“DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN PRODUCTO TIPO
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS “DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN PRODUCTO TIPO HELADO A PARTIR DE UNA BEBIDA TIPO LECHE A BASE DE SEMILLAS DE MELÓN” TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE LA CERRERA: INGENIERÍA BIOQUÍMICA PRESENTA: EDUARDO LÓPEZ AVENDAÑO ASESORA: M. en C. LAURA ESTHER OLGUÍN MARTÍNEZ COASESORA: M. en C. ALICIA MIREYA RAMÍREZ SCHOETTLIN
Transcript of “DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN PRODUCTO TIPO
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
“DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN PRODUCTO TIPO
HELADO A PARTIR DE UNA BEBIDA TIPO LECHE A
BASE DE SEMILLAS DE MELÓN”
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE LA CERRERA:
INGENIERÍA BIOQUÍMICA
PRESENTA:
EDUARDO LÓPEZ AVENDAÑO
ASESORA:
M. en C. LAURA ESTHER OLGUÍN MARTÍNEZ
COASESORA:
M. en C. ALICIA MIREYA RAMÍREZ SCHOETTLIN
El presente trabajo forma parte del Proyecto: Desarrollo y
evaluación de un producto tipo helado a partir de una bebida
tipo leche a base de semillas de melón. Que se realizó en las
Plantas Piloto de Alimentos del Depto. de Ingeniería
Bioquímica en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas.
Bajo la asesoría de la M. en C. Laura Esther Olguín Martínez
y la coasesoría de la M. en C. Alicia Mireya Ramírez
Schoettlin, dentro del Proyecto.
Índice general
1.0 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1
1.1 Historia del helado ......................................................................................... 1
1.2 Helado ............................................................................................................ 1
1.3 Estructura del helado ..................................................................................... 2
1.4 Tipos de Helados ........................................................................................... 3
1.5 Tipos de Helado según su fabricación ........................................................... 4
1.6 Valor nutricional del helado ............................................................................ 5
1.7 Materias primas .............................................................................................. 6
1.7.1 Grasa ....................................................................................................... 6
1.7.1.1 Grasa láctea....................................................................................... 6
1.7.1.2 Grasa no láctea .................................................................................. 7
1.7.2 Sólidos grasos no lácteos ........................................................................ 8
1.7.3 Azúcares .................................................................................................. 9
1.7.4 Estabilizantes ........................................................................................... 9
1.7.5 Aire ........................................................................................................ 10
1.7.6 Leche ..................................................................................................... 10
1.7.6.1 Leches vegetales ................................................................................ 11
1.7.7 Melón ..................................................................................................... 11
1.7.7.1 Clasificación y descripción botánica ................................................ 12
1.7.7.2 Descripción Botánica ....................................................................... 12
1.7.7.3 Áreas de producción ........................................................................ 13
1.7.7.4 Localización de las principales áreas productoras de melón ........... 13
1.7.7.5 Semillas de melón ............................................................................ 14
1.8 Elaboración de Helado ................................................................................. 15
1.8.1 Preparación de la Mezcla ...................................................................... 15
1.8.2 Pasteurización ....................................................................................... 16
1.8.3 Homogenización .................................................................................... 16
1.8.4 Enfriamiento ........................................................................................... 16
1.8.5 Maduración ............................................................................................ 17
1.8.6 Congelación ........................................................................................... 17
2.0 ANTECEDENTES ........................................................................................... 18
2.1 Valor nutricional de una bebida de semilla de melón ................................... 18
3.0 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 19
4.0 OBJETIVOS .................................................................................................... 20
4.1 Objetivo general ........................................................................................... 20
4.2 Objetivos específicos. .................................................................................. 20
5.0 MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................... 21
5.1 Materiales .................................................................................................... 21
5.2 Métodos ....................................................................................................... 21
5.2.1 Overrun ..................................................................................................... 21
5.2.2 Método para la cuenta de microorganismos coliformes, mesófilos, hongos
y levaduras ......................................................................................................... 22
6.0 DESARROLLO EXPERIMENTAL .................................................................. 24
6.1 Elaboración de tipo leche de semillas de melón .......................................... 24
6.2 Elaboración de un tipo helado de semillas ................................................... 25
7.0 RESULTADOS Y DISCUSIONES ................................................................... 26
7.1 Formulación ................................................................................................. 26
7.1.1 Formulación bebida tipo leche ............................................................... 26
7.1.2 Formulaciones para el tipo helado ......................................................... 27
7.2 Determinación del tiempo de tratamiento térmico y congelación ................ 27
7.3 Incorporación de aire a la mezcla (Overrun) ................................................ 29
7.4 Análisis químico proximal de producto terminado ........................................ 30
7.5 Análisis microbiológico ................................................................................. 31
7.6 Aceptación de producto terminado ............................................................... 32
8.0 CONCLUSIONES ........................................................................................... 36
9.0 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................. 37
Índice de Figuras
Figura 1 Estructura del helado a -5°C .................................................................... 3
Figura 2 Estados de la república Mexicana donde se cultiva el melón. ................ 13
Figura 3 Diagrama de preparación del helado...................................................... 15
Figura 4 Diagrama elaboración bebida tipo leche. ............................................... 24
Figura 5 Diagrama elaboración tipo helado. ......................................................... 25
Figura 6 Proceso de Pasteurización de la mezcla. ............................................... 28
Figura 7 Tiempo de congelación muestra B. ........................................................ 28
Figura 8 Temperatura de congelación de la mezcla. ............................................ 29
Figura 9 Formato de evaluación, prueba sensorial afectiva escala hedónica verbal.
.............................................................................................................................. 32
Figura 10 Porcentaje de aceptación de la muestra (formulación B). .................... 33
Índice de Cuadros
Cuadro 1 Clasificación de helados según la cantidad porcentual de grasa ............ 3
Cuadro 2 Composición nutricional de los helados ................................................... 5
Cuadro 3 Función principal de los ingredientes del helado. .................................... 6
Cuadro 4 Épocas de siembra de melón por estado .............................................. 13
Cuadro 5 Producción de melón por superficie sembrada. ..................................... 14
Cuadro 6 Porcentaje de macronutrientes en una muestra de 100g de semillas de
melón. ................................................................................................................... 15
Cuadro 7 Nutrientes del aceite extraído con hexano de las semillas. ................... 15
Cuadro 8 Valor nutricional de la bebida de melón. ................................................ 18
Cuadro 9 Materiales para la evaluación. ............................................................... 21
Cuadro 10 Referencias de métodos de determinación. ........................................ 21
Cuadro 11 Composición proximal de las semillas de melón (Cucumis melo). ...... 26
Cuadro 12 Formulación de la bebida tipo leche. ................................................... 26
Cuadro 13 Composición proximal de leche de vaca y bebida tipo leche. .............. 27
Cuadro 14 Formulaciones de helado. ................................................................... 27
Cuadro 15 Composición proximal de la formulación B y un helado comercial. ..... 30
Cuadro 16 Resultados microbiológicos del producto final. .................................... 32
Cuadro 17 Resultados prueba sensorial afectiva, escala hedónica verbal. .......... 33
Cuadro 18 Significancia para una y dos muestras ................................................ 35
1
1.0 INTRODUCCIÓN
1.1 Historia del helado
Existen varias versiones acerca de cómo se inventó el helado, por ejemplo,
remontando a los pasajes de la biblia, donde se menciona que Isaac ofrece a Abraham
una mezcla de leche de cabra con nieve, a la cual se le atribuye la primera invención
del helado.
Otras versiones nos citan en el año 62 D.C. en el extremo oriente, en la China, donde
existe un relato sobre una pasta que los chinos acostumbraban a preparar de leche de
arroz, mezclando en ella algo de nieve, algo parecido al actual raspado. (Porta F. J.,
2012)
1.2 Helado
Existen diferentes definiciones de Helado, según el país de procedencia, en México
podemos definirlo como: Un alimentos producido mediante la congelación con o sin
agitación de una mezcla pasteurizada compuesta por una combinación de ingredientes
lácteos pudiendo contener grasas vegetales, frutas, huevo y sus derivados,
saborizantes, edulcorantes y otros aditivos alimentarios. Quedando comprendido entre
estos: Helado de crema, helado de leche, Sorbete, helado de crema vegetal, helado de
grasa vegetal, y sorbete de grasa vegetal (NOM-036-SSA1-1993).
El helado es un sistema de espuma de tres componentes consiste en una red de
glóbulos de grasa y cristales de hielo en una fase acuosa de alta viscosidad (Prentice
H., 1992). Es una espuma parcialmente congelada que contiene entre un 50% de aire
en volumen. Las burbujas de aire son mantenidas en suspensión por la materia grasa
emulsionada y por una red de cristales de hielo, estando todo ello disperso en una fase
continua, que contiene los azúcares las proteínas y los hidrocoloides llamada
comúnmente matriz. (Mahuat M., 2004).
Es un producto frecuentemente consumido por personas de todas las edades, debido
al efecto refrescante que presenta. El valor nutritivo de helado es alto, ya que es un
postre a base de leche (Karaman S., 2014).
2
La grasa láctea tiene funciones importantes, ya que se derrite y se cristaliza,
proporciona una sensación cremosa, deprime la sensación de frío, contribuye sabor
deseable, es un disolvente para sabores añadidos, añade estructura a los helados y es
la principal explicación para la sequedad de helado en la extrusión (Goff D., 2008).
La sequedad y la dureza en el helado son debidas principalmente a la aglomeración de
los glóbulos de grasa, lo cual se traduce en un derretimiento más lento debido a su
mayor resistencia al flujo (Arbuckle W., 1986).
Sin embargo, el helado está compuesto de grasa, emulsificantes y azúcar,
micronutrientes con un alto valor calórico. A medida que los consumidores buscan hoy
en día productos alimenticios más sanos con un atractivo funcional, de baja densidad
calórica, un alto contenido de fibra, bajo contenido en azúcares y grasas y las
cualidades sensoriales de los productos tradicionales, existe una apertura en el
mercado para el desarrollo de nuevas formulaciones de helados para cumplir con la
demanda del consumidor.
1.3 Estructura del helado
El Helado tiene una estructura muy compleja (Fig. 1), pues está compuesto por cuatro
sistemas: una emulsión (grasa), una espuma (aire), una suspensión hielo, y todo ellos
englobado en una matriz de agua en la que están disueltas o dispersas varias
sustancias. Los volúmenes correspondientes de cada fase son aproximadamente: 50%
de aire, 25% de hielo; 5% de grasa y un 20% de la matriz que contienen azúcares, la
mayor parte de las proteínas y los estabilizantes (Romero del Castillo R., 2004).
La espuma sólida se mantiene en parte debido a la red de grasa emulsionada y
parcialmente estabilizada y en parte a la red de pequeños cristales de hielo dispersos
en la matriz muy viscosa gracias al alto contenido en azúcares, a las proteínas y a los
espesantes. Una parte de las proteínas se encuentra, junto a los emulsionantes,
estabilizando los glóbulos de grasa. En el siguiente esquema se observa la estructura
aproximada de un helado a -5°C.
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Figura 1 Estructura del helado a -5°C
Fuente: (Romero del Castillo R., 2004).
El papel de las burbujas de aire es proporcionar al helado una textura ligera y suave.
Sin aire, la emulsión congelada dará una sensación muy fría en la boca y sería
demasiada densa para el estómago, además el aire logra que la conductividad térmica
del helado sea más baja y se mantenga congelado durante el tiempo que dura su
consumo.
1.4 Tipos de Helados
Entre los helados se incluye un gran número de productos similares que se diferencian
por las cantidades relativas de sus ingredientes, más que por la tecnología de
fabricación.
Helado Base Grasa Caloría (por 100 g)
Helados de Crema Crema 8 – 25% 250 Helados de Leche Leche 3 – 7% 150 Helados Producto lácteo 5 – 20% 200 Sorbetes Agua 0% 120 Helados de agua Agua 0% 100
Cuadro 1 Clasificación de helados según la cantidad porcentual de grasa
Fuente: (Monereo M., 2008)
La clasificación (Cuadro 1) que se emplea para estos productos varía según los países,
regulando el uso de los términos para denominar los distintos tipos de helados según
las cantidades porcentuales especificadas en los ingredientes, pero se puede utilizar
estos términos generales:
4
Helado de crema: Se reserva el término al helado que contiene, como mínimo un 8%
de grasa exclusivamente de origen lácteo, y un 2.5% de proteínas también
exclusivamente de origen lácteo
Helado de leche: Son aquellos que contienen materia grasa de origen lácteo que
representa entre un 2.5% como mínimo hasta un máximo de entre 8 – 10% del total de
la masa, así mismo debe contener un 6% de extracto seco magro lácteo que es la parte
de sólidos que contiene la leche al quitarle la grasa, es decir las proteínas lácteas y la
lactosa.
Helado: Está denominación está reservada a un producto que, contiene en masa como
mínimo un 5% de materia grasa alimenticia y en el que las proteínas serán
exclusivamente de origen lácteo.
Helado al agua: Contiene en masa como mínimo 12% de extracto seco total, entendido
como extracto seco total a la suma de todos los componentes sólidos que intervienen
en una mezcla, es decir, los sólidos que quedarían después de evaporar el agua de la
mezcla (Monereo M., 2008).
1.5 Tipos de Helado según su fabricación
Otros parámetros para definir los helados, es según su forma de producción y las
herramientas utilizadas y cómo estas influyen en la calidad del producto final,
básicamente se pueden conseguir tres calidades en el mercado.
Helados artesanales: erróneamente se interpreta un producto artesanal como aquel
que se elabora de manera “hogareña” o “hecho en casa”, sin embargo este concepto
es erróneo. Cuando se aplica el término “Helado artesanal” se trata de un helado que
utiliza materia prima fresca, y al contrario de los helados industriales, no se utilizan
saborizantes, colorantes o con esencias industriales, “sabor a…”. En cuanto a la forma
de elaboración, actualmente toda fábrica del helado precisa de la tecnología específica
como máquinas sofisticadas de alta capacidad, pasteurizadores, tinas de maduración y
de fabricación.
Helados industriales: En el caso de los helados industriales estos suelen producirse en
máquinas que permiten modificar el porcentaje de aire en el helado. Por lo general este
5
tipo de helados, lleva gran cantidad de aire incorporado lo que los hace muy livianos, el
aire incorporado de las mezclas depende de la normatividad establecida según el
código alimentario de cada país. En los helados industriales también podemos
diferenciar gran cantidad de calidades, pero suelen tratarse de Helados, ya que en vez
de crema de leche se utiliza aceite vegetal hidrogenado. Se elabora empleando
saborizantes para realzar su sabor y aspecto.
Helados “Soft”, suave o blando: Es un helado de bajo porcentaje graso. Contiene entre
un 2 a un 4% de materia grasa. La mezcla base se coloca en una pequeña
mantecadora y accionando un grifo se extrae el helado en el momento. Las
características principales es el gran porcentaje de aire que contiene dentro, es decir
que es muy liviano y tiene una textura muy suave (Monereo M., 2008).
1.6 Valor nutricional del helado
El valor nutricional (Cuadro 2) de los helados depende de sus componentes: cantidad
de agua, leche, nata, azúcar, frutas, etc. Su valor energético es algo elevado en
helados de crema y la cantidad de grasa normalmente es superior al 10% en peso,
siendo dicha grasa fundamentalmente saturada. El contenido en azúcar simple también
es alto. La cantidad de vitaminas y minerales dependerá de la cantidad de leche que
contenga (Bartrina A. J., 2005).
Nutriente Helados de crema
Helados de leche
Helados Helados de agua
Kcal 180 – 329 11 – 74 114 – 138 68 – 138
Proteína (g) 2.4 – 5 2.1 – 4.7 2.1 – 4.1 0 – 17
Carbohidrato (g) 23 – 35 16.4 – 28.1 20 – 41 16.5 – 30.1
Grasa (g) 7.8 – 21.7 3 – 6.5 5.6 – 21.9 0 – 5
Calcio (mg) 67 – 144 11 – 171 84 – 128 0 – 0.5
Fósforo (mg) 30 – 59 65 - 68 47 – 90
Magnesio (mg) 5.5 – 21.3 8.1 – 17 5 – 13.4 0 – 0.55
Sodio (mg) 28.8 – 66 73 – 107 34 – 96 0.5
Potasio (mg) 84.3 – 213 110 – 213 64.6 - 151
Vitamina A (µg) 8 – 21 9 – 15 0.3
Vitamina B2 (µg) 80 - 120 130 - 140 90 - 140
Cuadro 2 Composición nutricional de los helados
Fuente: (Monereo M., 2008)
6
1.7 Materias primas
Independientemente del tipo de helado que se desee formular, se deben considerar
dos tipos de materia prima:
1) Los ingredientes, los cuales son constituyentes esenciales de los helados y que
los encontramos presentes en cantidades mayores al 1%.
2) Los aditivos, los cuales se utilizan para mejorar o conservar las cualidades del
helado y que se encuentran presentes en cantidades menores al 1% en la
formulación.
Cada uno de los ingredientes y aditivos (Cuadro 3) desempeñan un papel esencial en
la elaboración, conservación y textura del producto final (Mahuat M., 2004).
Ingredientes Funciones principales
Grasas Proporciona aroma y sabor, cuerpo textura y suavidad en la boca
Sólidos lácteos no grasos
Proporciona cuerpo, textura y constituye el sabor dulce e incorporación del aire
Azúcar Imparte sabor dulce y mejora la textura
Aromatizantes Proporcionan olores no lácteos
Colorantes Mejoran la apariencia y refuerzan los aromas y sabores
Emulsificantes Mejora en la capacidad de batido y textura
Estabilizantes Mejoran la viscosidad de la mezcla, la incorporación de aire, la textura y las características de fusión.
Cuadro 3 Función principal de los ingredientes del helado.
Fuente: (Mahuat M., 2004)
1.7.1 Grasa
De la grasa que se acostumbra añadir a los helados hay que distinguir entre la grasa
láctea y la no láctea, ya que de éste depende la naturaleza del helado.
1.7.1.1 Grasa láctea
Es el constituyente más caro y juega un papel esencial en el helado: baja la tendencia
del helado a derretirse, tiene un efecto estabilizante, promueve la incorporación y
dispersión del aire, incrementa la viscosidad, imparte aroma y favorece la formación de
cristales de hielo (Bolliger , Goff, & Tharp, 200).
7
1.7.1.2 Grasa no láctea
La grasa láctea es ideal para la elaboración del helado, ya que por un lado imparte
aroma y por otro apoya su funcionalidad, debido a la estructura y composición
característica de los glóbulos grasos de la leche; pero es cara, por ello a menudo se
sustituye por otros tipos de grasa.
Se puede utilizar margarinas o grasa anhidras tanto de origen animal como vegetal,
aunque se acostumbra utilizar estas últimas, especialmente aceite de coco, de palma,
de palmiste o combinaciones de ellas. Estas grasas deben cumplir la reglamentación
técnico-sanitaria correspondiente y debe indicarse en la etiqueta si el origen es animal
o vegetal.
El efecto estabilizante de la grasa en el helado es debido a la formación de agregados
de glóbulos grasos que forman una red que retiene las burbujas de aire. Estos
agregados son el resultado de la coalescencia parcial que ocurre durante el batido.
Durante la agitación de los glóbulos de grasa, que contienen gran parte de los
triglicéridos cristalizados, se rompe la película protectora y al aproximarse quedan
enganchados por el contacto grasa/grasa, es la grasa cristalizada la que impide que la
coalescencia sea completa, formándose agregados de formas irregulares que se
enganchan entre sí, constituyendo una red continua en la matriz del producto.
Este fenómeno esencial para el mantenimiento de la forma y del aspecto seco del
helado. Como este fenómeno se produce durante la congelación, es muy importante
ajustar muy bien el tiempo de congelación de modo que se formen exclusivamente los
agregados necesarios para que la textura no resulte excesivamente grosera.
La capacidad de la grasa de promover y mantener la dispersión del aire en el helado es
debida a que esta se coloca en la parte superficial de las burbujas de aire
proporcionándoles una fina capa que las estabiliza. Este efecto impide que durante el
almacenamiento en congelación las burbujas de aire se junten entre si y se escapen
del producto. Para lograr que esto suceda es necesario añadir una cantidad suficiente
de grasa que cubra toda la superficie de las burbujas de aire. Dependiendo del overrun
del helado, se estima que la superficie de las burbujas de aire es de unos 30m²/L por lo
tanto interesa que los glóbulos de grasa sean pequeños para que puedan cubrir el
8
máximo de superficie, esto se consigue con la homogeneización de la grasa. También
se estima el diámetro de los glóbulos de grasa en unas 0.6 µm y el de los agregados
en unos 3µm, lo que sucede es que los glóbulos de grasa homogeneizados son muy
estables debido a su pequeño tamaño y a la capa proteica que los envuelve. Es decir
es necesario encontrar el equilibrio entre la cantidad de glóbulos grasos pequeños para
cubrir las burbujas de aire y un cierto grado de grasa agregada para que forme la
estructura que mantenga la forma del helado “seco” cuando permite hacer adornos o
figuras con bordes agudos sin que se redondeen por difusión (Romero del Castillo R.,
2004).
El helado puede hacerse con grasa de palma o coco porque ambas tienen un perfil de
derretimiento similar al de la grasa láctea, sus puntos de fusión son menores a la grasa
láctea (punto de fusión de la grasa de origen lácteo es de 36.1°C, el punto de fusión de
la grasa de coco es de 26.1°C y el de palma es de 28.9°C) lo que permite su uso sin
dejar un resabio grasoso al final del consumo (Clarke C., 2004).
La elaboración del helado con poca grasa es difícil porque se tiene que encontrar otros
ingredientes capaces de realizar las distintas funciones de la grasa. Los polisacáridos
pueden ayudar a estabilizar las burbujas de aire y a aumentar la viscosidad de la
matriz, pero pueden deteriorar la textura cuando son utilizados en niveles altos. Las
partículas microscópicas de proteínas o los carbohidratos se pueden utilizar para
sustituir los glóbulos de grasa. Sin embargo, estos no pueden reproducir enteramente
la sensación en el paladar característico de la grasa, que se presenta cuando se funde
en la boca (Clarke C., 2004).
1.7.2 Sólidos grasos no lácteos
Cuando nos referimos a sólidos lácteos no grasos nos referimos principalmente a las
proteínas, estas tienen una función importante en el helado:
Primero, ellas pueden estabilizar la emulsión y la espuma, debido a que disminuye la
tensión superficial entre las interfaces. Son moléculas anfipáticas, que estabilizan el
sistema al migrar a la interfase aire agua o agua aceite puesto que su energía libre es
menor en la interfase que en la zona acuosa (Badui B., 1994).
9
Para estabilizar la emulsión, la parte hidrofóbica de las proteínas se orienta hacia la
fase oleosa. Durante la desnaturalización se desdoblan las moléculas de proteínas
favoreciendo la estabilización en interfaces al lograr la exposición de sitios hidrofóbicos
que interaccionan con la fase hidrofóbica de la emulsión, es esencial para la formación
de las membranas de los glóbulos grasos durante la homogenetización. Las proteínas
forman películas altamente viscosas porque se concentran en esas zonas y confieren
resistencia a la coalescencia de las partículas de la emulsión durante el manejo
Estabiliza la espuma al disminuir la tensión superficial entre el aire y la lamela durante
la incorporación del aire, al adicionarse al helado se concentra en la interfase. La
formación de espuma con proteínas implica un proceso de desnaturalización
controlado, ya que la molécula debe desdoblarse para que oriente sus aminoácidos
higroscópicos hacia el exterior en contacto con su fase acuosa (Badui B., 1994).
1.7.3 Azúcares
Entre los azúcares más empleados en la elaboración del helado están:
Sacarosa. Es el azúcar más utilizado en los helados, está integrada por una glucosa
cuyo carbono aldehído se une al cetónico de la fructosa, estableciendo un enlace
glucosídico β (1,2). Tienen una alta solubilidad y es menos higroscópico que la
fructosa.
1.7.4 Estabilizantes
El término estabilizante o hidrocoloide, involucra a sustancias naturales poliméricas,
solubles en agua. Aunque en este grupo, también se incluye a los almidones y
proteínas, como la gelatina. Generalmente, el término hidrocoloide se aplica a
sustancias de composición polisacárida. De forma corriente, se les denomina con el
nombre de “gomas” (Cubero & Monferrer, 2000).
Este grupo de sustancias, tiene gran importancia tecnológica, en la industria de
alimentos, debido a sus propiedades funcionales. Son moléculas altamente hidrofílicas
que actúan sobre el agua que se encuentra libre en el medio donde se aplican,
llegando a reducir movilidad y aumentando, así la viscosidad. En este sentido, la
estructura del polímero (sea lineal o ramificado, el grado de ramificación) tiene gran
10
importancia, ya que de ella depende la capacidad de retención de agua y por tanto, las
características reológicas y de textura que impartirá al producto final (Cubero &
Monferrer, 2000).
1.7.5 Aire
Otro ingrediente básico es el aire, que tiene que ser limpio libre de microorganismos.
Para conseguir la mejor textura y cuerpo, las burbujas de aire en el helado tienen que
ser más pequeñas de 100 μm, de esta manera también se intensifica el aroma. Cuanto
más alto es el contenido en sólidos del helado, más cantidad de aire se acostumbra a
añadir, aunque los helados que contienen frutas y frutos secos requieren menos aire
(Romero del Castillo R., 2004).
El contenido de aire del helado se cuantifica por el parámetro denominado overrun que
se define como índice de aireación del helado y se calcula de la siguiente manera:
overrun =𝑉𝐻 − 𝑉𝑀
𝑉𝑀 𝑥 100
Dónde:
VH = Volumen del helado obtenido
VM = Volumen de la mezcla de partida (Mix)
La fuente más adecuada de grasa y sólidos no grasos es la leche fresca entera, que
proporciona al helado un sabor mejor que otras fuentes más elaboradas. La grasa y el
contenido en sólidos no grasos, son adecuados para el helado de leche, pero requiere
una suplementación para otros tipos de helados.
1.7.6 Leche
La definición de leche está dada por su origen y hace referencia al producto de la
secreción normal de la glándula mamaria de animales bovinos sanos, obtenida por uno
o varios ordeños diarios, higiénicos, completos e ininterrumpidos. Es un producto que
aporta nutriente básicos para la alimentación humana (FAO, 2005).
Por otro lado, desde el punto de vista dietético la leche es el alimento puro más
próximo a la perfección. Su principal proteína, la caseína, contiene los aminoácidos
11
esenciales y como fuente de calcio, fósforo y riboflavina (vitamina B12), contribuye
significativamente a los requerimientos de vitamina A y B1 (tiamina). Por otra parte, los
lípidos y la lactosa constituyen un importante aporte energético (Veisseyre, 1988).
1.7.6.1 Leches vegetales
“Las leches vegetales” son una alternativa a las leches animales para los alérgicos a la
lactosa, o para los adultos que no quieren abusar de productos lácteos, o desean una
alternativa a la leche de origen animal. Estos líquidos son extraídos del reino vegetal,
son denominados comúnmente “Leches vegetales”, aunque de aspecto se parezca a la
leche animal. Pero en las etiquetas se puede leer “Bebida” para no inducir a errores.
Pueden ser naturales o aromatizadas con vainilla, chocolate o café.
Estas ofrecen proteínas vegetales, no contienen caseína, son ricas en ácidos grasos
insaturados, mientras que las leches de origen animal son ricas en grasas saturadas.
Ofrecen una gran diversidad, son más fáciles de digerir, menos calorías, no tienen
colesterol y pueden favorecer la eliminación del mismo (Delecroix J., 2012).
1.7.7 Melón
El melón es un fruto de amplio consumo cuya demanda se incrementa en época de
calor. Ocupa el octavo lugar en importancia entre las hortalizas que se cultivan en
México y el tercer lugar entre la familia de las cucurbitáceas en cuanto a la superficie
cosechada (después de calabaza y sandía) (Acosta R. G., 2010).
El melón mexicano es una hortaliza que ha mantenido su participación en el mercado
internacional por su calidad. Este producto representa una fuerte derrama económica
para su manejo, cosecha y empaque. El melón contiene agua en un 90%, fibra
dietética, energía, proteína vitaminas y minerales. Se consume fresco en rebanadas,
cubos o en cocteles combinado con otras frutas como papaya y sandía, jugos y
licuados con leche y en helados.
12
1.7.7.1 Clasificación y descripción botánica
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Violales
Familia: Cucurbitaceae
Género: Cucumis
Especie: Cucumis melo (L.)
(CABI, 2010)
1.7.7.2 Descripción Botánica
Planta anual herbácea, de porte rastrero o trepador. Tiene un sistema radicular
abundante muy ramificado y de rápido desarrollo; su tallo principal está cubierto por
formaciones pilosas y presentan nudos en los que se desarrollan hojas zarcillos y
flores, brotando nuevos tallos de las axilas de las hojas; sus hojas de limbo orbicular
aovado, reniforme o pentagonal, dividido en 3 a 7 lóbulos con los márgenes dentados,
las hojas también son vellosas por el envés; su flor de color amarillo, existen varios
tipos de melón el amarillo (gota de miel), Cantaloup (Chino) y Honeydew. La forma del
fruto es variable (esférica, elíptica, ovalada, etc.); la corteza de color verde, amarillo, o
blanco, puede ser lisa, reticulada o estriada. La pulpa puede es blanca, amarilla o
anaranjada. La placenta contiene las semillas y es gelatinosa o acuosa (SIAP, Servicio
de información Agroalimentaria y Pesquera, 2010).
13
1.7.7.3 Áreas de producción
Figura 2 Estados de la república Mexicana donde se cultiva el melón.
Fuente: (SIAP, Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. Cierre de la producción agrícola por cultivo., 2008)
Épocas de siembra de melón por estado
Estado Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
B. California
Coahuila
Chihuahua
Durango
Guerrero
Jalisco
Michoacán
Nayarit
Oaxaca
SLP
Sinaloa
Sonora
Tamaulipas
Veracruz
Cuadro 4 Épocas de siembra de melón por estado
SARH. 1983. Programa siembra-exportación de melón temporada 1982-1983. Dirección General de Economía Agrícola. 27 p. México.
1.7.7.4 Localización de las principales áreas productoras de melón
14
En México, un total de 27 entidades (Cuadro 5) presentan superficie sembrada de
melón, sin embargo, ocho estados de la República Mexicana son los más importantes
en cuanto a la producción de melón, los cuales son: Coahuila, Guerrero, Sonora,
Michoacán, Durango, Oaxaca, Nayarit y Colima.
Estado Superficie sembrada
Producción Valor Producción
(Hectáreas) (Toneladas) (Miles de Pesos)
BAJA CALIFORNIA 49 768 2,016.00 BAJA CALIFORNIA SUR 186 2,852.00 14,113.00
CAMPECHE 0.5 6 30 CHIAPAS 35 420 2,520.00 CHIHUAHUA 946.33 25,099.50 63,719.40 COAHUILA 4,652.00 104,507.45 306,030.92 COLIMA 1,028.50 46,861.00 173,990.80 DURANGO 2,406.00 51,457.00 113,205.40 GUANAJUATO 40 804 2,263.50 GUERRERO 3,867.00 77,218.00 129,666.30 JALISCO 803 12,181.30 33,556.13 MICHOACAN 2,562.50 110,819.27 307,502.54 MORELOS 1.5 27 162 NAYARIT 1,942.00 23,003.00 88,741.60 NUEVO LEON 84.2 1,766.40 4,325.60 OAXACA 2,230.50 22,068.33 104,721.85 PUEBLA 5 50 60 QUERETARO 1 10 25 QUINTANA ROO 5 27 72.9 SAN LUIS POTOSI 15 270 810 SINALOA 120 3,272.00 9,816.00 SONORA 3,114.00 84,004.37 312,002.96 TABASCO 333.25 2,619.05 7,952.36 TAMAULIPAS 364.5 8,051.10 24,291.97 VERACRUZ 5.5 73.25 237.32 YUCATAN 111.4 648.5 2,429.00 ZACATECAS 3 45 135
Cuadro 5 Producción de melón por superficie sembrada.
(SIAP, Servicio de información Agroalimentaria y Pesquera, 2010)
1.7.7.5 Semillas de melón
Caracterización de algunos componentes nutricionales de las semillas de melón
(cucumis melo).
Las semillas de melón (cucumis melo) fueron analizadas para determinar su
composición proximal. Se encontró que estas tienen un alto porcentaje de lípidos y
proteínas (Cuadro 6).
Nutriente Porcentaje (%)
Lípido 30.8
Proteína 14.9
15
Cuadro 6 Porcentaje de macronutrientes en una muestra de 100g de semillas de melón.
Fuente: (Melo, 1999)
Índice Valor Ácido graso Porcentaje (%)
Acidez 2.06 Linoleico 64.1
Peróxidos 4.96 Oleico 19.4
Yodo 111.8 Palmítico 9.5
Saponificación 210.6 Esteárico 4.9
Cuadro 7 Nutrientes del aceite extraído con hexano de las semillas.
Fuente: (Melo, 1999)
1.8 Elaboración de Helado
Figura 3 Diagrama de preparación del helado.
Fuente: (Romero del Castillo R., 2004)
1.8.1 Preparación de la Mezcla
En primer lugar se mezclan los ingredientes líquidos (agua, leche, nata, jarabes,
zumos) y se empieza a calentar la mezcla; a continuación se añaden los ingredientes
sólidos (leche en polvo, yema de huevo, cacao, azúcar, estabilizantes, emulsificantes) y
se mezclan. La mantequilla, la nata congelada o las grasas vegetales que se utilicen se
añaden en pequeñas porciones, cuando se alcanza una temperatura de 50-60°C. Antes
Preparación de la Mezcla (50-60°C)
Pasteurización
(78 - 85°C) 20 a 40 seg
Homogenización Refrigeración
Maduración
(4 a 36h)
Congelación
(freezer o mantecadora, -5 a -
7°C)
Envasado
Endurecimiento
Almacenamiento
16
de pasar a la operación siguiente, todos los ingredientes tienen que estar bien
mezclados.
1.8.2 Pasteurización
El objetivo de la pasteurización en los helados es eliminar los microorganismos
patógenos y los enzimas que pueden producir modificaciones de sabor durante el
almacenamiento. Se realiza a unos 78-85°C durante 40 – 20 segundos
respectivamente. Es un parámetro ligeramente superior al que se utiliza para la leche
líquida, debido a que la mezcla contiene más extracto seco, más grasa y una mayor
viscosidad, La pasteurización de la mezcla se realiza habitualmente en un
pasteurizador de placas, pero en industrias pequeñas se suele utilizar una cuba,
calentando a 65°C durante 30 min
1.8.3 Homogenización
Una de las condiciones para que una emulsión se mantenga estable es la de que las
gotas de grasa dispersas en la matriz acuosa sean lo más pequeñas posibles. La
homogenización consiste en hacer pasar la mezcla por unos orificios pequeños que
rompe los grandes glóbulos, fragmentándose hasta dimensiones de 1-2µm. Estas
gotas todavía “desnudas” de protección seguirán chocando entre si y formando gotas
cada vez mayores. En este punto, el emulsificante de ayuda a reformar la cobertura
lipoproteica que impedirá aquellas aglomeraciones y la coalescencia subsiguiente.
La Homogeneización de la mezcla se puede realizar en dos pasos o sólo en uno.
Cuando se realiza en dos pasos el primero suele hacerse a 15000 – 20000 kPa y el
segundo a 4000-5000 kPa, de esta manera se previene la formación de agregados. Si
se hace solo una pasada, la presión ha de ser menor, de 14000-17000 kPa, de lo
contrario se puede producir una aglomeración de los glóbulos de grasa. Estos valores
de presión son orientativos, puesto que la presión depende del contenido en grasa; por
ejemplo, mezclas con alto contenido en grasa se homogenizan a 7000 kPa. La
temperatura suele ser de unos 70°C.
1.8.4 Enfriamiento
Después de la homogeneización, la mezcla debe enfriarse lo más rápidamente posible
a una temperatura de entre 0 a -5°C, para evitar que los microorganismos
17
supervivientes de la pasteurización proliferen. Este enfriamiento se realiza en un
intercambiador de calor de placas o si la mezcla es muy viscosa, en un intercambiador
tubular.
A partir de este momento deben tomarse las precauciones necesarias para asegurar la
higiene, tanto de la manipulación como de las instalaciones, ya que la mezcla no
volverá a pasar por ningún tratamiento que elimine los microorganismos, es decir debe
evitarse contaminación cruzada.
1.8.5 Maduración
Es el proceso mediante el cual se mantiene frías las mezclas del helado, agitándose
indeterminadamente con el fin, de que todos los ingredientes se disperse
adecuadamente, estabilizando la mezcla, los sabores de los ingredientes sólidos
debido a la hidratación que sufre durante el proceso.
1.8.6 Congelación
Consiste en someter a los géneros, de forma uniforme, a temperaturas de -18°C,
retrasando con ello el desarrollo de microorganismos durante semanas o meses. Es
importante decir que, para que el proceso de congelación sea adecuado, la bajada de
temperatura en el alimento debe ser lo más rápido posible. Igualmente, cuando se
necesite descongelar, su generación debe ser lo más lentamente posible,
preferentemente, se hará en la cámara frigorífica a temperatura de refrigeración (4°C),
dependiendo de la naturaleza del género a descongelar (González M., 2013).
18
2.0 ANTECEDENTES
2.1 Valor nutricional de una bebida de semilla de melón
Se realizó el desarrollo de una bebida a partir de semillas de melón para hacer un
producto a base de “desechos”, disponibles para el consumo humano. Se realizaron
análisis de contenido energético, humedad, grasa, proteína, cenizas, hierro, magnesio
y vitamina C para determinar el valor nutricional de la bebida, tras una prueba de panel
de consumidores para evaluar su aceptabilidad. La bebida contuvo los siguientes
valores.
Nutriente Valor por 100 g de muestra
Contenido energético 67 kcal
Humedad 86.36 g
Grasa 1.92 g
Proteína 1.28 g
Cenizas 0.27 g
Carbohidratos 10.17 g
Hierro 22.23 mg
Magnesio 0.9 m g
Vitamina C 0.31 mg
Cuadro 8 Valor nutricional de la bebida de melón.
Fuente: (Karakaya, 1995).
Los Índices de Calidad Nutricional (INQ) calculados para proteínas, hierro y magnesio
indicaron que la bebida era una buena fuente de hierro y magnesio Y una fuente justa
de proteína. Además los resultados del panel de consumidores mostraron que la
bebida fue muy apreciada (4.9 en una escala hedónica) (Karakaya, 1995).
19
3.0 JUSTIFICACIÓN
El déficit de alimentos en el mundo ha obligado a utilizar fuentes tradicionalmente
desaprovechadas como son las semillas de melón de poco interés comercial, además
del Boom de los alimentos libres de lactosa, La intolerancia a la lactosa es un síndrome
clínico caracterizado por la aparición de síntomas gastrointestinales los que generan
intenso malestar perjudicando la vida diaria de los individuos que la padecen. Para
aliviar el cuadro clínico se requiere la supresión parcial y en algunos casos, total de la
lactosa en la dieta, lo cual resulta difícil a la hora de la elección de los alimentos debido
a la escasa oferta que existe en el mercado de productos libres o reducidos en dicho
disacárido. Además de encontrarse lactosa en los productos lácteos, muchos otros
productos contienen leche dentro de sus ingredientes como pueden ser: los horneados
y procesados como el pan, cereales, galletas, aderezos, sopas, etc.
La lactosa también es utilizada por la industria como aditivo comercial por su textura,
sabor y cualidades adhesivas. Lo contienen algunos conservantes, acidulantes,
emulsionantes y espesantes, por lo que se puede hallar en carnes procesadas, como
las salchichas y patés, margarinas, pan rebanado, cereales para desayuno, alimentos
procesados y comidas preparadas. El helado es también uno de los principales
alimentos que poseen leche dentro de sus ingredientes. Es por lo tanto, uno de los
productos que lógicamente los intolerantes a este disacárido tienen que dejar de
consumir, aunque muchas veces en contraposición con sus gustos y preferencias. En
consecuencia se ha desarrollado un helado libre de lactosa con un agradable sabor y
con una cantidad de macronutrientes que contiene las semillas de melón.
20
4.0 OBJETIVOS
4.1 Objetivo general
Elaboración de un tipo Helado, a base de una bebida tipo leche de semillas de
melón.
4.2 Objetivos específicos.
Desarrollar la formulación de la bebida tipo leche de semillas de melón.
Establecer la formulación del Helado usando la bebida tipo leche de semillas de
melón.
Conocer el tiempo y temperatura para el mezclado de la materia prima y su
tratamiento térmico.
Conocer el tiempo y temperatura de congelación en la máquina de Helado, así
como la incorporación de aire en el mismo (overrun).
Saber el análisis fisicoquímico del producto final.
Realizar el análisis microbiológico para ver la calidad sanitaria del helado
desarrollado.
Conocer la aceptación del producto final sabor a fresa.
21
5.0 MATERIALES Y MÉTODOS
5.1 Materiales
Materiales (materias primas) Equipo
Semillas de melón Material Propio del laboratorio
Agua Congelador
Azúcar Estufa
Manteca vegetal Refrigerador
Lecitina de soya Máquina para hacer helados
Goma Guar
Cuadro 9 Materiales para la evaluación.
5.2 Métodos
Determinación Método
Humedad NOM-116-SSA1-1994
Grasa NMX-F-615-NORMEX-2004
Fibra cruda NOM-051-SCFI/SSA1-2010
Proteínas NMX-F-608-NORMEX-2011
Cenizas NMX-F-607-NORMEX-2002
Carbohidratos NOM-086-SSA1-1994
Aporte energético NOM-051-SCFI/SSA1-2010
Overrun (Potter & Hotchkiss, 1995)
Cuadro 10 Referencias de métodos de determinación.
5.2.1 Overrun
Overrun es el aumento porcentual de volumen en la mezcla del helado durante la
maduración.
Overrun depende de:
la composición de la mezcla;
22
el proceso de producción de la mezcla;
Método
1. Medir en una probeta el volumen de la mezcla antes del tratamiento térmico y de
congelación. (VM)
2. Una vez hecho el tratamiento térmico, y el aireado, medir nuevamente el
volumen de la mezcla. (VH)
3. Calcular el % de aireación (overrun) con la siguiente fórmula:
𝐎𝐯𝐞𝐫𝐫𝐮𝐧 𝐫𝐞𝐚𝐥 =𝑽𝑯 − 𝑽𝑴
𝑽𝑴 𝒙 𝟏𝟎𝟎
(Potter & Hotchkiss, 1995)
5.2.2 Método para la cuenta de microorganismos coliformes, mesófilos,
hongos y levaduras
Preparación de la muestra
La preparación de la muestra debe ser de acuerdo a lo establecido en la NOM-110-
SSA1-1994 "Preparación y Dilución de Muestras de Alimentos para su Análisis
Microbiológico".
Procedimiento
1. Colocar en cajas Petri por duplicado 1 ml de la muestra líquida directa o de la
dilución primaria, utilizando para tal propósito una pipeta estéril.
2. Repetir el procedimiento tantas veces como diluciones decimales se requiera
sembrar, utilizando una pipeta estéril diferente para cada dilución.
3. Vertir de 15 a 20 ml del medio fundido y mantenido a 45 ± 1,0°C en baño de agua.
En el caso de utilizar cajas de Petri de plástico se vierte de 10 a 15 ml del medio. El
tiempo transcurrido entre la preparación de la dilución primaria y el momento en que se
vierte el medio de cultivo, no debe exceder de 20 minutos.
4. Mezclar cuidadosamente el inóculo con el medio con seis movimientos de derecha a
izquierda, seis movimientos en el sentido de las manecillas del reloj, seis movimientos
23
en el sentido contrario al de las manecillas del reloj y seis de atrás para adelante, sobre
una superficie lisa y nivelada. Permitir que la mezcla solidifique dejando las cajas Petri
reposar sobre una superficie horizontal fría.
5. Preparar una caja control con 15 ml de medio para verificar la esterilidad.
6. Después de que está el medio completamente solidificado en la caja, verter
aproximadamente 4 ml del medio a 45 ± 1,0°C en la superficie del medio inoculado.
Dejar que solidifique.
7. Invertir las placas y colocarlas en la incubadora a 35°C para coliformes y mesófilos y
a 25ºC para hongos y levaduras, durante 24 ± 2 horas.
8. Después del periodo especificado para la incubación, contar las colonias con el
contador de colonias.
24
6.0 DESARROLLO EXPERIMENTAL
6.1 Elaboración de tipo leche de semillas de melón
Para la elaboración del tipo helado, primeramente se procedió a la elaboración de la
bebida tipo leche de semillas de melón con la formulación previamente calculada
tratando de igualar la cantidad de proteínas de la leche de vaca.
Figura 4 Diagrama elaboración bebida tipo leche.
Inicio
Selección y
limpieza
Congelado
Reducción de
tamaño en licuadora
3 a 5 min
Licuefacción
Tamizado
Envasado
Fin
Semillas de
melón
Agua
Temp = -10°C
Tiempo = 1 – 5 días
Agua
Azúcar
25
6.2 Elaboración de un tipo helado de semillas
La elaboración del tipo helado se basa en los procesos de la norma NOM-036-SSA1-
1993.
Figura 5 Diagrama elaboración tipo helado.
Inicio
Pesado de
materias primas y
aditivos
*Azúcar
*Agua
*Estabilizantes
*Bebida tipo leche
*Grasa Mezclado a
temperatura
ambiente
*Azúcar
*Agua
*Estabilizantes
*Bebida tipo leche
*Grasa
Tratamiento
térmico
80 °C por
25 seg
Congelación en
máquina de helado
Maduración
Envasado
Almacenamiento
Inicio
26
7.0 RESULTADOS Y DISCUSIONES
7.1 Formulación
7.1.1 Formulación bebida tipo leche
Se planteó una formulación, en donde la cantidad de proteína aportada por la bebida a
base de semillas de melón, sea equivalente a la cantidad aportada por la leche de
vaca, es decir:
Composición proximal de semillas de melón
Nutriente % (g/ 100g) Humedad 7,78
Lípidos 30,83 proteínas 14,91 Cenizas 4,2
Fibra 19 Carbohidratos 22,94
Total 99,66 Cuadro 11 Composición proximal de las semillas de melón (Cucumis melo).
Fuente: (Melo, 1999)
De dónde sabemos que en 100g de semillas tenemos 14.91g de proteínas y se
pretende obtener 32g de proteína (contenido de proteína en un litro de leche), por lo
tanto:
32 g Proteína 100 g Semillas 214,62106
g Semillas
L 14,91 g proteína L
214,62106
g Semillas 1,1 236,0831657
g Semillas L
L
Es decir, que para la elaboración de 1 L de bebida tipo leche se ocuparan 236.08g de
semillas, considerando un 10% en pérdidas con la siguiente formulación:
Componente Cantidad (g)
Agua 1000 g
Semillas de melón 214.62
Cuadro 12 Formulación de la bebida tipo leche.
27
Y que la composición proximal teórica será:
Composición proximal de leche de vaca Composición proximal
tipo leche
Nutriente g/ 100mL g/L g/L
Proteína 3,2 32 35,2
Grasa 3,7 37 72,78
Lactosa 4,8 48 0
Carbohidratos 4,8 48 54,16
Cenizas 0,7 7 9,92
Fibra 0 0 44,86
Cuadro 13 Composición proximal de leche de vaca y bebida tipo leche.
Fuente: (Nutrient, 2011)
7.1.2 Formulaciones para el tipo helado
Una vez realizada la formulación de la bebida tipo leche con una cantidad de proteína
similar a la de la leche de vaca, se plantearon dos formulaciones donde la variable fue
la grasa vegetal.
Componente Formulación A (%) Formulación B (%)
Grasa vegetal 5.7 12.7
Bebida tipo leche 12 12
Azúcar 11 11 Glucosa 4 4
Lecitina de soya 0.15 0.15
Goma Guar 0.15 0.15
Sabor fresa 2 2
Agua 65 58 Cuadro 14 Formulaciones de helado.
Fuente: (Hui Y. , Cornillon P., & Guerrero L., 2004)
De las formulaciones propuestas se observó que el cuerpo de la formulación “A” era
pobre, es decir tardó más tiempo (30 min) en tener una textura firme y esta se
mantenía por menos tiempo. Por lo cual la formulación seleccionada fue la fórmula B,
con base en estabilidad que esta presentó.
7.2 Determinación del tiempo de tratamiento térmico y congelación
Para el proceso de pasteurización, se siguió según la NOM-036-SSA1-1993, (Bienes y
servicios, helados de crema, de leche, de grasa o grasa vegetal, sorbetes y bases o
mezclas para helados. Especificaciones sanitarias.) Donde se especifica que la mezcla
28
deben someterse a una temperatura de 79.4ºC durante un tiempo mínimo de 25
segundos, una vez alcanzada, la temperatura y tiempo señalados se enfriará
bruscamente a 4ºC.
Figura 6 Proceso de Pasteurización de la mezcla.
Una vez pasteurizada la mezcla, esta debe mantenerse a una temperatura máxima de
6ºC. Se procedió a la congelación para lo cual se determinó el tiempo de congelación
de la mezcla (figura 7), ya que es fundamental una rápida congelación para una
nucleación homogénea de los cristales de hielo y obtener una buena consistencia del
producto final.
Figura 7 Tiempo de congelación muestra B.
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26Tem
pe
ratu
ra (
°C)
Tiempo (minutos)
29
Para la determinación de tiempo de congelación se obtuvo un tiempo de 19 minutos
que fue al tiempo al cual se alcanzó una temperatura menor de -14.0°C, que es la
temperatura mínima para un alimento congelado.
Figura 8 Temperatura de congelación de la mezcla.
7.3 Incorporación de aire a la mezcla (Overrun)
En la elaboración de tipo helado no se incorporó aire limpio como coadyuvante, pero
en su caso como permite la norma en locales cerrados al abrigo de las corrientes de
aire. Un exceso de aire inyectado produce un aumento del volumen del helado pero
con pérdida de consistencia, lo que afectaría negativamente porque quedaría una
sensación de espumosidad. De igual forma, si la inyección de aire es baja el helado
puede quedar muy pesado, no resultando igual de agradable para el consumidor.
También la proporción de sólidos de la mezcla influye en la cantidad de aire que se
puede inyectar. La regla es que cuanto más contenido de sólidos haya en la mezcla
más aire se puede incorporar a esta y cuanto menos aire, menos aire puede inyectarse.
La proporción de aire que debe inyectarse en función del contenido de sólidos en la
mezcla se puede reflejar con la siguiente fórmula (Cabrera, 2013).
Overrun = 2.5 ∗ % de sólidos en la mezcla
30
Por lo cual el overrun teórico sería:
% sólidos en la mezcla = 30%
Overrun teórico = 2.5 ∗ 30%
𝐎𝐯𝐞𝐫𝐫𝐮𝐧 𝐭𝐞ó𝐫𝐢𝐜𝐨 = 𝟕𝟓%
𝐎𝐯𝐞𝐫𝐫𝐮𝐧 𝐫𝐞𝐚𝐥 =𝑽𝑯 − 𝑽𝑴
𝑽𝑴 𝒙 𝟏𝟎𝟎
𝐎𝐯𝐞𝐫𝐫𝐮𝐧 𝐫𝐞𝐚𝐥 =𝟕𝟔𝟎 𝐦𝐋 − 𝟓𝟎𝟎 𝒎𝑳
𝟓𝟎𝟎 𝐦𝐋 𝒙 𝟏𝟎𝟎% = 𝟓𝟐%
Por lo cual puede considerarse que se obtuvo un buen resultado en la incorporación de
aire en el helado, con un 52%.
7.4 Análisis químico proximal de producto terminado
Se realizó un análisis químico proximal al tipo helado, obteniéndose los siguientes
resultados para el producto terminado:
Determinación Método Resultado Helado comercial
Humedad NOM-116-SSA1-1994 74.0 g -
Grasa NMX-F-615-NORMEX-2004 9.0 g 7.5 g*
Fibra cruda NOM-051-SCFI/SSA1-2010 1.0 g 0 g
Proteínas NMX-F-608-NORMEX-2011 2.0 g 1.8 g
Cenizas NMX-F-607-NORMEX-2002 1.0 g -
Carbohidratos NOM-086-SSA1-1994 14.0 g 18.75 g
Aporte energético NOM-051-SCFI/SSA1-2010 141 kcal 118.5 kcal
Cuadro 15 Composición proximal de la formulación B y un helado comercial.
* de los cuales colesterol 25 mg (7% IDR)
Los resultados de la prueba fueron comparados con la información nutricional de un
helado comercial, donde podemos observar que si bien el contenido de grasa de la
formulación B es mayor al del helado comercial, ya que se utilizó la formulación con
mayor contenido de ésta, para poder dar cuerpo y textura al producto final.
31
Se obtiene un contenido de fibra cruda de 1g en una muestra de 100 g, ya que como
pudimos observar en la composición proximal de la semilla de melón ésta contiene
fibra, un punto a favor que podemos encontrar en la formulación B.
El contenido de proteínas es similar en ambas muestras, ya que fue una de los
objetivos de la prueba, igualar la cantidad de proteína de un helado comercial, con la
formulación de la bebida tipo leche.
En cuanto al contenido de carbohidratos podemos encontrar que hay un menor aporte
en la formulación B que en el helado comercial, pero el contenido calórico de ésta es
mayor comparada con el comercial, debido al contenido mayor de grasa en la
formulación B.
7.5 Análisis microbiológico
En la parte microbiológica se realizó un análisis microbiológico, basado en la NOM-113-
SSA1-1994, Bienes y servicios. Método para la cuenta de microorganismos coliformes
totales en placa. El método permite determinar el número de microorganismos
coliformes presentes en una muestra, utilizando un medio selectivo (agar rojo violeta
bilis) en el que se desarrollan bacterias a 35°C en aproximadamente 24 h, dando como
resultado la producción de gas y ácidos orgánicos, los cuales viran el indicador de pH y
precipitan las sales biliares. Y en la NOM-092-SSA1-1994, Bienes y servicios. Método
para la cuenta de bacterias aerobias en placas, esta técnica no pretende poner en
evidencia todos los microorganismos presentes.
La variedad de especies y tipos diferenciables por sus necesidades nutricionales,
temperatura requerida para su crecimiento, oxígeno disponible, etc., hacen que el
número de colonias contadas constituyan una estimación de la cifra realmente presente
y la misma refleja si el manejo sanitario del producto ha sido el adecuado. Donde las
pruebas arrojaron los siguientes resultados:
32
Análisis Especificación Método Resultados
Mesofílicos aerobios 100,000 UFC/g NOM-092-SSA1-1994 <100 UFC/g
Coliformes totales 50 UFC/g NOM-113-SSA1-1994 <10 UFC/g
Hongos 50 UFC/g NOM-111-SSA1-1994 <10 UFC/g
Levaduras 50 UFC/g NOM-111-SSA1-1994 <10 UFC/g
Cuadro 16 Resultados microbiológicos del producto final.
Con los resultados obtenidos podemos comprobar que la calidad sanitaria del producto,
las prácticas sanitarias para su elaboración y el tratamiento térmico aplicado fueron
eficaces para obtener una calidad sanitaria buena del producto.
7.6 Aceptación de producto terminado
Para el caso de la aceptación del producto se realizó una prueba sensorial afectiva
para escala hedónica verbal, para ver el agrado del producto terminado sabor fresa y
ver si presentaba aceptación por parte de los 50 jueces no entrenados, donde se les
pedía que colocaran una “x” en el recuadro que mejor describiera el producto que a
continuación se les presenta, utilizando el siguiente formato para la evaluación.
Nombre: Fecha:
Nombre del producto: Tipo helado
Instrucciones: Pruebe el producto que se presenta a continuación.
Por favor marque con una x, el cuadro que esta junto a la fase que mejor describa su opinión sobre el producto que acaba de probar.
Me gusta mucho
Me gusta
Ni me gusta, ni me
disgusta
Me disgusta
Me disgusta mucho
Figura 9 Formato de evaluación, prueba sensorial afectiva escala hedónica verbal.
Obteniéndose los siguientes resultados:
33
Muestra Me gusta
mucho Me gusta
Ni me gusta, ni me disgusta
Me disgusta Me disgusta
mucho
Tipo helado 8 38 4 0 0
Cuadro 17 Resultados prueba sensorial afectiva, escala hedónica verbal.
Figura 10 Porcentaje de aceptación de la muestra (formulación B).
Para el caso del análisis de datos, se toma las respuestas con los siguientes valores:
Me gusta mucho 5
Me gusta 4
Ni me gusta, ni me disgusta 3
Me disgusta 2
Me disgusta mucho 1
Arrojando un promedio de 4.08
Con una varianza de 0.264
Lo cual nos indica que el nivel de aceptación del producto es aceptable. Para realizar el
análisis de los datos, se puede determinar a través del cuadro 18, la cual nos muestra
qué tan significativo es el resultado. Es necesario analizar las respuestas y comentarios
realizados, para tomar decisiones.
16%
76%
8%
Tipo helado
Me gusta mucho Me gusta
Ni me gusta, ni me disgusta Me disgusta
Me disgusta mucho
34
Antes de que realizar una prueba de hipótesis, debe elegir un nivel de significancia
para la prueba. Se utiliza el nivel de significancia para juzgar si los resultados de la
prueba son estadísticamente significativos. El nivel de significancia también determina
la probabilidad de error que es inherente a la prueba.
Si la probabilidad de que ocurra un evento es menor que el nivel de significancia, la
interpretación habitual es que el evento no ocurrió en virtud de las probabilidades.
Mientras más pequeño sea el nivel de significancia, menos probable será que se
cometa un error. Por lo cual se elige un nivel de probabilidad del 0.1% (Roessler,
1956).
Por lo cual se puede decir que se obtiene un buen resultado “Me gusta” con un nivel de
probabilidad de 0.1% y el resultado es significativo.
35
Cuadro 18 Significancia para una y dos muestras
Fuente: (Roessler, 1956)
36
8.0 CONCLUSIONES
Se desarrolló una formulación para la bebida tipo leche, donde la cantidad de
proteína es de 35.2 g/L.
Se obtuvo una formulación con 12.7% de grasa, donde esta tuvo mayor
estabilidad que la formulación con menor cantidad de grasa.
Se realizó un tratamiento térmico con base a la norma a 75ºC en un tiempo de
25 segundos.
El tiempo de congelación de la mezcla fue de 19 min a -14ºC.
Se obtuvo un valor de 52% de incorporación de aire.
Se obtuvo una buena calidad sanitaria en el producto terminado.
Se obtuvo un 92% de aceptación para el producto terminado.
En la prueba sensorial se obtiene un buen resultado “Me gusta” con un nivel de
probabilidad de 0.1% y el resultado es significativo.
37
9.0 BIBLIOGRAFÍA
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