UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA Y METALÚRGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TRABAJO SEMESTRAL

EFECTO DEL CLORURO DE CALCIO, ALMIDON MODIFICADO Y DE UN TIPO DE

EMPAQUE PARA LA CONSERVACION DE LAS FRESAS Fragaria x ananassa

Duch.

ASIGNATURA : TECNOLOGIA DE POSTCOSECHA

DOCENTE : Mg. Sc. Alberto Luis HUAMANI HUAMANI

ALUMNA : CABALLERO GUINEA, Karen

FELICES YUPARI, Erlinda.

CICLO ACADÉMICO : 2013-II

AYACUCHO - PERÚ

2014

INTRODUCCION

La fresa (Fragaria ananassa Duch) es un fruto no climatérico, que a pesar de las

excelentes características organolépticas es un fruto muy perecedero, debido a su

alta tasa de respiración y limitada vida post cosecha, reduciéndose su vida útil para

la comercialización como producto fresco. Los factores que influyen en la calidad y

en las perdidas post cosecha de la fresa están relacionados con los daños que se

produce durante el manejo de la cosecha y transporte, temperatura inadecuada y

empaques no apropiados, que se traduce en un corto periodo de almacenamiento,

lo que impide lograr una buena comercialización.

Por esta razón, se buscan alternativas de tipo post cosecha que controlen el

deterioro durante su comercialización.

En este sentido, una de las primeras alternativas para alargar el tiempo de

comercialización de las fresas, ha sido el control de daños por mohos, hongos y

levaduras; seguido de la implementación de técnicas adecuadas de manejo como de

transporte y a nivel de los puntos de venta, han propuesto el uso de empaques con

coberturas de material plástico, que promuevan una atmósfera modificada para

mantener la calidad global del fruto fresco y también el uso de aplicaciones de calcio

por aspersión sobre el fruto por tener un papel importante en la conformación de

las membranas de la pared celular, fortalecimiento de su integridad y por ende la

textura durante el tiempo de conservación.

CAPITULO I 1. FRESA Las fresas son varias especies de plantas rastreras del genero Fragaria, nombre

que se relaciona con la fragancia que posee, cultivadas por su fruto comestible.

La fresa es una fruta de forma cónica o casi redonda, de tamaño variable según

la especie (de 15 a 22 mm de diámetro), coronada por sépalos verdes, de color

rojo y con un sabor que varía de ácido a muy dulce. Lo que más caracteriza a

esta fruta es su intenso aroma.

La fresa (Fragaria x ananassa Duch.) es un fruto no climatérico, muy delicado

y tiene una vida útil muy corta. Por sus condiciones fisiológicas resulta muy

susceptible a la perdida de humedad y al ataque por microorganismos,

especialmente al hongo Botrytis cinérea, que ocasiona grandes pérdidas durante

su transporte y comercialización porque disminuye los atributos de sabor,

aroma y textura, afectando su calidad comercial y su atractiva frescura para el

consumidor.

La fresa es un fruto que no escapa a los problemas de ablandamiento durante el

proceso de maduración y senescencia, este ablandamiento está relacionado con

las alteraciones bioquímicas por enzimas tales como poligalacturonasas y

pectinmetilestarasas que degradan la estructura pectica de la pared celular, de

la lámina media, debido a la disminución de los niveles de calcio extracelular

conforme la fruta madura (Ferguson et al., 1995).

1.1. COMPOSICION NUTRICIONAL DE LA FRESA

Las fresas y los fresones son frutas muy poco energéticas, cuyo principal

componente (después del agua) lo constituyen los hidratos de carbono

(con una cantidad moderada, alrededor del 7% de su peso),

fundamentalmente: fructosa, glucosa y xilitol. También son una buena

fuente de fibra.

Son muy ricas en vitamina C, con un porcentaje incluso superior al que

posee la naranja. Una ración media de fresas, 150 g, contiene 86 mg de

vitamina C; mientras que una naranja mediana, de 225g, contiene 82 mg.

Si bien, en cualquiera de los dos casos, las ingestas diarias recomendadas

para esta vitamina (60 mg), están más que superadas.

Entre los minerales, los más elevados son el hierro y el yodo, seguidos

del calcio, fósforo, magnesio y potasio. Además, su bajo aporte en sodio

y su alto contenido en potasio hace que estén indicadas en personas con

hipertensión arterial.

Las fresas contienen diversos ácidos orgánicos, entre los que destacan:

el ácido cítrico (de acción desinfectante y alcalinizadora de la orina,

potencia la acción de la vitamina C), ácido málico, oxálico y también

contienen pequeñas cantidades de ácido salicílico. Por ello, deben

evitarlas aquellas personas que presenten intolerancia a la aspirina.

El color de la fresa es debido a unos pigmentos vegetales (flavonoides)

conocidos como antocianinas. Estas actúan como potentes antioxidantes.

En este sentido, si tenemos en cuenta que el proceso oxidativo trae como

consecuencia el depósito de colesterol en las arterias, y es responsable

del envejecimiento y de ciertas mutaciones cancerígenas, se puede decir

que las fresas ejercen un importante efecto protector sobre la salud. De

hecho, las fresas constituyen una de las frutas con mayor capacidad

antioxidante, la cual no solo se debe a su contenido en antocianinas, sino

también a la presencia en su composición de cantidades importantes de

polifenoles(ácido elágico) y de vitamina C.

Figura 1

1.2. CLORURO DE CALCIO (CaCl2)

El calcio tiene la capacidad de disminuir la permeabilidad de las membranas

celulares, reducir la absorción de agua y aumentarla dureza de la pulpa y

retrasa la senescencia (Arguello , 1997).

En referencia a este punto, White y Broadley (2003), explicaron que el

calcio influye en la permeabilidad de la membrana, activando enzimas

específicas y en la evolución de la senescencia de los frutos, considerando

que un aumento de su concentración en el tejido, altera los procesos de la

respiración y senescencia. En este sentido, Romero (2006). Explicaron que

el calcio después de acumularse entre la pared celular y la lámina media

interacciona con el ácido péctico para formar pectato de calcio,

reestructurando la integridad de ambas estructuras y que en la medida que

aumentan sus concentraciones tiende a existir un incremento de la firmeza,

disminución de la intensidad respiratoria y una menor sensibilidad del fruto

a diversos desordenes fisiológicos.

1.3. ALMIDÓN

El almidón es un polisacárido vegetal, el cual es provechoso para el ser

humano. Es un nutriente que está presente en nuestra alimentación,

aportando grandes beneficios a nuestro organismo al proporcionar por

ejemplo, 70% u 80% de las calorías que contienen los alimentos.

Entre los distintos tipos de almidón aplicados en el sector alimenticio, nos

centraremos en uno en especial: el almidón modificado. Denominado así

porque ha sido obtenido tras un proceso químico, el cual brinda una serie de

ventajas en los alimentos.

1.3.1. ALMIDÓN MODIFICADO

Modificando la estructura del almidón nativo por métodos químicos, físicos

y enzimáticos se obtiene como resultado un almidón modificado; se incluye

a los almidones oxidados, entrecruzados y acetilados. Estos almidones

generalmente muestran mejor claridad de pasta y estabilidad, mejora de sus

propiedades mecánicas en la formación de películas, disminución de la

viscosidad y mejora de la tendencia a la retrogradación.

El almidón tiene muchas aplicaciones en la industria de los alimentos,

además de ser la fuente más importante de carbohidratos en la alimentación

humana; sin embargo, se requiere diversificar las fuentes de obtención y/o

mejorar sus propiedades mediante su modificación química.

El almidón modificado prolonga la vida útil de los alimentos, garantiza la

calidad de los mismos al mejorar la textura, brindar un mayor sabor y resiste

a los procesos de cocción o calentamiento. También se fabrican almidones de

papa modificados para aplicaciones específicas que mejoran los

rendimientos de papa natural. El almidón incrementa de retención de agua.

Actúa como barrera contra gases y lípidos, mejora la textura, se adhiere

fácilmente a la superficie del producto y permite estabilidad durante el

embarque y almacenamiento por tanto alarga la vida útil del producto.

El uso de recubrimientos de almidón modificado permite disminuir

significativamente el índice de respiración y transpiración de los frutos.

Durante el almacenamiento retención de las propiedades fisicoquímicas

evaluadas

1.3.2. RECUBRIMIENTO DE ALMIDON MODIFICADO APLICADO A LAS

FRESAS

La fresa presenta una gran demanda, aunque es susceptible al deterioro por

sus condiciones de manipulación que ocasionan pérdidas de calidad del

producto y, consecuentemente, reducción de su valor comercial. Por este

motivo se realizó una investigación para evaluar el efecto de un

recubrimiento con una película comestible de almidón modificado. Ya existen

antecedentes de recubrimientos de frutas y hortalizas a partir de fuentes

naturales como por ejemplo el almidón tropical que es un polímero

biodegradable, comestible y abundante.

Un recubrimiento comestible (RC) es una matriz continua, delgada, que se

estructura alrededor del alimento generalmente mediante la inmersión del

mismo en una solución formadora del recubrimiento.

1.4. EMPAQUES

Los empaques son matrices preformadas, ya que crea una atmosfera

modificada (AM) que restringe la transferencia de gases (O2, CO2) y se

convierte en una barrera para la transferencia de compuestos aromáticos

(Miller y Krochta, 1997).

El empaque desempeña un papel fundamental sobre la conservación,

distribución y marketing. Algunas de sus funciones son contener el alimento,

y protegerlo de la acción física, mecánica, química y microbiológica. Un RC

tiene la capacidad de trabajar sinérgicamente con otros materiales de

embalaje, tal como sucede con el RC de almidón de maíz adicionado con

glicerol como plastifi cante y aplicado sobre las frutas a conservar. Éstas

fueron tratadas con dicha solución, almacenadas en platos de poliestireno

expandido y cubiertas con películas de almidón.

Imagen 1

En la aplicación de tecnologías de empaque para fresa, el uso de

atmósferas modificadas combinadas con frío ha contribuido

significativamente a su conservación, ya que reduce la respiración

debido a la baja presencia de O2 y el aumento de CO2. Por otro lado, en

el mercado de grandes superficies se utilizan cajas termoformadas de

poliestireno biorientado (BOPs) y bandejas de poli estireno, Su

aplicación sobre frutos, actúa como sistema protector creando una

atmosfera modificada que retrasa la senescencia en frutas climatéricas y

no climatéricas.

CAPITULO II 2. MATERIALES Y METODOS

2.1. IDENTIFICACION DE LA MUESTRA Y PROCEDENCIA

El material de estudio correspondió a frutos de fresa (fragaria ananassa Duch),

comprados en el mercado NERY GARCIA ZARATE. Se seleccionaron las fresas con un

estado pintón para así poder realizar el ensayo.

2.2. PRE ACONDICIONAMIENTO DE LOS FRUTOS

Las fresas seleccionadas pasaron por un proceso de lavado y secado al aire, este

último por un periodo de dos horas. Y después se dividieron en 4 muestras para los

respectivos análisis:

Primera muestra (T1): fresas con ClCa2

Segunda muestra(T2): fresas con Almidón modificado

Tercera muestra (T3): fresas con ClCa2 y almidón modificado

Cuarta muestra (T4): fresas sin cubierta alguna.

Previamente se midió a las fresas la firmeza, el pH y los grados Brix y se procedió a

almacenarlas en condiciones de refrigeración comercial de 5 ± 1 °C.

2.3. FORMA DE APLICACIÓN DE LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS

FRESAS CON ClCa2

La aplicación del tratamiento se realizó de acuerdo a las indicaciones del

Ingeniero. Se aplicó en una solución al 3%, sumergiendo las muestras por un

periodo de media hora antes de ponerlas en el empaque.

FRESAS CON ALMIDON MODIFICADO

El almidón utilizado fue el chuño inglés, el cual se preparó una solución al 3

%, esperando a que de un hervor y seguidamente bajar su temperatura hasta

los 40 °C y luego bañar el fruto.

FRESAS CON ClCa2 Y ALMIDON MODIFICADO

Las soluciones del ClCa2 y almidón modificado fueron las mismas, las

muestras primero se sumergieron en la solución de ClCa2 y luego pasado su

media hora se sumergió en el almidón modificado y luego se procedió a

ponerlo en el empaque de plástico. Este orden se da con el fin de que el ClCa2

reaccione con la pectina de la fruta y así incrementar su firmeza.

2.4. DETERMINACIONES DE LAS PROPIEDADES FISICOQUIMICAS Y DE LA

TEXTURA

Se realizaron determinaciones diarias en las mediciones de perdida de peso, y se

realizaron los análisis de pH, Grados Brix y textura al inicio y final del estudio del

tratamiento.

2.5. MATERIALES A EMPLEAR

Para las mediciones diarias de peso se empleó una balanza analítica

Para las mediciones del pH, se empleó un pH metro

Para las mediciones de los grados Brix se empleó un refractómetro

2.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Los análisis estadísticos fueron realizados dentro de cada fecha de muestreo para

todas las variables evaluadas. En primer lugar se realizó un análisis descriptivo y se

probaron los supuestos de normalidad. Posteriormente, se realizó el análisis de

varianza basado en el modelo lineal aditivo para un DTA, considerando cuatro

niveles de tratamiento y cinco repeticiones. Finalmente se realizó la prueba de

Tukey a un nivel de significancia del 5%. La información suministrada fue procesada

con el software SPSS.

CAPITULO III RESULTADOS Y DISCUSION

TRATAMIENTO MUESTRAS

INICIAL FINAL

Fresas Con

ClCa2

Fresas Con

Almidón

Fresas Con

ClCa2 y Almidón

Fresas Patrón

PERDIDA DE MASA FRESCA

CUADRO N° 1: Variación de la pérdida de peso por efecto del ClCa2, almidón modificado y cubierta plástica en frutas de fresa almacenadas a 5 ± 1 °C, durante 7dias.

TRATAMIENTO

PERDIDA DE PESO (%)

Peso inicial DIAS DE ALMACENAMIENTO

2° Día 3er Día 4° día 5° Día 6° Día 7° Día

T1 85.81 85.61 85.16 84.65 84.18 83.7 83.22

T2 101.06 98.94 98.41 97.94 97.43 96.93 96.43

T3 98.68 98.52 98.25 97.87 97.56 97.24 96.91

T4 95.32 94.96 94.39 93.73 93.13 92.52 91.90

CUADRO N° 2: Variación de la pérdida de peso por efecto del ClCa2, almidón modificado y cubierta plástica en frutas de fresa almacenadas a 5 ± 1 °C, durante 7dias.

TRATAMIENTO

PERDIDA DE PESO (%)

Peso inicial DIAS DE ALMACENAMIENTO

2° Día

(%PPT)

3er Día

(%PPT)

4° día

(%PPT)

5° Día

(%PPT)

6° Día

(%PPT)

7° Día

(%PPT)

T1 85.81 0.23 0.76 1.35 1.90 2.46 3.02

T2 101.06 2.10 2.62 3.09 3.59 4.09 4.58

T3 98.68 0.16 0.44 0.82 1.13 1.46 1.79

T4 95.32 0.38 0.98 1.67 2.30 2.94 3.59

FIGURA 1: Evolución de la pérdida de peso en frutos de fresa

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Per

did

a d

e P

eso

To

tal %

Dias de Almacenamiento

T1

T2

T3

T4

Donde:

T1: fresas con ClCa2

T2: fresas con Almidón modificado T3: fresas con ClCa2 y almidón modificado

T4: fresas sin cubierta alguna.

ANALISIS UNIVARIADO DE VARIANZA CON SPSS

El cuadro N° 2, nos muestra que los frutos tratados con solución de ClCa2 y almidón

modificado al 3% (T3), con cubierta plástica, presento una menor pérdida de masa

fresca que con los otros tratamientos (T1 y T2) y también que con el no tratado (T4)

presentando un promedio de 1.79% de pérdida de peso.

La mayor pérdida de masa fresca presento la fresa tratada con el almidón

modificado al 3% (T2) cuyo porcentaje de pérdida de peso total fue de 4.58 %,

debido a que después de sumergir las fresas en la solución de almidón no se secaron

por completo, es por ello también la aparición de mohos en las fresas.

El programa SPSS con la prueba de tukey (subconjuntos homogéneos), nos muestra

que no existe diferencia significativa entre los tratamientos T3 y T1. Pero que si

existe diferencia significativa entre los tratamientos T3 y T2.

La cubierta plástica protege al fruto de pérdida de agua durante el almacenamiento,

ya que tiene efecto positivo en el enriquecimiento de la atmosfera con CO2, lo que

disminuye los procesos respiratorios de la fruta y reduce el oxígeno, lo que se refleja

en la menor pérdida de masa fresca. Existe una influencia positiva del CaCl2 sobre el

control de la velocidad de pérdida de agua en el fruto en forma de vapor, la cual

parece ser modulada por la permeabilidad selectiva que crea la película plástica

usada en el empaque, (García Méndez y Praderas Cárdenas, 2010).

PH

En cuanto a esta variable, se pudo observar un aumento progresivo en

relación del tiempo de almacenamiento, en todos los tratamientos. El pH

inicial de la muestra de fresas fue de 3.6 y el pH final fue de 3.88. El aumento

del pH coincide con una reducción de la acidez, esto se debe a la utilización

de los ácidos orgánicos como fuente energética para sustentar el proceso de

maduración del fruto.

SOLIDOS SOLUBLES TOTALES (°Brix)

En cuanto a los sólidos solubles, se reflejó el efecto del tiempo de

almacenamiento, observándose una ligera variación con los días de

almacenamiento. El contenido inicial de sacarosa de las fresas fue de 7 °Bx el

cual aumento hasta 8 °Bx en la muestra patrón, mientras que con los otros

tratamientos los grados °Bx de las fresas se mantuvieron estables como es el

caso del T1 y T3 que fue de 7°Bx y en el tratamiento T2 fue de 6°Bx. Este

comportamiento parece indicar que el contenido de Ca provisto a la muestra,

tuvo un efecto sobre la inhibición de la enzima y la estabilidad de la tasa

metabólica del fruto. Por lo tanto resulta lógico esperar que el contenido de

solidos solubles (°Bx) no se incremente en función del tiempo de los frutos

empacados con la cobertura plástica.

CONCLUSIONES

La aplicación de ClCa2 junto con el almidón modificado y el tipo de empaque

ejercen un efecto importante sobre la conservación de las fresas

almacenadas a bajas temperaturas.

La fresa, a pesar de ser un fruto no climatérico presenta alta tasa de

respiración por lo que se requiere de cubiertas que permitan la aireación del

producto y conserve las condiciones físico-químicas y fisiológicas del

producto.

Los resultados indican que con el ClCa2 más el almidón modificado,

disminuye los procesos de maduración de la fresa, mucho más que cuando

aplicamos estas películas por separado a las muestras tal como lo indica el

cuadro 2.

De acuerdo a los resultados obtenidos en este trabajo se concluye que el

mejor tratamiento para prolongar la vida útil de las fresas es ClCa2 mas el

almidón modificado.

BIBLIOGRAFIA

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Food Chemistry.