producto, fcil limpieza y mantenimiento,

    aplicable a materiales sensibles al calor, entre otras.

    VIII.3.1. Elementos de un secador por aspersin

    Bsicamente un sistema de atomizacin tiene cinco elementos esenciales: un

    calentador de aire, una cmara de secado, un dispositivo para dispersar el material

    que se va a secar (boquilla), una bomba para impulsar el lquido hacia la cmara de

    secado y un sistema de recoleccin de las partculas secas en el seno del aire (Ibarz

    et al., 2000).

    VIII.3.2. Microencapsulacin mediante secado por aspersin La microencapsulacin por secado por aspersin ha sido usado en la industria

    alimentaria desde 1959, para la proteccin de ciertos ingredientes contra la

    degradacin-oxidacin y para convertir lquidos a polvos (Desai y Park, 2005).

    Figura 3. Visin general del proceso de microencapsulacin por secado por aspersin.

    Para efectuar la microencapsulacin, el material de recubrimiento se disuelve en un

    disolvente apropiado y en esta disolucin se dispersa la sustancia, slida o lquida,

    que va a servir como material activo. La dispersin, en estado lquido, preparada en

    estas condiciones, se suele introducir en la cmara de secado con aire en

    contracorriente. El aire caliente proporciona el calor de evaporacin requerido para la

    separacin del disolvente, producindose en esta forma la microencapsulacin. Las

    partculas slidas se microencapsulan sometiendo a secado por atomizacin una

    suspensin de ellas en una disolucin del agente de recubrimiento. Cuando el

    disolvente se evapora, el material de recubrimiento envuelve las partculas. Los

    lquidos oleosos pueden microencapsularse emulsificndo primero uno de ellos en

  • 18

    una disolucin acuosa del agente de recubrimiento y sometindolos, posteriormente,

    al proceso de secado.

    Una de las grandes ventajas de este proceso, en comparacin con otros mtodos de

    microencapsulacin, adems de su simplicidad, es que es apropiado para materiales

    muy voltiles y sensibles al calor, ya que el tiempo de exposicin a temperaturas

    elevadas en muy corto.

    VIII.3.2.1. Agentes encapsulantes

    Como la mayora de los procesos de microencapsulacin por secado por aspersin

    en la industria alimentaria utilizan formulaciones acuosas, el material de barrera debe

    ser soluble en agua a un nivel aceptable. Los materiales de barrera tpicos incluyen

    goma arbiga, maltodextrina, almidn hidrofbicamente modificado y mezclas de

    estos. Otros polisacridos (alginato, carboximetilcelulosa, goma guar) y protenas (de

    suero de leche, de soya y caseinato de sodio) pueden ser utilizados como materiales

    de barrera en secados por aspersin (Desai y Park, 2005).

    - Maltodextrina (MD):

    Las maltodextrinas (MD) se forman por la hidrlisis parcial del almidn de maz con

    cidos o enzimas, y son suministrados como equivalentes de dextrosa (EDs); el valor

    de ED es una medida del grado de la hidrlisis del polmero de almidn. Ellos

    manifiestan la habilidad de formar matrices que es importante en la formacin de

    sistemas de barrera (Mandene et al., 2006). La maltodextrina es un polmero lineal

    con una masa molecular promedio de aproximadamente 1800 g/mol.

    Las maltodextrinas son una buena eleccin como material de barrera debido a su

    bajo costo y efectividad, no aportan sabor, tienen bajas viscosidades a altas

    concentraciones de slidos y estn disponibles en diferentes pesos moleculares.

    Esto permite crear mezclas con diferentes densidades de pared que provee

    proteccin contra la oxidacin del ingrediente encapsulado (Desobry et al., 1997).

    VIII.3.2.2. Microencapsulacin de jugos mediante secado por aspersin

    El secado por aspersin de los jugos de frutas es una operacin de proceso en un

    solo paso que transforma los jugos en un producto en polvo. La formulacin en polvo

    facilita el transporte al reducir el peso, y tambin preserva el producto de la

    degradacin bacteriana al disminuir drsticamente la actividad del agua. Los jugos

    presentar por naturaleza un elevado contenido de azcares como glucosa y fructosa,

    y cidos orgnicos como acido ctrico, mlico y tartrico, lo que les confiere una

    caractersticas diferencial a la hora de conseguir que un jugo por eliminacin de su

    contenido en agua se transforme en una presentacin en polvo.

  • 19

    Estos compuestos tienen temperaturas de transicin vtrea bajas y ya sea con los

    secadores por atomizacin utilizados en la industria alimentaria para transformar

    disoluciones, emulsiones o dispersiones de un producto (estado lquido) en

    productos en polvo, o bien con el uso de liofilizadores, nos encontramos con los

    problemas de pegajosidad (stickiness) y de elevada higroscopicidad con los

    productos obtenidos. El trmino stickiness hace referencia a los fenmenos de

    cohesin partcula-partcula y de adhesin partcula-pared que presentan los polvos

    obtenidos, que dificulta su presentacin en estado polvo y mancha las paredes de los

    cilindros de pulverizacin (Dolinsky et al., 2000). La cohesin es una propiedad

    interna del polvo y una medida de las fuerzas que mantienen unidas las partculas,

    mientras que la adhesin es una propiedad interfacial y una medida de las fuerzas

    que mantienen las partculas unidas a otro material. La mayor causa de la

    pegajosidad en polvos amorfos de jugos es la accin plastificante del agua en la

    superficie, que da lugar a la adhesin y cohesin (Boonyai et al., 2004). Este

    fenmeno no solo depende de las propiedades de los materiales sino tambin de las

    condiciones aplicadas en el secado. La evaporacin rpida en el secado por

    aspersin produce partculas en estado amorfo que presentan una temperatura de

    transicin vtrea (Tg) baja. Tg es una medida de un fenmeno de transicin de fase,

    donde un material pseudo- lquido pegajoso (gomoso) se transforma en un material

    pseudo-slido en estado vtreo.

    El alto contenido en azcares de bajo peso molecular y cidos orgnicos disminuye

    la temperatura de transicin vtrea (Tg) por debajo de la temperatura de preparacin

    del producto, incluso a la temperatura de salida del secado. Esto conlleva a la

    existencia de un estado pseudo-lquido de material amorfo, que es responsable de la

    cohesin interpartculas y de la adhesin de las partculas a las paredes del cilindro

    de aspersin. Cuanto mayor sea esta diferencia de temperatura (T=T - Tg) mayor

    ser el grado de pegajosidad.

    Una solucin a este problema de pegajosidad es el uso de cilindros de pulverizacin

    de doble pared o el uso de aire seco para enfriar. Otra solucin al problema es la

    utilizacin de productos ayudantes de secado. Estos ayudantes de secado son

    productos envolventes o encapsuladores que mezclados con la muestra liquida

    evitan la pegajosidad y aglomeracin del producto obtenido.

    Los encapsulantes comunes utilizados en la industria incluyen los carbohidratos, las

    gomas y los esteres de celulosa. Los ayudantes de secado ms ampliamente

    utilizados para obtener polvos de jugo de fruta son productos de almidn

    parcialmente hidrolizados. Estos polmeros de la D-glucosa tienen un sabor neutro,

    color blanco, carecen de olor, son fcilmente digeridos y son bien tolerados. Se

  • 20

    clasifican generalmente segn su grado de hidrlisis, expresado como equivalente de

    dextrosa (DE).

    La formulacin en polvo est ampliamente extendida en el campo de la alimentacin.

    Podemos encontrar una amplia gama de productos alimenticios en polvo, como caf

    soluble, cacao, papillas para bebes, queso, leche, pigmentos y muchos ms.

    Obtener jugos en polvo es muy atractivo desde el punto de vista industrial, es un

    sector con gran proyeccin, encontrndose muchas aplicaciones tanto en el sector

    de la alimentacin como en el de productos nutraceticos y de cosmtica.

  • 21

    IX. PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCIN DE LAS ACTIVIDADES

    A REALIZAR.

    IX.1. Materia prima

    Se utiliz como materia prima el fruto de carambola, adquiridas de un mercado local

    de la ciudad de Tuxtla Gutirrez, Chiapas. Se seleccionaron los frutos maduros con

    un color amarillo-naranja, visiblemente sanos y con un tamao promedio aproximado

    de 9.5 cm.

    IX.2. Metodologa

    El experimento se llevar a cabo segn se muestra en la figura 4.

    IX.2.1. Desarrollo experimental.

    La fruta fue lavada con bastante jabn y agua de la llave, con la finalidad de eliminar

    la materia adherida a la superficie. Para la obtencin del jugo, se parti en pequeas

    porciones la fruta de carambola y se retiraron las semillas con ayuda de un cuchillo

    de acero inoxidable, posteriormente la extraccin del jugo de la pulpa fue mediante

    prensado. Despus de obtener el jugo se midieron los slidos solubles y se llevo a

    13Brix con un refractmetro. Posteriormente se adicion maltodextrina. Se utiliz

    maltodextrina al 20% y xido de silicio al 1% en 100 ml de jugo. Estos se aadieron

    lentamente al jugo con una agitacin continua utilizando un homogenizador ULTRA-

    TURRAX.

    IX.2.1.1. Secado por aspersin

    El secado por aspersin se realiz en un secador Spray Dryer B-290 utilizando como

    temperatura de entrada 140 C y una temperatura de salida a 88 C. El flujo del

    aspirador fue del 100% con una alimentacin del 10%.

  • 22

    Figura 4. Diagrama de bloques de la estrategia a seguir.

    Recepcin de

    materia prima

    Seleccin

    Lavado

    Obtencin del jugo

    Secado por aspersin

    Anlisis bromatolgico:

    Slidos disueltos totales,

    Slidos solubles,

    Azcares reductores,

    Protenas, Acidez total,

    pH, fibra cruda, Vitamina

    C, Fenoles totales

    Adicin de agentes

    encapsulantes

    Envasado del polvo

    Determinacin de

    vida de anaquel

    Anlisis bromatolgico:

    Humedad, Slidos totales,

    Slidos solubles, Azcares

    reductores, Protenas,

    Acidez total, pH, Cenizas,

    fibra cruda, Vitamina C,

    Fenoles totales, Actividad

    de agua, Rendimiento del

    proceso

    Anlisis bromatolgico:

    Humedad, Slidos totales,

    Slidos solubles, Azcares

    reductores, Protenas,

    Acidez total, pH, Cenizas,

    fibra cruda, Vitamina C,

    Fenoles totales, Actividad

    de agua, Rendimiento del

    proceso

    Almacenamiento:

    T ambiente

    T refrigeracin

  • 23

    IX.2.1.2. Anlisis bromatolgicos

    - Humedad

    Se pesan de 1 a 3 gramos de muestra en una cpsula de porcelana previamente

    calibrado. Despus se colocan las cpsulas en la estufa de aire a 70C hasta

    alcanzar un peso constante. Transferir la muestra a un desecador, dejar enfriar a

    temperatura ambiente y pesar. La humedad en base hmeda se calcula mediante la

    siguiente ecuacin 1:

    (1)

    Donde Pi es la = masa inicial de la muestra, en gramos y Pf es la = masa final de la

    muestra, en gramos (peso constante).

    Los slidos totales se calcularn con la ayuda de la ecuacin 2:

    (2)

    - Slidos solubles totales (Brix)

    Los slidos solubles se determinarn con un refractmetro ATAGO. El primer paso

    es su calibrado con agua destilada, obteniendo as el cero de la escala. A

    continuacin se coloca una pequea cantidad de muestra liquida de concentrado y

    se lee sobre la escala.

    - Azcares reductores

    Se toma 1 ml de la solucin acuosa de la muestra, a la cual se le adiciona 1 ml del

    reactivo de DNS y se calienta por 5 min a bao mara. Despus, se deja enfriar y se

    diluye con 10 ml de agua destilada. Leer la absorbancia del color producido a 450 nm

    frente a un blanco de reactivos y agua tratado igual que la muestra. Cuantificar los

    azcares reductores interpolando los valores de absorbancia obtenidos en una curva

    estndar preparada con el carbohidrato reductor de inters.

    - Protenas

    Se utiliza la determinacin por el mtodo Kjeldahl, el cual comprende por tres fases:

    digestin, destilacin y titulacin.

    Digestin: Se pesan 0.5 g de muestra en un matraz de digestin Kjeldahl. Despus

    se agrega 5 g de sulfato de potasio, 0.5 g de sulfato de cobre y 15 ml de cido

    sulfrico concentrado. Se calienta en manta calefactora dejando en ebullicin 15 a 20

    min. Se enfra y posteriormente se afora a 100 ml.

  • 24

    Destilacin: Al equipo de destilacin se le agregan 25 ml de la muestra anteriormente

    digestada y 20 ml de hidrxido de sodio al 40% o la cantidad necesaria hasta que la

    mezcla tome un color negro. Previamente en el extremo del refrigerante se coloca un

    frasco, al que se le agrega 10 m de cido brico con 4 gotas de indicador de Toshiro.

    La resistencia se introduce al matraz baln que contiene agua, el cual servir para

    calentar la muestra. Se deja que transcurra la destilacin hasta reunir

    aproximadamente 100 ml de destilado, cuyo contenido cambia de color violeta a azul

    verdoso a medida que se acumula el amoniaco. Reunido el volumen de destilado, se

    retira el recipiente receptor.

    Titulacin: Del volumen destilado se mide una alcuota de 25 ml y se deposita en un

    matraz erlenmeyer, al que se le adicionan 3 gotas de indicador Toshiro. Finalmente

    con cido sulfrico 0.02 N se titula, hasta que el color azul verdoso cambie

    nuevamente a violeta.

    El porcentaje de protena se determina por la ecuacin 3.

    (3)

    Donde N es el = normalidad de H2SO4, V = volumen gastado de H2SO4, factor= 6,25

    para protenas en general y m= masa de la muestra en gramos.

    - Acidez total

    Se utiliza una muestra de 10 ml de jugo y se aforan en un matraz a 100 ml

    empleando agua destilada hervida y fra. Por otro lado en un matraz Erlenmeyer se

    toma una alcuota de 25 ml, que se titula con hidrxido de sodio 0.1 N, usando como

    indicador 3 gotas de fenolftalena. El porcentaje de acidez se calcula con la ecuacin

    4.

    (4)

    m.e cido ctrico= 0.064 m.e cido oxlico= 0.045

    m.e cido mlico= 0.067 m.e cido tartrico= 0.075

    - pH

    Para la medida del pH se utiliza un potencimetro digital previamente calibrado,

    posteriormente el electrodo se introduce en la muestra y se lee el pH.

  • 25

    - Cenizas

    Para esta determinacin se utiliza un crisol a peso constante, donde se colocan 3

    gramos de muestra. Posteriormente empleando un mechero la muestra se calcina,

    en seguida se pasa a la mufla por 2 horas a 500 C, una vez concluido el tiempo, se

    pasa al desecador para que enfrie y cuando este a temperatura ambiente se pesa. El

    porcentaje de cenizas se calcula con la ecuacin 5.

    (5)

    Donde P es el= Peso de la muestra, en gramos P1 el = peso del crisol mas muestra,

    en gramos y P2 es= peso del crisol mas cenizas, en gramos.

    - Fibra cruda

    En esta determinacin se pesan 2 gramos de muestra pulverizada, seca y

    desengrasada. Se coloca la muestra en un matraz de baln de 500 ml y se agrega

    100 ml de cido sulfrico al 1.25% y perlas de ebullicin. Despus se pone a

    ebullicin con reflujo la mezcla durante media hora, de la cual se filtra al vaco y

    enjuaga con agua hirviendo hasta que el agua de lavado alcance un pH neutro. Se

    transfiere el residuo al matraz de baln y adiciona 100 ml de hidrxido de sodio al

    1.25%, poniendo a ebullicin con reflujo durante media hora. Nuevamente filtrar la

    solucin (a travs de un papel filtro pesado previamente) y enjuagar con 10 ml de

    acido sulfrico al 1.25% y luego con agua hirviendo hasta que el agua de lavado

    alcance un pH neutro. Se coloca en un crisol a peso constante este residuo, junto

    con el papel filtro, y se deja enfriar en un desecador y se pesa. Finalmente, calcinar

    en la mufla durante 30 minutos a 600 C, dejar enfriar y pesar.

    -Fenoles totales

    Para esta determinacin se utiliza el mtodo de Folin-Ciocalteu.

    Preparacin de la curva de calibracin: Se realiza una solucin estndar de cido

    glico preparndose 50 ml de solucin madre (A) con una concentracin de 105

    g/ml: 0.00525 g (5.25 mg) de cido glico. Se adiciona 50 ml de solvente (alcohol

    metlico). Por otra parte se prepara una solucin (B): 0.1 ml de alcohol metlico y 9.9

    ml de agua; tambin se prepara reactivo de Folin.Ciocalteu al 50% v/v (5 ml de

    reactivo ms 5 ml de agua destilada), y 100 ml de carbonato de sodio al 7.5%. Se

    realiza la curva estndar considerando concentraciones entre 10-90 mEq/ml. Para

    esto se tomaron las alcuotas mostradas en la cuadro 3.

  • 26

    Cuadro 3. Volmenes empleados para la realizacin de la curva patrn.

    Nmero

    de tubo

    Ml de

    solucin A

    Ml de solucin

    B

    Concentracin (mEq.

    cido glico/ ml).

    1 0.9 0.1 90

    2 0.8 0.2 80

    3 0.7 0.3 70

    4 0.6 0.4 60

    5 0.5 0.5 50

    6 0.4 0.6 40

    7 0.3 0.7 30

    8 0.2 0.8 20

    9 0.1 0.9 10

    10* - - 0

    En una celda se coloca 300l de cada concentracin (10-90 mEq/ml), 1200 l de

    agua desionizada y 1500 l de reactivo de Folin-Ciocalteu. La mezcla agita durante

    3 minutos y enseguida se adiciona 300 l de carbonato de sodio al 7.5%. Se agita de

    nuevo por unos segundos y se incuba durante 15 minutos a 45 C. Para que la

    reaccin se estabilice se deja transcurrir 20 minutos, pasado este tiempo se hace la

    lectura en el espectrofotmetro a 760 nm de longitud de onda () contra un testigo

    de metanol.

    Preparacin de la muestra: De la muestra de carambola se toma una alcuota de 10

    ml la cual se evapora a sequedad y de ah se toma 0.2 g de muestra, a la que se

    adiciona 5 ml de metanol. Despus se incuba durante 24 horas a 25 C empleando

    un bao mara. Posteriormente se centrifuga a 13,000 rpm durante 10 min. El

    sobrenadante se separa empleando jeringas estriles. El slido se resuspendi en 5

    ml de solvente y se incub 24 horas a 25 C y 300 rpm. Despus de este tiempo se

    pone en la centrfuga a 13,000 rpm por 10 min. El sobrenadante se incorpor con el

    anterior y se almaceno a -20 C hasta su utilizacin. Se coloca en las celda 35 l de

    cada muestra, 1690 l de agua desionizada y 1725 l de reactivo de Folin-Ciocalteu.

    La mezcla se agita durante 3 minutos y enseguida se adiciona 3450 l de carbonato

    *Testigo (Metanol)

  • 27

    de sodio al 7.5%. Se agita por unos segundos y se incuba durante 15 minutos a 24

    C. Pasado este tiempo se hace la lectura en el espectrofotmetro a 769 nm de

    longitud de onda ().

    - Vitamina C

    Se utiliza el mtodo de Indofenol para esta determinacin descrita a continuacin

    Solucin de cido actico-cido metafosfrico: Se disuelve con agitacin 15 g de

    cido metafosfrico en 40 ml de cido actico y 200 ml de agua, diluyndose

    aproximadamente 500 ml. Despus se filtra rpidamente a travs de un papel filtro.

    Solucin estndar de cido ascrbico 1mg/ml: se pesa exactamente 50 mg de cido

    ascrbico de referencia, el cual se mantuvo en un desecador. Se contina con la

    transferencia de lo pesado a un matraz aforado de 50 ml, aforando con la solucin

    cido metafosfrico-cido actico.

    Solucin estndar de indofenol: Se disuelve 50 mg de la sal de sodio del 2,6

    dicloroindofenol en 50 ml de agua, a la cual se le adiciona previamente 42 mg de

    bicarbonato de sodio. Se agita vigorosamente y cuando el colorante este disuelto se

    afora a 200 ml con agua. Se filtra y se conserva en frasco mbar en refrigeracin.

    Valoracin de estndares de cido ascrbico: Se transfiere tres alcuotas de 2ml de

    la solucin estndar de cido ascrbico a tres matraces erlenmeyer de 50 ml

    conteniendo 5 ml de HPO3-HOAC. Se titula rpidamente con solucin de indofenol,

    con una bureta de 50 ml, hasta un ligero pero distintivo color rosa. Es necesario para

    una exactitud la titulacin de tres blancos con 7 ml de solucin de HPO3-HOAC ms

    un volumen de agua igual al volumen de la solucin de indofenol usada en la

    titulacin directa. Se calcula y se expresa la concentracin de la solucin de

    indofenol como: mg de cido ascrbico equivalente a 1 ml de reactivo, mediante la

    ecuacin 6.

    (6)

    Donde x es= ml gastados para la muestra estndar de cido ascrbico y B es= ml

    gastados para la muestra blanco.

    Preparacin de la muestra: Se usa aproximadamente 10 ml de la solucin

    HPO3HOAC por cada g de muestra. La solucin final debe contener de 10 a 100 mg

    de cido ascrbico por cada 100 ml.

    Determinacin del contenido de cido ascrbico: Se titularon tres replicas por

    muestra, la cual contena aproximadamente 2 ml de cido ascrbico. Se realizaron

    determinaciones de blancos para la correccin de las titulaciones, se usaron

  • 28

    volmenes apropiados de la solucin HPO3-HOAC y agua. La determinacin del

    contenido de cido ascrbico se calcula por la ecuacin 7.

    (7)

    Donde F es el = mg de cido ascrbico equivalente a 1 ml de solucin estndar

    indofenol, E= numero de gramos, tabletas, ml., V= volumen de la solucin inicial

    ensayada y Y= volumen de la alcuota de la muestra titulada.

    - Actividad de agua

    Para esta determinacin se utiliza un medidor de actividad de agua rotronic

    HYGROPALM.

    - Rendimiento del proceso

    El rendimiento en peso obtenido tras el secado por aspersin se calcula a partir del

    peso del polvo obtenido, de acuerdo con la ecuacin X7.

    (8)

    Donde los Gramos totales es igual a la suma de gramos del jugo seco ms los

    gramos de agente encapsulante.

    - Medida de intensidad del color del polvo

    El sistema CIE L*a*b* describe el color en trminos de dos coordenadas cromticas

    (a* y b*) y una luminosidad (L*), lo que permite inferir el color de una muestra a partir

    de estos atributos. Los parmetros colormetros L*, a* y b* se evaluaron mediante un

    colormetro modelo ColorTec-PCM. Se realizo por triplicado para obtener un

    promedio de los tres parmetros. El cambio de color total se calculo con la ecuacin

    9.

    (9)

    Donde L* es la diferencia en el valor de claridad/oscuridad (+=claro; -=oscuro), a* es

    la diferencia en el eje rojo/verde (+=rojo; -=verde), y b* es la diferencia en el eje

    amarillo/azul (+=amarillo; -=verde).

    -Almacenamiento

    El producto se envasar en bolsas de polietileno transparente y almacenar a

    temperatura ambiente y bajo refrigeracin. Se realizarn anlisis del producto cada

    30 das por un periodo de 2 meses.

  • 29

    X. RESULTADOS.

    -Rendimiento del proceso

    Se obtuvieron 27 g de polvo por 100 ml de jugo. El valor de rendimiento del producto

    obtenido tras el secado por aspersin se presenta en el cuadro 4.

    Cuadro 4. Condiciones de secado y rendimiento de proceso.

    Experimento 1

    Tentrada (C) 140

    Tsalida (C) 88

    Flujo del aspirador (%) 100

    Alimentacin (mL/min) 3

    Encapsulante (g) 20

    Polvo obtenido (g) 27

    (%)

    57.45

    El rendimiento de proceso fue de 57%, este valor coincide con los reportados por

    Bermudez Hernndez (2013) quien report valores entre 41 y 63% para el caso del

    secado de jugo de zarzamora.

    -De igual manera se calcul la actividad de agua, y la intensidad de color por

    triplicado obteniendo los siguientes resultados en el cuadro 5 y 6.

    El valor de la actividad de agua del polvo es bajo de tal forma que ste ser estable

    en cuanto a la proliferacin de microorganismos, ya que para que los

    microorganismos puedan proliferar el alimento debe tener una aw igual o superior a

    0.6 (Badui-Delgal, 2002), valor dos veces ms grande que el del polvo obtenido.

    Cuadro 5. Actividad acuosa del polvo de carambola secado por aspersin.

    Actividad de agua 0.388

    T (C) 25.8

  • 30

    Los valores de L, a y b sugieren que el polvo asperjado presenta una coloracin

    blanca con un ligero tono amarillo de los colorantes naturales del jugo. Sin embargo,

    se tendrn que hacer adecuacin con la finalidad de que el polvo obtenido tenga una

    coloracin amarilla.

    Cuadro 6. Intensidad del color de jugo de carambola en polvo.

    Parmetros Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

    L* 85.68 84.83 84.18 84.90

    a* -4.46 -4.48 -4.31 -4.42

    b* 16.44 18.32 19 17.92

    E= 86.88

  • 31

    XI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

    Los resultados preliminares muestran que es posible secar y obtener jugo en polvo

    de carambola mediante secado por aspersin. Sin embargo, es necesario realizar

    experimentacin con la finalidad de conocer el efecto que producen las variables del

    proceso sobre el rendimiento, color y actividad de agua del polvo. As mismo, es

    necesario evaluar, si las condiciones de almacenamiento al vaco o no y en

    condiciones de refrigeracin o congelacin propician la conservacin del jugo.

  • 32

    XII. FUENTES DE INFORMACIN.

    Burgos Benza, J. (2012). "143 Frutales Nativos". Per: Acopell. Boonyai, P. Bhandari, B., Howes, T. (2004). Stickiness measurements techinques for food powders: a review. Powder Technology 145, 34-46.

    Campbell, C.A., Koch, K.E. (1998). Sugar/acid composition and development sweer

    and tart carambola fruit. J. Amer. Hortscience. 114 (3): 455-457 p.p.

    Chin-Lienghong, Z.M., ALI, Lazan, H., Chin, L.H. (1999). Cell wall modifications,

    degrading enxymes and softening of carambola fruit during ripening. Journal of

    experimental botany 50 (335): 767-775 p.p.

    Costabeber, A., Abadio, F.D., Oliveira, V.M. (2005). Physical properties of powered pineapple (Ananas comosus) juice-effect of malt dextrin concentration and atomization speed. Journal of food Engineering. 64, 285-287. Desai K. y Park H. 2005. Recent Developments in Microencapsulation of Food Ingredients. Drying Technology, 23:13611394. Desobry S., Netto F., Labuza T. 1997. Comparison of Spray-drying, Drum-drying and Freeze-drying for -Carotene Encapsulation and Preservation. Journal of Food Science, 62(6):11581162. Dolinsky, A., Maletskaya, K. y Snezhkin, Y. (2000). Fruit and vegetable powders

    production technology on the bases of spray and convetive drying methods. Drying

    Technology 18, 747-758.

    Galan, V., y Menini, U. (1991). La carambola y su cultivo. Roma: FAO.

    Ibarz, A. et al. (2000). Mtodos experimentales en la ingeniera alimentaria.

    Zaragoza: Acribia.

    Madene A., Jacquot M., Scher J., Desobry S. 2006. Flavour encapsulation and controlled releasea review. International Journal of Food Science and Technology, 41:121. Marquez, R.E., Gonzales, T. (2007). Microencapsulacion por secado por aspersin. Per: Agro. Martinez, N.B. (2011). Anlisis bromatolgico del carambolo (Averrhoa carambola L.) y determinacin de su capacidad oxidante. Tesis de licenciatura no publicada, Universidad veracruzana, Orizaba, Veracruz. Master, K. (2002). Spray drying in practice. Ed. SprayDyConsult International ApS.

  • 33

    Mccabe, W., Smith, J., y Harriot, P. (1991). Operaciones bsicas de ingeniera qumica. Espaa: Mc Graw Hill. Miravet, V.G. (2009). Secado por atomizacin de zumo de granada. Tesis de

    maestra no publicada, Universidad tcnica, Cartagena.

    Narain, N., Bora, P.S., Holschuh, H.J., Vasconcelos M.A. (2001). Composicin fsica

    y qumica de la fruta de carambola (Averrhoa carambola L.) en tres estados de

    madurez. Brazil: Taylor & Francis group.

    Nagy, S., Barros, S., Carter, R., y Chin, S.C. (1991). Production and characterization

    of carambola essence. Proceedings of the Florida State Horticultural Society 103:

    277-279 p.p.

    Nakasone, H.Y. y Paull, R.E. (1988). Tropical fruits. London: CAB international.

    Navarrete L.R. (2011). Manual de anlisis de alimentos. Espaa: Acribia.

    Novillo, R.T. (2009). Fisiologa y manipulacin de frutas y hortalizas post-recoleccin.

    Espaa: Acribia.

    Orduz, R., J.O., Rangel M., J.A. (2002). Frutales tropicales potenciales para El

    Piedemonte llanero. Colombia: Corpoica.

    Palomar A. (2006). La despensa de Hipcrates: los poderes curativos de los

    alimentos. Txalarpa.

    Perez Barraza, M.H., Vzquez Valdivia, V., Osuna Garca, J.A. (2005). El cultivo del

    carambolo (Averrhoa carambola L.): una alternativa para el trpico seco. Revista

    chapingo pg. 83-87.

    Salinas Hernndez, R.A., Reyes Ascencio, D., Marnez Moreno, E. (2003).

    Frigoconservacin y aplicacin de atmsferas modificadas en la conservacin en

    fresco de frutos de carambola (Averrhoa carambola L.). Memoria de resmenes del X

    Congreso Nacional de la Sociedad Mexicana de Ciencias Hortcolas, IX Congreso

    Nacional y II Internacional de Horticultura Ornamental. Universidad Autnoma de

    Chapingo, 20-24 de Oct. Pg. 259.

    Tello Orlando., Garca Ricardo., Vsquez Oscar. (2002). Conservacin de Averrhoa

    carambola L. por azcar y calor. Facultad de ingeniera en Industrias Alimentarias de

    la UNAP, Per. Revista Amaznica de investigacin Alimentaria, V.2, n1, pg. 49-

    58.

    Voigt R. (1982). Tratado de tecnologa farmacutica. Zaragoza: Acribia.

  • 34

    XI. ANEXOS.

    -Materia prima

    -Materiales utilizados.

    Figura 6. Secador por aspersin Figura 7. Medidor de Aw

    Figura 5. Frutos de carambola

  • 35

    -Polvo obtenido

    Figura 8. Medidor de intensidad de color Figura 9. Medidor de Brix

    Figura 10. Polvo almacenado en bolsa de

    polietileno Figura 8. Pulverizado de carambola