FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

CURSO :PRESERVACION AMBIENTALALUMNA : LIVIAS CALDERN, EderYAYA APAZA, Lesly Mariel TEMA :OPTIMIZACION DE UNA MERMELADA DE TUNA( Opuntia Ficus Indica) Y AGUAYMANTO(Physalis peruviana L. ) DOCENTE:ING. FERNANDES HERRERA , Fredesvindo CICLO :X

HUACHO - PER 2015

DEDICATORIA

A Dios por darnos sabidura y entendimiento.

A nuestros padres por brindarnos su apoyo incondicional a pesar de las dificultades.

A nuestra profesora por los conocimientos que nos brinda cada da de clase.

Y a todos aquellos que creyeron, creen y creern que un mundo mejor es posible y que gracias a la fortaleza de sus corazones se puede lograr.

ContenidoDEDICATORIA2RESUMEN7INTRODUCCION8CAPITULO 1 : PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA111.1.DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMTICA111.2.FORMULACION DEL PROBLEMA121.2.1.PROBLEMA GENERAL121.2.2.PROBLEMA ESPECIFICO131.3.OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION131.3.1.OBJETIVOS GENERALES131.3.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS14CAPITULO 2 : MARCO TEORICO142.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION142.2. BASES TEORICAS152.2.1.Innovaciones tecnolgicas de frutas y hortalizas152.2.2.Caractersticas de la mermelada16Aunque la proporcin de fruta y azcar vara en funcin del tipo de mermelada, del punto de maduracin de la fruta y otros factores, el punto de partida habitual es que sea en proporcin 1 a 1 en peso. Cuando la mezcla alcanza los 104 C, el cido y la pectina de la fruta reaccionan con el azcar haciendo que al enfriarse quede slida la mezcla. Para que se forme la mermelada es importante que la fruta contenga pectina.16Algunas frutas que tienen pectina son: las manzanas, los ctricos, y numerosas frutas del bosque, exceptuando las fresas y las zarzamoras, por ejemplo. Para elaborar mermelada de estas frutas la industria aade pectina pura, pero el mtodo casero consista en aadir otra fruta con abundante pectina al dos por ciento (manzanas o jugo de limn, por ejemplo).Para las mermeladas vendidas envasadas, la legislacin de la Unin Europea establece que debern contener un mnimo de 35% de fruta (25% para algunas frutas rojas y el membrillo). Para la calidad "extra", estos porcentajes se elevan respectivamente a 45% y 35%. Las mermeladas de ctricos tienen que contener un mnimo de 20% de fruta del que un 75% deber proceder de la piel.17El azcar se utiliza como un aditivo natural y eficaz para la conservacin de diferentes frutas en forma de conservas en almbar, mermeladas, jaleas y otros. La acidez de las frutas favorece la conservacin.17Cuando se sumerge la seccin de una fruta en soluciones concentradas de azcar (almbares) o se aade azcar a un pur de frutas para preparar mermeladas, se produce el fenmeno llamado osmtico. El azcar de la solucin de almbar penetra en los tejidos de las frutas y se libera el agua de los tejidos de la fruta hacia el almbar, hasta que se alcanza un equilibrio en las concentraciones de ambos. As, como consecuencia de la prdida de agua de la fruta, se reduce considerablemente el agua disponible del alimento. La reduccin ser mayor amedida que aumente la concentracin de azcar en el almbar.17Esta reduccin de agua en los tejidos de las frutas impide el crecimientomicrobiano y posibilita la conservacin. Los microorganismos, por efecto de la presin osmtica, pierden agua y se produce una dislocacin de los tejidos, lo que provoca la muerte de las clulas. Para que se produzcan los fenmenos descritos anteriormente y se logre la eliminacin de los microbios, es necesario que la concentracin de azcar se eleve por lo menos hasta 70%. Para menores concentraciones slo ocurre una conservacin parcial. Tan altas concentraciones de azcar se obtienen en las conservas de pastas o barras, como por ejemplo la barra de guayaba. Por lo tanto, para la preservacin de conservas envasadas en almbar, de las mermeladas y de las jaleas, esnecesario auxiliarse de otros medios como la acidez y la temperatura.Adicionalmente, deben envasarse las frutas sin oxgeno para evitar el crecimiento de microorganismos aerobios como los hongos. La preservacin de frutas requiere que stas no estn con alto nivel de deterioro, sobre todo si se van a conservar enteras, en tajadas o en trozos en almbar. La elaboracin de mermeladas permite mayor flexibilidad. Las ventajas de la preparacin de frutas conservadas son muchas, pero, entre las ms importantes se consideran las siguientes:18 Disponer de las frutas todo el ao independientemente de la estacin en que se cosechen.18 Elaborar las conservas de frutas en su poca del ao, cuando existe abundancia, contribuye a la economa familiar porque los precios son ms bajos.18 Aprovechar todo tipo de frutas, en especial las que se desperdician porque estn manchadas, no tienen el tamao exigido o presentan algn otro inconveniente.19 Preparar diferentes tipos de conservas de frutas, diversifica la alimentacin y ofrece opciones al consumo fresco como nica alternativa.192.2.3.La tuna192.2.3.1. Origen192.2.3.2.Caractersticas fsicas2020212.2.3.3.Usos212.2.4.ASPECTOS GENERALES DEL AGUYMANTO232.2.4.1.Gnero.232.2.4.2.Morfologa.232.2.4.3.Taxonoma.242.2.5.Variabilidad.242.3. DEFINICIONES CONCEPTUALES.24VITAMINAS:24Aumente de peso, tonificacin Protenas, Aminocidos24PROTEINAS:24Principio inmediato formado por una o varias cadenas polipeptdicas (unin deaminocidos); desempea multitud de funciones (enzimtica, de transporte, movimiento, soporte, nutricin, inmunidad, regulacin hormonal, recepcin y transmisin de seales).24CARBOHIDRATO: Compuesto orgnico, generalmente de sabor sulce y soluble en agua, quecontiene carbono, hidrgeno y oxgeno y cumple principalmente funcionesestructurales y de aporte energtico.25ADITIVO ALIMENTARIO25Sustancia que, sin constituir por s misma un alimento ni poseer valor nutritivo, se agrega intencionadamente a los alimentos y bebidas en cantidades mnimas con objetivo de modificar sus caracteres organolpticos o facilitar o mejorar su proceso de elaboracin o conservacin.25PECTINA25La fruta contiene en las membranas de sus clulas una sustancia natural gelificante llamada pectina, la cantidad depende de la maduracin de la fruta. La primera fase de la preparacin consiste en reblandecer la fruta para poder extraer la pectina. La fruta verde contiene la mxima cantidad de pectina y la fruta madura menos. Si se necesitan sustitutos para la pectina se utiliza la carragenina y el almidn modificado. La principal funcin que se le da a este producto en el mercado es su capacidad para formar geles.25CIDO CTRICO25El cido ctrico es importante tanto para la gelificacin de la mermelada como para darle brillo al color de la mermelada, mejorar el sabor, ayudar a evitar la cristalizacin del azcar y prolongar su tiempo de vida til. El cido se aade antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta25AZCAR25El azcar juega el papel ms importante en el proceso de gelificacin cuando se combina con la pectina. Otro punto importante es el hecho que la mermelada impide la fermentacin y cristalizacin de la mermelada. Es importante saber equilibrar la cantidad de azcar ya que si se le echa poca cantidad hay ms probabilidad de que fermente y si se le echa mucha cantidad se puede cristalizar. Es preferible utilizar azcar blanca, porque permite que se mantengan las caractersticas propias del color y el sabor de la fruta. Cuando el azcar es sometida a coccin en medio cido, se produce un desdoblamiento en dos azcares (fructosa y glucosa), este proceso es esencial para la buena conservacin del producto (Coronado e Hilario, 2001).25CAPITULO 3: METODOLOGIA263.1. DISEO METODOLOGICO263.3. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES E INDICADORES273.3.1.Variable independiente273.3.2.Variable dependiente273.4. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS273.4.2. DESCRIPCION DE LOS INSTRUMENTOS283.4.TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION28CAPITULO IV : RESULTADOS314.1.Presentacin y anlisis de los resultados para el producto Mermalada de tuna31CAPITULO V: DISCUSION ,CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .355.1. CONCLUSIONES35CAPITULO VI: FUENTES DE INFORMACION356.1. FUENTES BIBLIOGRAFICAS35

RESUMEN

El desarrollo de este proyecto de investigacin consisti en estudiar diferentes formulaciones de mermeladas obtenidas de la cascara de tuna de la variedad Reina (Opuntia amiclaea) y aguaymanto (Physalis peruviana L. ) con el fin de mejorar su color, acidez, sabor y textura, y seleccionar por evaluacin sensorial la mejor de las mezclas usando la prueba hednica . El aprovechamiento de residuos de frutas ha ido aumentando su incorporacin en productos principales para la alimentacin humana. El objetivo del presente trabajo fue evaluar sensorialmente dos productos concentrados y conservados por mtodos combinados, empleando las cscaras de tunas molidas, siendo estos: a) pulpa de tuna con incorporacin parcial de cscaras y adicin de sacarosa hasta conformar una pulpa endulzada concentrada .b) mermelada de tuna empleando las cscaras molidas, adicin de sacarosa y sin pectina. Adems, se aadieron preservantes y acidulantes en bajas concentraciones.

INTRODUCCION El aprovechamiento integral de las frutas es un requerimiento y a la vez una demanda que deben cumplir los pases que desean implementar las denominadas tecnologa limpias o tecnologas sin residuos en la agroindustria. De tal modo que todas aquellas fracciones del fruto, tales como: pieles, cscaras, semillas, corazones y los extremos o coronas, no resulten agravantes para el beneficio econmico de la Empresa y mucho menos para el medio ambiente y se puedan derivar a productos principales o secundarios para la alimentacin humana. FAO (1993) ha informado que solamente por las prdidas de cosechas y tratamientos postcosecha se pierden en frutas y hortalizas alrededor de un 50% de la produccin total. A esto se suma que cualquiera de los grupos integrantes del reino vegetal posee porciones que no son bien aprovechadas actualmente para los consumos humano o animal y que pueden representar desde bajos porcentajes, por ejemplo las hortalizas y algunas frutas con rendimientos entre el 25 y el 30% de parte no comestible (Cerezal y col., 1995; Larrauri y col., 1995), hasta contenidos importantes como es principalmente el caso de frutas, conformadas por pieles y/o cscaras y semillas de diferentes espesores o dimensiones, cuyos contenidos en total pueden ser hasta de un 60% (Larrauri y Cerezal, 1993; Larrauri, 1994; Cerezal y col., 1995; Larrauri y col., 1995). Algunas de las frutas llegan a alcanzar rendimientos de tan solo el 50% o menos en pulpas o jugos; estos son los casos de las paltas (Batista y col. 1993); mangos (Larrauri y Cerezal, 1993) y ctricos y pia (Larrauri, 1994; Saura y Larrauri, 1995). En cambio, algunas frutas de regiones ridas o semiridas, tales como las tunas (Opuntia ficus-indica (L.) Miller), el rendimiento en pulpa puede ser relativamente oscilante, dependiendo de la variedad, condiciones climticas y suelos, informndose cifras que van desde el 35% hasta el 55% (Rodrguez y col., 1996; Parish y Felker, 1997; Senz y Seplveda, 2001; Felker y col., 2002; Singh, 2003; Stintzing y col., 2003; Karababa y col., 2004; Piga, 2004; Felker y col., 2005; Cerezal y Duarte; 2005). Las dos porciones no comestibles de frutas en estado fresco son las semillas y las pieles o cscaras y han sido bastante estudiadas con el propsito de extraer de ellas sustancias valiosas o en los casos ms simples, emplearlas como integrante adicional del producto principal que es la pulpa. En esta ltima funcin tiene ms aplicabilidad la fraccin cscara por poseer elementos ms interesantes en cuanto a textura y sabor, que las semillas. De esta forma, se han elaborado mermeladas concentradas a partir de cscaras de mango (Larrauri y col., 1996), de residuos de fresas (Nez y col., 1993), y de modo ms sofisticado se ha preferido en los ltimos aos adicionar las cscaras o residuos en general en forma deshidratada molida a productos principales; ejemplo de estos estudios son los de obtencin de fibra diettica a partir de residuos de frutas y algunas leguminosas (Larrauri, 1994; 1999; Figuerola y col., 2005). Las tunas no escapan a las investigaciones de aprovechamiento de las diferentes partes del fruto tratando de aumentar el rendimiento, diversificar su utilizacin y lograr una gama amplia de productos secundarios y principales que motiven mayores esfuerzos para su utilizacin. Es as que se ha estudiado la extraccin y caracterizacin de aceites a partir de sus semillas (Ramadan y Mrsel, 2003 a) y sus pieles (Ramadan y Mrsel, 2003 b) y en relacin a las cscaras se han llevado a cabo trabajos para la extraccin y caracterizacin de muclagos y pectinas (Senz, 2000; Majdoub y col., 2001), obtencin de pieles deshidratadas a partir del secado solar (Lahsasni y col., 2002; Lahsasni y col., 2004) y extraccin de pigmentos (Senz, 2000), entre algunas de las aplicaciones. Por otra parte, el empleo de cscaras en forma molida y su adicin a la propia pulpa de tunas en relacin de 1:3 (p/p) y su aceptacin sensorial se estudi por Cerezal y Duarte (2005). En cambio, no ha sido sugerida hasta el momento la elaboracin de productos concentrados a partir de adiciones parciales de cscaras o conformados exclusivamente de la propia cscara, sin otras porciones del fruto, con destino a la alimentacin humana. La mayor preocupacin en la elaboracin de productos de tuna es la prdida parcial del color motivada por diferentes factores del procesamiento y por la cintica de degradacin en el almacenamiento, ms si se utilizan las variedades de coloracin verdosas, pues la clorofila es en extremo sensible a cambios estructurales de su molcula frente a la temperatura y el pH (Senz y col., 1993; Senz, 2000). Por esta razn es indicado aplicar tecnologas de elaboracin y conservacin que reduzcan significativamente los daos al producto, principalmente el que induce el tratamiento calrico, siendo las ms adecuadas las tcnicas de aplicacin de barreras o tambin conocidas como mtodos combinados de conservacin, las que intentan preservar el alimento, tratando de perjudicar en forma mnima las caractersticas iniciales de las materias primas utilizadas y al alcance de cualquier productor por sus bajos costos de implementacin (Alzamora, 1994; 1997; Cerezal y col., 2000).

CAPITULO 1 : PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMTICA

Los residuos son un grave problema para las grandes ciudades y, en definitiva, para el conjunto de la poblacin mundial. Por un lado, diferentes factores como la sobrepoblacin, las diferentes actividades humanas modernas y el consumismo han contribuido a acumular gran cantidad de residuos (cientos y miles de toneladas anuales), cantidad que va en aumento. Por otro, no en todos los pases existe la tecnologa adecuada para reciclar los residuos y, hasta ahora, su manejo no ha resultado eficiente. Las quemas a cielo abierto y la disposicin en tiraderos o vertederos, por ejemplo, provocan problemas como la contaminacin, que acarrea enfermedades y dao al ambiente, adems de conflictos sociales y polticos. El aprovechamiento integral de las frutas es un requerimiento y a la vez una demanda que deben cumplir los pases que desean implementar las denominadas tecnologa limpias o tecnologas sin residuos en la agroindustria. De tal modo que todas aquellas fracciones del fruto, tales como: pieles, cscaras, semillas, corazones y los extremos o coronas, no resulten agravantes para el beneficio econmico de la Empresa y mucho menos para el medio ambiente y se puedan derivar a productos principales o secundarios para la alimentacin humana. Las dos porciones no comestibles de frutas en estado fresco son las semillas y las pieles o cscaras y han sido bastante estudiadas con el propsito de extraer de ellas sustancias valiosas o en los casos ms simples, emplearlas como integrante adicional del producto principal que es la pulpa. En esta ltima funcin tiene ms aplicabilidad la fraccin cscara por poseer elementos ms interesantes en cuanto a textura y sabor, que las semillas. De esta forma, se han elaborado mermeladas concentradas a partir de cscaras de mango (Larrauri y col., 1996), de residuos de fresas (Nez y col., 1993), y de modo ms sofisticado se ha preferido en los ltimos aos adicionar las cscaras o residuos en general en forma deshidratada molida a productos principales; ejemplo de estos estudios son los de obtencin de fibra diettica a partir de residuos de frutas y algunas leguminosas (Larrauri, 1994; 1999; Figuerola y col., 2005).

1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA 1.2.1. PROBLEMA GENERAL

Cul es el procedimiento adecuado para la optimizacin de una mermelada a base de tuna( Opuntia ficus indica) y aguaymanto (physalis peruviana l)?

1.2.2. PROBLEMA ESPECIFICO

Cules sern los parmetros tecnolgicos a utilizar en la elaboracin de la mermelada ?

Cul ser el grado de aceptacin del consumidor hacia la mermelada ?

1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

1.3.1. OBJETIVOS GENERALES

Determinar la optimizacin de una mermelada a base de tuna y aguaymanto, empleando las cascaras de tunas frescas molidas (sin piel ) :a) pulpa de tuna con incorporacin parcial de cscaras y adicin de sacarosa hasta conformar una pulpa endulzada concentrada b) mermelada de tuna empleando las cscaras molidas de tuna, adicin de azcar y sin pectina. En ambos productos se aadieron preservantes y acidulantes permitidos en bajas concentraciones.

1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar los parmetros tecnolgicos la elaboracin de la mermelada mixta a base de la cascara de tuna (Opuntia ficus-indica) y aguaymanto (physalis peruvianal) Evaluar la aceptacin del producto .

CAPITULO 2 : MARCO TEORICO

2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIONSegn Lopez et- al,2010; El desarrollo de este proyecto consisti en estudiar diferentes formulaciones de mermeladas obtenidas al mezclar tunas de la variedades Reina (Opuntia amiclaea) y Xoconostle (Opuntia matudae Scheinvar) con el fin de mejorar su color, acidez, sabor y textura, y seleccionar por evaluacin sensorial la mejor de las mezclas usando un anlisis de ordenamiento por rangos).Segn Ayala et-al,2003 ; El estudio proximal comparativo de la cscara y pulpa del pltano (Musa para -disiaca) para su aprovechamiento completo en la alimentacin humana y animal . Segn Madrid y Cenzano 1994; Se entiende por mermelada el producto preparado por coccin de frutos enteros, troceados o colados y azcar hasta conseguir una consecuencia semifluida o espesa, generalmente alcanzada al mezclar al menos 45 partes de fruta con 55 partes de azcar.

Segn Smith, 2007; Para la elaboracin de mermeladas se requiere bsicamente de cuatro ingredientes: fruta, sacarosa, cido y pectina. En algunos casos se requerir de agua y tambin de preservantes como sorbato de potasio o benzoato de sodio.

2.2. BASES TEORICAS

2.2.1. Innovaciones tecnolgicas de frutas y hortalizas

Los cambios socioculturales de los ltimos aos han multiplicado la demanda de alimentos de consumo fcil y rpido. El factor determinante de las nuevas tendencias del consumo es el creciente inters por alimentos sanos, seguros, libres de aditivos, es decir, productos frescos o con caractersticas similares a los frescos y obtenidos de forma respetuosa con el medio ambiente. Si a esto, se aade el aumento en el poder adquisitivo, el resultado es una creciente demanda de frutas y hortalizas procesadas en fresco (Baldwin et al., 1995; Brackett, 1997; Prez et al., 2002). stas necesitan un tiempo mnimo de preparacin y poseen las mismas caractersticas nutricionales del producto entero del cual proceden (Ahvenainen, 1996). Wiley (1997) incluye en la definicin de frutas y hortalizas mnimamente procesadas todas aquellas que mantienen tejidos vivos, as como, aquella que han sufrido ligeras modificaciones en sus caractersticas de frescura incluyendo como mtodos de conservacin la refrigeracin y la modificacin y control de la atmsfera de envasado. Segn Wiley, en funcin del estado fsico de los productos, la tendencia ha sido a incluir solamente los slidos, semislidos y semilquidos como las frutas y hortalizas refrigeradas mnimamente procesadas, si bien los lquidos refrigerados y zumos, se deberan incluir tambin en esta clase de alimentos.

2.2.2. Caractersticas de la mermelada

Aunque la proporcin de fruta y azcar vara en funcin del tipo de mermelada, del punto de maduracin de la fruta y otros factores, el punto de partida habitual es que sea en proporcin 1 a 1 en peso. Cuando la mezcla alcanza los 104 C, el cido y la pectina de la fruta reaccionan con el azcar haciendo que al enfriarse quede slida la mezcla. Para que se forme la mermelada es importante que la fruta contenga pectina.Algunas frutas que tienen pectina son: las manzanas, los ctricos, y numerosas frutas del bosque, exceptuando las fresas y las zarzamoras, por ejemplo. Para elaborar mermelada de estas frutas la industria aade pectina pura, pero el mtodo casero consista en aadir otra fruta con abundante pectina al dos por ciento (manzanas o jugo de limn, por ejemplo).Para las mermeladas vendidas envasadas, la legislacin de la Unin Europea establece que debern contener un mnimo de 35% de fruta (25% para algunas frutas rojas y el membrillo). Para la calidad "extra", estos porcentajes se elevan respectivamente a 45% y 35%. Las mermeladas de ctricos tienen que contener un mnimo de 20% de fruta del que un 75% deber proceder de la piel.El azcar se utiliza como un aditivo natural y eficaz para la conservacin de diferentes frutas en forma de conservas en almbar, mermeladas, jaleas y otros. La acidez de las frutas favorece la conservacin.Cuando se sumerge la seccin de una fruta en soluciones concentradas de azcar (almbares) o se aade azcar a un pur de frutas para preparar mermeladas, se produce el fenmeno llamado osmtico. El azcar de la solucin de almbar penetra en los tejidos de las frutas y se libera el agua de los tejidos de la fruta hacia el almbar, hasta que se alcanza un equilibrio en las concentraciones de ambos. As, como consecuencia de la prdida de agua de la fruta, se reduce considerablemente el agua disponible del alimento. La reduccin ser mayor amedida que aumente la concentracin de azcar en el almbar.Esta reduccin de agua en los tejidos de las frutas impide el crecimientomicrobiano y posibilita la conservacin. Los microorganismos, por efecto de la presin osmtica, pierden agua y se produce una dislocacin de los tejidos, lo que provoca la muerte de las clulas. Para que se produzcan los fenmenos descritos anteriormente y se logre la eliminacin de los microbios, es necesario que la concentracin de azcar se eleve por lo menos hasta 70%. Para menores concentraciones slo ocurre una conservacin parcial. Tan altas concentraciones de azcar se obtienen en las conservas de pastas o barras, como por ejemplo la barra de guayaba. Por lo tanto, para la preservacin de conservas envasadas en almbar, de las mermeladas y de las jaleas, esnecesario auxiliarse de otros medios como la acidez y la temperatura.Adicionalmente, deben envasarse las frutas sin oxgeno para evitar el crecimiento de microorganismos aerobios como los hongos. La preservacin de frutas requiere que stas no estn con alto nivel de deterioro, sobre todo si se van a conservar enteras, en tajadas o en trozos en almbar. La elaboracin de mermeladas permite mayor flexibilidad. Las ventajas de la preparacin de frutas conservadas son muchas, pero, entre las ms importantes se consideran las siguientes: Disponer de las frutas todo el ao independientemente de la estacin en que se cosechen. Elaborar las conservas de frutas en su poca del ao, cuando existe abundancia, contribuye a la economa familiar porque los precios son ms bajos. Aprovechar todo tipo de frutas, en especial las que se desperdician porque estn manchadas, no tienen el tamao exigido o presentan algn otro inconveniente. Preparar diferentes tipos de conservas de frutas, diversifica la alimentacin y ofrece opciones al consumo fresco como nica alternativa.

2.2.3. La tuna 2.2.3.1. Origen La familia de las cactceas (cactaceae) es endmica del continente Americano, y fue distribuida con relativa facilidad en el mundo ,debido a su fcil proliferacin en las regiones aridas y semiridas (flores-valdez et al,1997 y Corrales Garcia ,2003). Se considera a Mexico uno de los centros de origen de la familia de las cactaceae de los generos opuntia y nopalea ; el nopal tunero pertenece al genero opuntia y es de este nopal del cual obtiene el fruto conocido en Mexico como tuna (opuntia spp.)(Flores valdez et al.,1997) .Este fruto ,se desarrola de manera natural desde hace miles de aos en las zonas aridas y semiridas de mexico ,en tiempos prehispnicos algunas variedades fueron domesticadas y desde entonces han tenido diversos usos siendo los principales :como alimento de consumo humano ,en la preparacin de bebidas,uso medicinal y tambin forraje de animales (Bravo Hollis ,1991)Existe gran variedad de subespecies del genero Opuntia productores de tuna, pero las mayor consumo son las pertenecientes a los grupos Opuntia ficusindica, O. streptacantha ,o robusta ,y O. leucotricha (bravo-hollis y Sanchez ,1991).Los nombres comunes con los que se conocen a estas variedades son :tuna de agua, tuna fina ,tuna blanca ,tuna de castilla ,tuna tapona ,tuna Cardona ,tuna memela y tuna cascarona, por mencionar algunos (bravo-hollis ,1991)

Grafico N1 : Variedades de tunas

2.2.3.2. Caractersticas fsicas

La tuna presenta diferentes caractersticas de la sub especie a la cual se este refiriendo;en general y de acuerdo con un estudio hecho por reyes agero et al,(2004), donde se evaluaron las variaciones morfolgicas de frutos recolectados en 21 plantios de tipo solar ,experimental y comercial se puede decir que las variedades comercializadas se encuentran dentro de los parmetros que se muestra en la tabla 1

comparacin de nopales y tuna

2.2.3.3. Usos

Dentro de los mtodos de procesamiento de alimentos, la concentracin implica evaporacin del agua y una disminucin de su actividad acuosa; como es el caso del proceso tecnolgico de la elaboracin de mermeladas, en donde participan adems otros adjuntos a la conservacin de la misma: el uso de conservado- res, la acidez alta de la formulacin, la alta concentracin de azcar y los tratamientos trmicos.El aprovechamiento integral de las frutas es un requerimiento y a la vez una demanda que deben cumplir los pases que desean implementar las denomina- das tecnologas limpias o tecnologas sin residuos en la agroindustria. De tal modo que todas aquellas fracciones del fruto, tales como: cscaras, semillas, corazones y los extremos o coronas, no resulten agravantes para el beneficio econmico de las empresas y mucho menos para el medio ambiente pudindose derivar a productos principales o secundarios para la alimentacin humana.Las dos porciones no comestibles de frutas en esta- do fresco son las semillas y cscaras, y han sido bastante estudiadas con el propsito de extraer de ellas sustancias valiosas o en los casos ms simples, emplearlas como ingredientes del producto principal que es la pulpa. En esta ltima funcin tiene ms aplicabilidad la fraccin cscara por poseer fibra diettica, que contribuyen a mejorar textura y sabor. Las tunas no quedan excluidas de las investigaciones de aprovechamiento de las diferentes partes del fruto tratando de aumentar el rendimiento, diversificar su utilizacin y lograr una gama amplia de productos secundarios y principales que motiven mayores esfuerzos para su utilizacin. El aporte de slidos a partir de la cscara de las tunas, participan no slo en el incremento de los rendimientos finales sino tambin en el incremento de la fibra diettica, as como de la consistencia del jugo obtenido a partir de la pulpa de las tunas.Algunos autores han efectuado estudios sobre la elaboracin de mermeladas de tuna, entre ellos los efectuados por Vignoni y colaboradores (1997), quienes probaron dos formulaciones, una a la que se agreg 55 % de azcar, jugo y cscara de limn y otra slo con 55 % de azcar, no encontrndose diferencias sensoriales entre los dos tipos. Anteriormente, Aguirre y colaboradores (1995), probaron distintas especies de nopales y diferentes formulaciones de mermeladas, utilizando la tuna entera con y sin cscara, o slo la pulpa, agregndole azcar, cido ctrico y pectina, envasadas en frascos de vidrio. Los resultados indicaron que la mejor calificada fue la mermelada elaborada utilizando tuna entera con cscara, lo que es una ven- taja para el proceso ya que evita la operacin de pela- do de la fruta que suele ser manual.En estudios ms recientes, se ha empleado la pulpa de mezclas de variedades tunas adicionada de cscara triturada en formulaciones de mermeladas, con muy buena aceptacin sensorial (Arias y Herrera, 2008).Actualmente, la tendencia general en el consumo de alimentos es buscar un buen aporte de nutrientes y que adems los alimentos proporcionen beneficios para la salud. En este contexto existe una nueva gama de alimentos conocidos como alimentos funcionales, los cuales se definen como un alimento o bebida que proporciona un beneficio fisiolgico, que fortalece la salud, ayuda a prevenir enfermedades, o mejora el rendimiento fsico o mental por la adicin de un ingrediente funcional, por la modificacin de un proceso o por el uso de la biotecnologa (Sloan, 2000). Entre los compuestos funcionales en los alimentos, la fibra diettica es uno de los componentes ms estudiados desde el punto de vista de la nutricin y la relacin que existe entre fibra y salud, por ejemplo para el control del colesterol y prevencin de algunas enfermedades como diabetes y obesidad, lo que es conocido por los consumidores. Tanto en los frutos como los cladodios de la tuna son una fuente interesante de varios componentes funcionales, entre los que destacan la fibra, adems de pigmentos, minerales y algunas vitaminas como la vitamina C, buscada entre otros motivos, por sus propiedades antioxidantes; todos estos compuestos son muy apreciados desde el punto de vista de una dieta saludable y tambin como ingredientes para el diseo de nuevos alimentos (Senz, 2004).

2.2.4. ASPECTOS GENERALES DEL AGUYMANTO

2.2.4.1. Gnero.El gnero Physalis es uno de los gneros ms grandes de las Solanaceae y comprende 75-90 especies (7, 37, 46). Las especies se distribuyen en el Nuevo Mundo, con una excepcin (P. alkekengi L.) y su centro de diversidad se encuentra en Mxico . Especies cultivadas y las que se comportan como malezas han sido introducidas en zonas clidas de todo el mundo. La caracterstica ms importante del gnero es el cliz, el que se desarrolla durante la fructificacin, se elonga rodeando la baya completamente, y cuelga hacia abajo como una lmpara. Esta caracterstica hace de Physalis uno de los gneros ms fciles de reconocer dentro de la familia Solanaceae. Tpicamente, las especies de Physalis son anuales o perennes de vida corta, con flores solitarias axilares y corola amarilla. La corola es normalmente indivisa, campanulada y, frecuentemente, presenta puntos oscuros en la base.

2.2.4.2. Morfologa.

P. peruviana es una hierba perenne, 45-90(-300) cm de alto, con un tallo erecto poco ramificado, cilndrico y densamente pubescente (4, 47). La raz principal alcanza una profundidad de 50-80 cm. La mayora de las races son fibrosas y se desarrollan a una profundidad de 10-15 cm. A grandes elevaciones el sistema radicular es superficial. El pecolo es (0,5) 2-6 cm de largo, la lmina foliar es anchamente aovada a aovada 13.5 cm largo y 3.5-10 cm ancho. Las hojas son alternas, densamente pubescentes, con base cordadas, enteras o con pocos dientes inconspicuos, y cortamente apiculadas. El pednculo floral es de 10-13 mm de largo; el cliz es anchamente campanulado, en floracin 15-18 mm de largo y pubescente en la cara exterior, en fructificacin es acrescente, de color verde a beige, ovoide, con 5-10 nervios sobresalientes y algo rojizos, 8-10 mm de largo y 3 mm de ancho, laxamente pubescente en la cara exterior. Las flores se disponen verticalmente erectas o algo inclinadas. La corola es amarilla, con cinco mculas prpuras, en la garganta de tubo de la corola, 1-1,8 cm de largo y 1,2-2 cm de ancho, con un anillo denso de tricomas debajo de las mculas. Los filamentos y anteras son (azul-) prpuras y las anteras de 2.5-3 mm de largo. El ovario es verde con un anillo o disco en base, estilo prpura con estigma claviforme. Las bayas maduras son amarillas a anaranjadas, 1-2 cm de longitud y 1-1.5 cm ancho (dimetro) y pesan 4-10 gr. Los frutos contienen 100-200 semillas amarillas, de 1,25-2,5 mm de dimetro.

2.2.4.3. Taxonoma. La filogenia y la taxonoma del grupo son problemticas y no estn completamente resueltas. Tanto la delimitacin entre especies como la del gnero son an materia de discusin La identificacin de especies es hasta cierto punto compleja, ya que los caracteres diagnsticos son difciles de reconocer en 4 D38/08-17 - Hoja botnica: Aguaymanto - botconsult GmbHmaterial de herbario, lo que hace necesario el conocimiento de las especies en estado viviente (3, 36). Los estudios actuales asumen que el gnero es parafiltico.

2.2.5. Variabilidad. An cuando, debido a su generalmente densa pubescencia, P. peruviana sea fcil de reconocer, siempre aparecen formas que tienen los tallos y las hojas prcticamente glabras (4). Hay variedades comerciales conocidas en Estados Unidos y Nueva Zelanda (29). Tambin en Bulgaria se han desarrollado cultivares . P. peruviana se puede dividir en ecotipos en relacin con el tamao, color y forma del fruto, forma de la flor, y altura y tamao de la planta. Tres ecotipos son los ms frecuentemente cultivados y tienen su origen en Colombia, Kenia y Sudfrica. El fruto de la forma colombiana, que es ms pequeo, con un peso promedio de slo 5 gr, tiene un contenido de azcar ms alto que las otras formas y una coloracin ms intensa. Bajo condiciones de invernadero se han registrado los siguientes valores de peso promedio del fruto: Colombia (4,2 gr), Sudfrica (6,6 gr) y Kenia (8,9 gr) . Tambin en las universidades de Cuzco y Cajamarca en Per, se han realizado ensayos de cultivo y se han seleccionado ecotipos para el cultivo . Snchez Hernndez(2003) seala la presencia de seis ecotipos para la zona norte del Per: Urquiaco (Cajamarca), Agocucho (Cajamarca), Huancayo 1 y Huancayo 2 (Junn), Cajabamba (Cajamarca) y Era (Cajamarca). Tal como ocurre con otros gneros de valor comercial en Solanaceae, es altamente probable que el cultivo comercial de formas hbridas de P. peruviana juegue un rol importante en el futuro.2.3. DEFINICIONES CONCEPTUALES.VITAMINAS: Aumente de peso, tonificacin Protenas, AminocidosPROTEINAS: Principio inmediato formado por una o varias cadenas polipeptdicas (unin deaminocidos); desempea multitud de funciones (enzimtica, de transporte, movimiento, soporte, nutricin, inmunidad, regulacin hormonal, recepcin y transmisin de seales).

CARBOHIDRATO: Compuesto orgnico, generalmente de sabor sulce y soluble en agua, quecontiene carbono, hidrgeno y oxgeno y cumple principalmente funcionesestructurales y de aporte energtico.

ADITIVO ALIMENTARIOSustancia que, sin constituir por s misma un alimento ni poseer valor nutritivo, se agrega intencionadamente a los alimentos y bebidas en cantidades mnimas con objetivo de modificar sus caracteres organolpticos o facilitar o mejorar su proceso de elaboracin o conservacin.

PECTINA La fruta contiene en las membranas de sus clulas una sustancia natural gelificante llamada pectina, la cantidad depende de la maduracin de la fruta. La primera fase de la preparacin consiste en reblandecer la fruta para poder extraer la pectina. La fruta verde contiene la mxima cantidad de pectina y la fruta madura menos. Si se necesitan sustitutos para la pectina se utiliza la carragenina y el almidn modificado. La principal funcin que se le da a este producto en el mercado es su capacidad para formar geles.

CIDO CTRICO

El cido ctrico es importante tanto para la gelificacin de la mermelada como para darle brillo al color de la mermelada, mejorar el sabor, ayudar a evitar la cristalizacin del azcar y prolongar su tiempo de vida til. El cido se aade antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta

AZCAR

El azcar juega el papel ms importante en el proceso de gelificacin cuando se combina con la pectina. Otro punto importante es el hecho que la mermelada impide la fermentacin y cristalizacin de la mermelada. Es importante saber equilibrar la cantidad de azcar ya que si se le echa poca cantidad hay ms probabilidad de que fermente y si se le echa mucha cantidad se puede cristalizar. Es preferible utilizar azcar blanca, porque permite que se mantengan las caractersticas propias del color y el sabor de la fruta. Cuando el azcar es sometida a coccin en medio cido, se produce un desdoblamiento en dos azcares (fructosa y glucosa), este proceso es esencial para la buena conservacin del producto (Coronado e Hilario, 2001).

2.4. FORMULACION DE HIPOTESIS 2.4.1. HIPOTESIS GENERAL Si se aplica un rendimiento tecnolgico adecuado para la optimizacin en la elaboracin de mermelada a partir de la tuna y aguaymanto entonces se obtendr un producto de alta calidad y aceptacin por el consumidor 2015

2.4.2. HIPOTESIS ESPECIFICA

Si se aplica la correcta formulacin de los componentes y el adecuado procedimiento tecnolgico, entonces obtendremos los parmetros tecnolgicos buscados y as un producto de calidad

CAPITULO 3: METODOLOGIA

3.1. DISEO METODOLOGICO 3.1.1. TIPOEl trabajo de investigacin es de tipo experimental.3.1.2. ENFOQUE El estudio se realizar con el fin de obtener informacin acerca de la optimizacin en la elaboracion de una mermelada de tuna y aguaymanto; realizando investigacin y experimentacin cientfica, utilizando los medios pertinentes para llegar ha dicho fin, obteniendo resultados que sean atractivos y adquieran valor agregado, tanto como producto final, y aporte a la disertacin de temas de enfoque investigativo. 3.2.POBLACION Y MUESTRA La tuna es una una materia prima de excelente calidad para el procesamiento de mermeladas, con excepcin de su baja acidez, lo cual no representa una limitante, dado que puede ser ajustada con la pulpa de la tuna o con algn acidificante orgnico.El aguaymanto es una fruta pequea de los andes y se comercializa en pequea escala en los mercados de la sierra del Per. Acta como un potente antioxidante previniendo el envejecimiento celular y la aparicin de cncer.

3.3. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES E INDICADORES 3.3.1. Variable independienteProcedimiento tecnolgico adecuado3.3.2. Variable dependienteAlta calidad y aceptacin del producto final

Variableindicadores

Vi:V1Procedimiento tecnolgico adecuado1.1 calidad de la materia prima1.2 correcta formulacin de los ingredientes1.3 aplicacin de adecuados parmetros de proceso

Vd.: V2Alto grado de aceptacin2.1calidad generalcolor, olor, sabor,acidez,brix2.2presentacion del producto

3.4. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS 3.4.1. TECNICAS A EMPLEAR a. para recopilacin de informacin terica-Lectura y fichaje:En base a anlisis e interpretacin, acopio o anotaciones

b. para recopilacin de datos empricos de datos

cuestionario estructurado

c. para recopilacin de datos empricos de laboratorio

observacin directa observacin estructurada filmacin anotaciones toma de datos con instrumentos de medicin

3.4.2. DESCRIPCION DE LOS INSTRUMENTOS -Anlisis -Evaluacin -Experimentacin -Revisin literaria-Observacin

3.4. TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION

Elaboracion de la mermelada de tuna y aguaymanto

Seleccin: se seleccionan los frutos sanos y con el grado de madurez adecuado.

Lavado: lavar las zanahorias y las naranjas con ayuda de un cepillo e inmersin en agua clorada.

Preparacin: a la zanahoria se le eliminan las partes verdes y luego se rallan para obtener tiras finas. Las naranjas se cortan en rodajas muy finas, se quitan las semillas y se cortan en tiras de 5 mm.

Formulacin: se pesa la ralladura de zanahoria y las tiras de naranja y se adiciona una cantidad igual de azcar blanca. Tambin se puede usar una mezcla de 70% de azcar blanca y 30% de panela granulada.

Coccin: en una marmita (u olla grande) se coloca la ralladura de zanahoria y las tiras de naranja y se cocinan a fuego lento hasta que la zanahoria est suave y traslcida. Se puede agregar una pequea cantidad de agua para ayudar a suavizar la zanahoria. Se debe revolver frecuentemente con una cuchara de madera para evitar que el producto se pegue en el fondo de la olla y se queme.

Se agrega la mitad del azcar y cuando la mezcla haya alcanzado 60 Brix se agrega el resto. Se debe revolver frecuentemente y si la mezcla se seca mucho se deben adicionar pequeas cantidades de agua, preferiblemente caliente.

Se contina el calentamiento hasta que se alcancen 65-66 Brix o una temperatura de 104 C.

Envasado: el envasado puede hacerse en frascos de vidrio, y en envases y bolsas de plstico. En el caso de los frascos deben ser previamente esterilizados con agua hirviendo por 10 minutos y los envases de plstico se deben clorar. Los frascos se llenan hasta 1-1.5 cm del borde y la temperatura del producto no debe bajar de 85C. Esterilizacin de la tapa: los frascos se cierran y de inmediato se invierten durante 5 minutos para esterilizar la tapa

Enfriamiento: los frascos se dejan enfriar a temperatura ambiente y si se quiere enfriarlos rpido se sumergen primero en agua tibia y luego en agua fra para evitar un choque trmico que puede quebrar los frascos.

Etiquetado: la etiqueta se pega cuando los envases estn fros y se haya verificado la gelificacin de la mermelada.

Embalaje y almacenado:el encajado se hace en cajas de cartn, y se almacenan en lugares secos, ventilados y limpios.

Diagrama de elaboracion de la mermelada de tuna y aguaymanto

CAPITULO IV : RESULTADOS 4.1. Presentacin y anlisis de los resultados para el producto Mermalada de tunaEn las Figuras 1 y 2 se presentan muestras de las cscaras de tuna y aguaymanto utilizadas como materia prima para el experimento, as como muestras de la dulce tipo mermelada de cascara de tuna , elaborado a partir de esta materia prima. Fig. 1 : cascara de tuna fig.2 : mermelada de cascara de tuna

4.2. Caractersticas fsico-quimicas de la pulpa y mermelada Determinaciones Pulpa de tuna Cascara de tuna Aguya-mantoMermelada AMermelada B

Ph33.23.573.553.65

Brix 1312.412.27065

4.3. FORMULACIONES PARA LA ELABORACION DE UNA MERMELADA

PORCENTAJES

MERMELADA AMERMELADA B

MATERIA PRIMA

CASCARA DE TUNA--50%

PULPA DE TUNA70 %20%

AGUAYMANTO30%30%

4.4. CANTIDAD DE INSUMOS UTILIZADOS PARA LA ELABORACION DE LA MERMELADA .INSUMOS MERMELADA AMERMELADA B

ACIDO CITRICO0.2%0.2%

PECTINA0.1%0.15%

AZUCAR1:11:1

SORBATO DE POTASIO0.05%0.05%

4.2. Evaluacin sensorial de la mermelada preparada a partir de las cscaras molidas de tunaElaboracin de la Tela de Araa del QDAATRIBUTOMUESTRAPANELISTAS

ABCDEFGHIJ

Apariencia17.3912.211.810.810.51312.95.412.2

28.510.213.41312.211.61413.26.213.4

PROMEDIO7.99.612.812.411.511.0513.513.055.812.8

Color110.27.61111.11210.613.212.56.510.2

211.58.21212.71411.914.313.57.111

PROMEDIO10.857.911.511.91311.2513.75136.810.6

Aroma112.97.812.710.110.710.714.714.810.79.7

213.28.213.511.511.711.715.415.711.510.1

PROMEDIO13.05813.110.811.211.215.0515.2511.19.9

Dulzor111.910.412.813.377.17.54.25.97.2

212.211.513.114.68.18.38.74.36.17.3

PROMEDIO12.0510.9512.9513.957.557.78.14.2567.25

Acidez1640.54.55.22.93.81.81.810.8

27515.25.83.74.12.11.911.1

PROMEDIO6.54.50.754.855.53.33.951.951.8510.95

Viscosidad1108.710.510.86.36.86.763.26.6

2118.910.611.16.57.16.86.13.36.8

PROMEDIO10.58.810.5510.956.46.956.756.053.256.7

ATRIBUTO

PANELISTASCOF CORRELACIONANGULO

ABCDEFGHIJ

Apariencia7.99.612.812.411.511.0513.513.055.812.80.79381044138.413818'48"

Color10.857.911.511.91311.2513.75136.810.60.65540207114.311445'49"

Aroma13.05813.110.811.211.215.0515.2511.19.9-0.2409906142.04233'59"

Dulzor12.0510.9512.9513.957.557.78.14.2567.250.029453225.1556'18"

Acidez6.54.50.754.855.53.33.951.951.8510.950.0888616615.51543'17"

Viscosidad10.58.810.5510.956.46.956.756.053.256.70.2561735244.74442'47"

2.064692360.0

ANALISIS DE VARIANZA (ANVA) DE ACUERDO A LA APARIENCIA DEL PRODUCTO

PANELISTASABCDEFGHIJ

17.3912.211.810.810.51312.95.412.2

28.510.213.41312.211.61413.26.213.4

15.819.225.624.82322.12726.111.625.6220.8

249.64368.64655.36615.04529488.41729681.21134.56655.365106.22

Tc =2437.632

Sc panel =115.478

Sc total =2668.588

CAPITULO V: DISCUSION ,CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .

5.1. CONCLUSIONES

Los parmetros tecnolgicos para la elaboracion van a depender de la variedad de la materia prima en este caso es la tuna .El grado de madurez de las frutas influye en las caractersticas fisicoqumicas y sensoriales del producto final. Es as como las frutas pintonas no han desarrollado completamente su color, aromas y consistencia es caractersticos. Es deseable conseguir frutas de variedades que posean caractersticas de color, aroma y consistencia fuertes. Adems que su contenido en pectina y el rendimiento en pulpa sean altos.La evaluacin sensorial de la mermelada de cscara de tuna obtuvo una calificacin Aceptable para este producto, con lo que se estara dando una respuesta a la utilizacin de este residuo para alimentacin humana. No obstante este resultado, se puede recomendar la realizacin de estudios empleando adiciones de pulpa de tuna a la mermelada con el objetivo de aumentar ms la calificacin total.

CAPITULO VI: FUENTES DE INFORMACION 6.1. FUENTES BIBLIOGRAFICAS

Carranco S. y Flores C. 2007. Elaboracin de mermelada a partir de pulpa y cscara de cuatro variedades de tuna. Tesis de Licenciatura. Ingeniera en Alimentos. Universidad de Guanajuato. Instituto de Ciencias Agrcolas.

Benavent J. L. 1996. Procesos de Elaboracin de Alimentos. Dpto. de Tecnologa de Alimentos. Universidad Politcnica de Valencia. Ed. Servicio de Publicaciones. Valencia Espaa. 477-484.

Aguirre T., Pimienta E. y Moreno H.; (1995). Elaboracin de mermelada del fruto de nopal tunero (Opuntia spp.). In: VI Congreso Nacional y IV Congreso Internacional sobre Conocimiento y Aprovechamiento del Nopal. Jalisco, Mxico. pp. 147-150. 2.

Arias M. y Herrera C.; (2008). Mejoras en el procesamiento de mermelada a partir de pulpa y cscara de tunas. Tesis de Licenciatura. Ingeniera en Alimentos. Universidad de Guanajuato. Pp. 36-39.

TORRECIILA, R. G ; ZAMORA, E. y PULIDO, H. (1989). Evaluacin sensorial aplicada a la investigacin, desarrollo y control de la calidad en la Industria Alimentaria. Ed. Universitaria 2007. 2da edicin.

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