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OBTENCIÓN DE UN MATERIAL BIOPOLÍMERO A PARTIR DE ALGINATO DE SODIO COMO RECUBRIMIENTO DE BANANOS PARA SU CONSERVACIÓN JUAN SEBASTIAN ARTEGA PAZ YOLEIMA DE JESUS GUERRA JIMENÉZ UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA CARTAGENA 2020
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OBTENCIÓN DE UN MATERIAL BIOPOLÍMERO A PARTIR DE ALGINATO
DE SODIO COMO RECUBRIMIENTO DE BANANOS PARA SU
CONSERVACIÓN
JUAN SEBASTIAN ARTEGA PAZ
YOLEIMA DE JESUS GUERRA JIMENÉZ
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA
CARTAGENA
2020
2
OBTENCIÓN DE UN MATERIAL BIOPOLÍMERO A PARTIR DE ALGINATO
DE SODIO COMO RECUBRIMIENTO DE BANANOS PARA SU
CONSERVACIÓN
JUAN SEBASTIAN ARTEGA PAZ
YOLEIMA DE JESUS GUERRA JIMENÉZ
NATALIA TERÁN
Directora del trabajo de grado
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA
CARTAGENA
2020
3
DEDICATORIA
Este trabajo está dedicado a Dios por permitirnos llegar a este momento, a nuestros padres
que siempre nos apoyaron en la elaboración del proyecto, a nuestros compañeros por su
apoyo, a la profesora Natalia Terán por haber sido nuestra guía en todo el proceso y
apoyarnos en todo lo que necesitáramos y al profesor Luis Gabriel Nájera que siempre estuvo
dispuesto a aclarar mis dudas cuando se requería.
Yoleima de Jesús Guerra Jiménez
Juan Sebastián Arteaga Paz
4
AGRADECIMIENTOS
Le queremos agradecer a Dios por permitirnos vivir este momento, a nuestros padres que
fueron una voz de aliento en cada paso del camino motivándonos a dar lo mejor de nosotros,
a todos nuestros compañeros que participaron de forma directa en indirectamente en la
elaboración de este trabajo, a la profesora Natalia Terán por su guía, paciencia y apoyo
durante cada etapa que desarrollamos, a la universidad por darnos el espacio para realizar los
laboratorios, a la señora Carmen que siempre estuvo atenta a las necesidades de materiales
durante la realización de los experimentos, a los profesores de las demás asignaturas por
ayudarnos a resolver cualquier duda que tuviéramos en cualquier momento y, por ultimo
estamos agradecidos por el/la compañera que escogimos para realizar este proyecto, la
compañía y el apoyo brindado mutuamente hicieron más llevadero y agradable el camino
recorrido.
Yoleima de Jesús Guerra Jiménez
Juan Sebastián Arteaga Paz
5
CONTENIDO
RESUMEN .......................................................................................................................... 10
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 11
1. PROBLEMA DE INVESTIGACION ................................................................... 12
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................. 12
1.2. FORMULACION DE LA PREGUNTA PROBLEMA ........................................ 14
1.3. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................. 14
1.4. OBJETIVOS .......................................................................................................... 15
1.4.1. Objetivo General ............................................................................................ 15
1.4.2. Objetivos Específicos ..................................................................................... 15
2. MARCO REFERENCIAL ..................................................................................... 16
2.1. ANTECEDENTES ................................................................................................ 16
2.2. MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 17
2.3. MARCO LEGAL .................................................................................................. 22
2.4. MARCO CONCEPTUAL ..................................................................................... 23
3. DISEÑO METODOLÓGICO ................................................................................ 25
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN ................................................................................ 25
3.2. DISEÑO ADOPTADO ......................................................................................... 25
3.3. ENFOQUE ADOPTADO ..................................................................................... 25
3.5. POBLACIÓN Y MUESTRA ................................................................................ 26
3.6. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS ...................................................... 26
3.7. HIPÓTESIS ........................................................................................................... 26
3.8. VARIABLES Y OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ......................... 27
3.8.1. Variables dependientes................................................................................... 27
3.8.2. Variables Independientes ............................................................................... 27
3.9. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN .................................................... 28
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................ 30
4.1. FORMACIÓN DE LA PELÍCULA DE ALGINATO Y ADITIVOS. ................. 30
4.2. COMPORTAMIENTO DEL BANANO CON EL RECUBRIMIENTO ............. 32
6
4.3. PRUEBAS SENSORIALES ................................................................................. 35
4.3.1. Pruebas de color. ............................................................................................ 35
4.3.2. Prueba de firmeza ........................................................................................... 38
4.3.3. Prueba de sabor .............................................................................................. 38
4.3.4. Prueba de olor.. .............................................................................................. 39
4.3.5. Análisis general de los resultados del panel ................................................... 40
CONCLUSIONES .............................................................................................................. 42
RECOMENDACIONES .................................................................................................... 43
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 44
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Cadenas de alginato de sodio sin entrecruzamiento (A) y cadenas adyacentes de alginato
de sodio entrecruzadas con iones calcio (entrecruzamiento de las cadenas poliméricas) (B). ......... 20
Figura 2. Mecanismos de gelificación iónica. Gelificación externa y Gelificación interna. Sal
insoluble (a), Sal parcialmente soluble (b). ....................................................................................... 21
Figura 3. Películas formadas a partir de soluciones de alginato de sodio y cloruro de calcio con
periodos de secado de a) 0h b) 24 h y c) con adición de glicerina. ................................................... 30
Figura 4. Infrarrojo de la película formada. ..................................................................................... 31
Figura 5. IR de Alginato. EG(Etilenglicol), AC (Ácido cítrico Anhidro), ALG-Na (Alginato de
sodio) ................................................................................................................................................ 32
Figura 6. Muestras el primer, cuarto y octavo día con las distintas concentraciones de aceite. ...... 33
Figura 7. Muestras de banano con recubrimiento de alginato con alta concentración de aceite
esencial (0,57%) después de 4 días. .................................................................................................. 34
Figura 8. Guía para la evaluación del color de la fruta. ................................................................... 36
Figura 9. Resultados de prueba de color e imagen representativa de los resultados........................ 37
Figura 10. Resultados de prueba de firmeza .................................................................................... 38
Figura 11. Resultados de prueba de sabor. ...................................................................................... 39
Figura 12. Resultados de prueba de olor. ......................................................................................... 40
Figura 13. a) Resultados obtenidos por las muestras en cada prueba. b) Porcentaje de favorabilidad
de las muestras .................................................................................................................................. 41
8
LISTA DE CUADROS
Cuadro 1. Aplicación de recubrimientos comestibles a base de alginato de sodio en productos
hortofrutícolas frescos y mínimamente procesados. ......................................................................... 13
Cuadro 2. Requisitos y ventajas de "películas" y recubrimientos ................................................... 18
Cuadro 3. Ritmo respiratorio de algunas frutas tropicales. .............................................................. 19
Cuadro 4. Variables dependientes del proceso ................................................................................ 27
Cuadro 5. Variables independientes del proceso ............................................................................. 27
Cuadro 6. Promedio de pérdida de peso de la fruta después de 4 y 8 días con respecto a su valor
inicial. SR (sin recubrimiento), CR (con recubrimiento 0,005% de aceite de Árbol de Te), CRA
(con recubrimiento 0,57% aceite de Árbol de Te) ............................................................................ 35
Cuadro 7. Estandarización de variables del panel sensorial. ........................................................... 40
9
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1. Formato de evaluación de panel ........................................................................................ 50
Anexo 2. Imágenes de algunas muestras de banano ......................................................................... 57
10
RESUMEN
Una forma de asegurar la conservación de las frutas es el uso de empaques que protegen el
alimento de factores externos como los insectos y condiciones ambientales. Actualmente, se
buscan alternativas para la preservación de frutas de interés comercial como el banano, que
además sean amigables con el medio ambiente. El alginato, un polisacárido usado por su
capacidad gelificante, puede utilizarse para obtener películas biopolímericas. Para ello, en
este trabajo, se elaboraron soluciones de alginato con aceite de árbol de té y glicerina, con el
fin proveer propiedades antimicrobianas y plastificante a la película, respectivamente. La
formación de la película se realizó por inmersión de la fruta en las soluciones mencionada y
posteriormente en una solución de cloruro de calcio. Los resultados indican que, el uso de
este tipo de películas ayuda a mejorar la conservación del banano, mejorando en un 20% el
mantenimiento de peso de la fruta. Además, otorga una resistencia a microorganismos como
hongos. El olor y color característico de la fruta no se vio influenciado por el recubrimiento,
pero si se presenta una disminución en la firmeza y un aumento en el sabor de la fruta. A
partir de lo anterior, se concluye que las películas de alginato-cloruro puede ser usadas
eficientemente para la preservación de frutas en un corto plazo de tiempo, además que sus
propiedades se pueden mejorar por medio de aditivos, por lo que podrían ser implementadas
en procesos de postcosecha para transporte y almacenamiento.
Palabras clave: Alginato, Inmersión, Gelificación.
11
INTRODUCCIÓN
La agricultura es base fundamental de la humanidad, y aunque sus procesos abarcan muchos
años de evolución, el ser humano a intentado usar diferentes formas de mejorar la producción
y permitir la prolongación de la vida útil de los productos derivados de esta, principalmente
en las frutas que suelen ser susceptibles a daños. En lo referente a alimentos mínimamente
procesados, la conservación de frutas durante su almacenamiento y transporte representa un
reto ya que, a pesar de que las frutas presentan una cascara externa que les permite reducir el
impacto que tiene el ambiente con la parte interna de esta. El grosor y características físicas
de las cáscaras varia en las diferentes frutas, lo que hace que el recubrimiento biológico sea
débil en ciertos aspectos como pueden ser el ataque microbiano, humedad, por lo que esto la
fruta se vea igualmente afectada por el entorno que la rodea. Por este motivo, el ser humano
a buscado diferentes formas de conservación para las frutas, de forma que la afectación
externa que pueda llegar a sufrir esta sea reducida, como puede ser la resistencia al ataque
microbiano, la influencia de la humedad sobre ella sea menor [1] [2].
En la actualidad, se conocen distintos tipos de recubrimientos que se han usado en diferentes
frutas, pero se pueden clasificar en dos grupos generales: los recubrimientos plásticos y los
bioplásticos, cuya diferencia radica en la materia prima de con la que se fabrican, la cual
corresponde en el primer caso a derivados del petróleo y el segundo a material de origen
natural o biodegradable. Por lo que, los recubrimientos bioplásticos tienen una ventaja en
cuanto al impacto ambiental. A pesar de esto, la producción a escala industrial de los plásticos
convencionales es mucho más grande que la de los bioplásticos, ya que estos se han venido
desarrollado desde finales del siglo XX, por lo que representan aún un campo de estudio en
desarrollo. En este sentido, algunas de primas exploradas, han sido: la cera, el quitosano, el
aloe-vera, los galactomananos, los alginatos, entre otras. [3]
Particularmente, el alginato, un polisacárido ampliamente usado en la industria de alimento
por su capacidad gelificante, ha generado buenos resultados a la hora de ser usados como
recubrimientos en diferentes frutas como la manzana, sin embargo, dichos estudios no
reportan su impacto en frutos de interés comercial para Colombia como lo es el banano. Por
lo tanto, en el presente trabajo de investigación se estudió el efecto de recubrimientos de
alginato en la conservación del banano. [4]
El presente trabajo consta de cuatro capítulos, en los cuales el primero se establecieron los
problemas que se presentan en torno a la fruta, además se justifica la importancia de dar una
solución a esos problemas, para finalmente plantear los objetivos del trabajo. El segundo
capítulo hace referencia la documentación e información que se tiene de la diversa variedad
de materias primas biopolímericas que se han usado en diferentes frutas y los resultados
obtenidos por ellas. En el tercer capítulo se buscó desarrollar un diseño metodológico con
base en el capítulo anterior, con el fin de determinar un diseño experimental que sea usado
para la elaboración del material. Por último, se presenta el último capítulo con los resultados
obtenidos, los cuales se discuten en aras de validar las hipótesis previamente formuladas.
12
OBTENCIÓN DE UN MATERIAL BIOPOLÍMERO A PARTIR DE ALGINATO
DE CALCIO PARA RECUBRIR EL BANANO DURANTE SU CONSERVACIÓN
1. PROBLEMA DE INVESTIGACION
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Colombia es un país con un alto potencial agroindustrial, en este sentido uno de los
principales productos reconocidos a nivel mundial es el banano, cuya producción se extiende
en un total de 141,587 metros cuadrados sembrados. El rendimiento promedio de este cultivo
a nivel nacional en el 2014 fue de 5,7 (ton/ha) de banano común (fruta fresca) y 36,0 (ton/ha)
de banano tipo exportación (fruta fresca) [5]. Un desafío importante para la industria
frutícola colombiana es proporcionar un producto homogéneo en términos de la maduración
de las frutas, las cuales son susceptibles a daños de tipo físico y microbiológico [6].
Organizaciones como Fedefruver, la Federación de Agro, Cadenas de Frutas y Verduras y
Zonas Zidres de Colombia destacan que el desperdicio y pérdida de frutas y verduras subió
16% en 30 años. Esto coincide con las cifras del Departamento Nacional de Planeación
(DNP), quien señala que, de 10.434.327 toneladas de frutas y vegetales, actualmente se
pierden y desperdician: 6.081.134 toneladas, es decir, el 58% [7]. Esto evidencia que de la
producción total de frutas y verduras un poco menos de la mitad es aprovechada, generando
grandes cantidades de basura y pérdidas económicas debido al rendimiento total de la fruta
por área cosechada.
Con el fin de contrarrestar los daños en los alimentos y mejorar su vida útil, comúnmente se
utilizan diferentes tipos de empaques, los cuales protegen al producto de condiciones
ambientales, impactos o golpes recibidos al momento de ser transportados. Los empaques
que se utilizan principalmente son materiales en base de polímeros sintéticos, que generan
un impacto ambiental negativo ya que su descomposición supera los 100 años. Además, se
ha demostrado que los polímeros sintéticos interaccionan con el alimento transformando sus
características organolépticas y su inocuidad, debido a que liberan sustancias tóxicas que
causan daños en la salud de los consumidores debido a la migración de componentes del
material plástico al alimento [8].
Actualmente, el desarrollo de empaques y envases a partir de materiales orgánicos es una
alternativa para la solución de problemas que enfrenta la industria en cuanto a conservación
e inocuidad, adicionalmente, a partir de materiales renovables se puede disminuir el impacto
ambiental negativo que producen los materiales plásticos convencionales y, por ende,
aumentar la sostenibilidad en las industrias de alimentos [9].
Los recubrimientos y las biopelículas son capas delgadas de origen natural usadas con la
finalidad de proteger la fruta para su conservación, mejorar su apariencia, ayudar a prevenir
enfermedades en las frutas y aumentar su vida útil, al limitar la transferencia de humedad,
oxígeno y compuestos responsables del sabor, color y aroma. El empleo de películas y
recubrimientos comestibles a base de polisacáridos, proteínas, lípidos, aditivos y compuestos
activos han demostrado ser efectivos en la conservación de frutas y hortalizas, ya que
13
controlan la transferencia de gases y crecimiento microbiano, además, mantienen las
características deseadas por los consumidores como, apariencia fresca, firmeza, brillo, color,
calidad y valor comercial [10].
Uno de los polisacáridos usados en la fabricación de recubrimientos es el alginato, debido a
sus propiedades gelificantes, la capacidad de formar películas y retener agua o ser adsorbente.
Este polisacárido forma películas solubles en agua cuando se trabaja con alginato de sodio
[11], y se ha utilizado en distintos recubrimientos para frutas como las que se muestran a
continuación:
Cuadro 1. Aplicación de recubrimientos comestibles a base de alginato de sodio en
productos hortofrutícolas frescos y mínimamente procesados.
Alimento Componentes del
Recubrimiento
Concentración Resultados
Cereza Dulce Alginato de sodio +
Glicerol
1.3% P/V Ag
5%P/V Glycerol
Redujo la Tasa Respiratoria.
controlo la Pérdida de Peso.
Manzana “Fuji” Alginato de sodio +
Lactato de Calcio +
Acido Málico
2%P/v El recubrimiento mantuvo
las características
fisicoquímicas por 30 días,
decreció la TR y redujo la
población de Escherichia
coli
Melocotón Alginato de sodio No Aplica Redujo el Pardeamiento
enzimático
Fuente: Fragmento tomando de Méndez Reyes D. y varios. 2014 [12].
Sin embargo, su uso en el banano se ha limitado a los empaques de alimentos procesados a
partir de esta fruta como lo son los “chips” de banano o plátano y no en los de
comercialización de la fruta entera sin procesar. En este sentido, considerando que no todas
las frutas son iguales en cuanto a su proceso de maduración, forma de consumo, entre otras.
Y que, además, existen numerosas formas de aplicación y preparación del alginato, en las
cuales es común añadir aditivos como componentes bioactivos con el fin de mejorar aspectos
como la perdida de la firmeza y el pardeamiento [13]. Surge la necesidad de evaluar la
eficiencia del alginato y aditivos como material para la conservación de las características
del banano.
14
1.2. FORMULACION DE LA PREGUNTA PROBLEMA
¿A partir del alginato de sodio se puede obtener un material biopolímero que sirva como
recubrimiento para la conservación de banano?
1.3. JUSTIFICACIÓN
Colombia es el quinto exportador mundial de banano. El sector bananero en Colombia cerró
el 2018 con una producción de 100.491.531 cajas de banano, que equivalen a US$
859.217.084 dólares, y aumentó el número de cajas exportadas en 2.472.738 (2,025%)
respecto de 2017. Según la Asociación de bananeros de Colombia, estas cifras proyectan que
el sector continúe ocupando el tercer renglón de las exportaciones del agro en Colombia,
después del café y las flores [14]. Para continuar con este liderazgo y dinámica creciente de
mercado es indispensable garantizar que su producto sea de buena calidad y duración.
El banano es un bien perecedero que generalmente tienen una corta vida de anaquel. Su
proceso de deterioro está asociado con su actividad fisiológica y bioquímica, y da comienzo
una vez que este es separado de la planta ya que sus células continúan con su actividad
respiratoria en la que utilizan oxigeno (O2) de la atmosfera alrededor del producto para liberar
dióxido de carbono (CO2). La respiración es iniciada y acelerada por el etileno, que se
encuentra presente de manera natural en los frutos, pero que puede aumentar su
concentración cuando la fruta es empacada en materiales como el cartón o plásticos, lo que
contribuye en gran manera a las perdidas en la postcosecha de frutas y vegetales [15] [16].
El desarrollo de películas biodegradables con funciones activas, que generen características
antimicrobianas y propiedades de barrera sin la adición de agentes químicos, se ha dado
fundamentalmente por las necesidad de reducir el impacto en la contaminación ambiental
derivada del uso de envases y plásticos no biodegradables, además del riesgo de toxicidad
que presentan el uso de plásticos convencionales al transmitir sustancias químicas nocivas
del empaques al producto. [8] Para el desarrollo de estas biopelículas se han utilizado diversas
materias primas como: proteínas del gluten de trigo, zeína de maíz, caseína [17], etc.;
polisacáridos como celulosa, quitosano [18], alginato [19], almidón [20], pectina [21] y
dextrina; y bases de lípidos como las ceras [22]. Sin embargo, estas películas requieren de
diversos componentes segundarios para obtener un resultado favorable, es decir, que se
necesita una inversión mayor en sustancias diferentes a la materia prima para la formación
de la película a utilizar; las películas más simples con las cuales se obtienen resultados
favorables son las de bases de lípidos (ceras), que por lo general se utilizan para mejorar la
apariencia visual de la fruta y, entre los polisacáridos, el alginato, a pesar de esto, su uso para
el banano ha sido limitado a la fruta con presentación en forma de chips para su conservación
y no en la fruta entera fresca. [10]
La aplicación las moléculas de alginato se basa en cuatro propiedades fundamentales que
son: la primera, su habilidad como espesantes al ser disueltos en agua, generando un aumento
en la viscosidad de la solución en la que se añade, lo que permite que se pueda adherir más
fácilmente en la superficie. La segunda, su capacidad de retener agua, que le permite absorber
toda el agua que se pueda desprender. La tercera, su capacidad para formar geles, los cuales
15
se forman en presencia de iones de calcio (Ca+). Y la cuarta, la formación de películas, lo
que permite que pueda ser usado a partir en grandes áreas de investigación en recubrimientos,
como puede ser la microencapsulación. Estas películas permiten que el vapor de agua pase a
través de ellas; son quebradizas cuando están secas, pero pueden ser plastificadas con
glicerol, sorbitol o urea [4] .
El uso del alginato para la formación de la película permite desarrollar un recubrimiento que
no requiere la adición de demasiados componentes que pueden ser controlados o difícil de
adquirir para hacerla efectiva, disminuyendo la complejidad en la formulación del
recubrimiento haciéndola mucho más asequible, además, el alginato es un material
económico y asequible. Para mejorar la finalidad de la película, se añade el aceite esencial
de árbol de té debido a sus propiedades antifúngicas en el proceso de pudrición de la corona
del banano, donde se obtienen óptimos resultados en su tratamiento [23].
Por lo anterior, esta investigación tiene como finalidad, obtener un material biopolímero, que
logre cumplir con las mismas funciones del plástico diferenciándolo de que este material, sea
un material biodegradable, es decir, que se degrade con facilidad, que sea un material no
tóxico y tenga la capacidad de aumentar el tiempo de vida útil del banano, para lo cual, se
cuenta con los recursos del laboratorio de la universidad para su desarrollo, teniendo como
base la línea de investigación de procesos agroindustriales, de tal manera que se utilicen los
conocimientos adquiridos en el programa y extracurriculares, para la elaboración u obtención
del biopolímero.
El proyecto de investigación es pertinente con las políticas de la universidad de San
Buenaventura seccional Cartagena, en el Proyecto educativo bonaventuriano, la cual busca
mediante los conocimientos adquiridos, guiar a la persona a cumplir con unos valores que
son esenciales para el ser humano y para la naturaleza, estando plasmados y bajo la tutela o
las reglas y los límites establecidos por la constitución colombiana. [24]
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. Objetivo General
Obtener un material biopolímero a partir de alginato de calcio que sirva como recubrimiento
para el banano y alargar su ciclo de vida.
1.4.2. Objetivos Específicos
Evaluar del efecto de la adición de un agente lipofílico en las propiedades del biopolímero
obtenido.
Realizar caracterización fisicoquímica del material obtenido.
Evaluar la influencia del uso del recubrimiento biopolímero en las características
organolépticas del banano.
16
2. MARCO REFERENCIAL
2.1. ANTECEDENTES
El uso de recubrimientos comestibles es una tecnología que ha sido aplicada desde hace
algunos años, durante los siglos XII Y XIII Se practicó en China la inmersión en cera de
naranjas y limones para retardar la perdida de agua. En el siglo XVI, en Inglaterra, el
recubrimiento con manteca fue utilizado para prevenir la perdida de humedad en alimentos.
Actualmente es una alternativa de investigación de gran alcance, debido a la necesidad del
consumo de alimentos saludables como frutas con un mínimo procesamiento y libres de
aditivos sintéticos [25] .
Morales Posada y Robayo Rodríguez en el año 2015, publicaron artículo científico el cual se
titula recubrimientos para frutas, en este artículo se hace una revisión de los materiales y
métodos empleados para el recubrimiento para frutas y de los resultados obtenidos. El
desarrollo de recubrimientos como aditivos alimentarios aplicados a productos
hortofrutícolas ha promovido estudios científicos, desde mejoras para obtener un
recubrimiento que cumpla con las normativas de calidad y que sea considerado con el medio
ambiente hasta la determinación de su influencia en la salud del consumidor final. El uso de
este tipo de aditivos ayuda a devolver al fruto la capa de cera natural perdida en procesos
anteriores, mejora la capacidad de controlar la pérdida de masa representada en agua, O2 y
CO2 y brindar mejor apariencia, así como tener efectos positivos sobre el control de la tasa
de crecimiento microbiano. Así mismo hay resultados científicos que evidencian grados de
toxicidad, de precaución, la restricción total por parte de los entes reguladores o por lo
contrario el carácter inofensivo de ciertos aditivos [26].
Más tarde, en el año 2013, R. Cruz, Y. Martínez y A. López-Malo, realizaron un estudio de
biopolímeros y su integración con polímeros convencionales como alternativa de empaque
de alimentos, en el cual estos autores enfocan a los biopolímeros con alto potencial para
empaques de alimentos, así como su integración a polímeros convencionales derivados de
hidrocarburos, llegando a la conclusión que los biopolímeros tienen buen rendimiento para
reemplazar materiales de empaque de alimentos a los polímeros derivados de hidrocarburos.
No obstante, su uso a escala industrial no es viable debido limitaciones en sus propiedades
mecánicas, de barrera y su alto precio de comercialización [3].
Durante el mismo año,2013, G. C. Avendaño - Romero, A. López - Malo y E. Palou, en su
artículo de propiedades del alginato y aplicaciones en alimentos, el objetivo de este fue
aportar información acerca de su proceso de obtención, como sus propiedades y aplicaciones
en alimentos; llegando a la conclusión que el alginato, al ser un material polimérico
biocompatible, no tóxico y degradable, resulta adecuado para muchas aplicaciones en la
industria de alimentos [11] .
En el año 2013, dos investigadores, Vázquez-Briones y Guerrero-Beltrán, en su artículo de
recubrimientos de frutas con biopelículas, presentaron avances que se tienen en los últimos
años de recubrimientos comestibles aplicados en frutas, así como biopolímeros utilizados en
su formulación; llegando a la conclusión que los recubrimientos comestibles aplicados en
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frutas pueden ser formulados a base de polisacáridos, proteínas y lípidos, así como mezclas
de éstos y actuar como portadores de antioxidantes y antimicrobianos. El quitosano es el
polímero más utilizado en la formulación de recubrimientos comestibles en frutas [25].
En el año 2014 los investigadores Nima Azarakhsh, Arizah Osman, Hasanah Moohd Ghazali,
Chin Ping Tan, Noranizan Mohd Adzahan en su artículo aceite esencial de limoncillo
incorporado en un recubrimiento comestible a base de alginato para prolongar la vida útil
mantener la calidad de la piña recién cortada, donde el objetivo de su trabajo fue elaborar un
recubrimiento a base de alginato, adicionándole a su matriz aditivos como el glicerol, y
aceite de girasol, junto con esta base de alginato, se añadió aceite esencial de limoncillo. Los
resultados que obtuvieron fueron favorables por la intervención del aceite esencial de
limoncillo, que fue el componente bioactivo que fue el que logro mantener las características
organolépticas de la fruta en buenas condiciones [27].
En el año 2011, tres investigadores Huertas M. Diaz-Mula, María Serrano y Daniel Valero,
en su artículo de los recubrimientos de alginato conservan la calidad de la fruta y los
compuestos bioactivos durante el almacenamiento de la cereza dulce, cuyo objetivo del
trabajo fue establecer un recubrimiento teniendo de base el alginato en diferentes
concentraciones, además a la matriz de alginato se le añadió un porcentaje de glicerol
(glicerina), llegando a la conclusión que los parámetros relacionados con la maduración de
la post cosecha, como lo son el color, firmeza, perdida de acidez y la tasa de respiración, fue
reducido su tiempo de desarrollo [28]
En el año 2017, el ingeniero agrónomo Hugo Francisco Ramón Mendoza en un trabajo
experimental sobre el uso de aceites esenciales para tratar la pudrición de la corona del
banano (Musa AAA), evalúa distintitos tipos de aceites esenciales como Hierba Luisa (
Cymbopogon citratus), Citronela (Cymbopogon nardus), Canela (Cinnamomum zeylanicum
), y Árbol de Té (Melaleuca alternifolia), en relación con los fungicidas químicos como
Tiabendazol, imazalil, y tiabendazol + imazalil, para evaluar los efectos antifúngicos de estos
para el control de la enfermedad de la pudrición de corona en la fruta de banano que es
afectada por los patógenos como Gloeosporium musarum, Colletotrichum spp, Thielaviopsis
spp, Ceratocystis spp, Botryodiplodia theobromae, Fusarium spp, Verticillium spp
obteniendo como resultado que el aceite esencial Árbol de Té (Melaleuca alternifolia),
presentó un índice menor tendiendo a inhibir el desarrollo de los patógenos en la corona de
la fruta, superando en medida los demás aceites y fungicidas químicos [23].
El biopolímero que se pretende obtener a partir del alginato en este proyecto difiere de los
anteriores en las características y propiedades que se le añaden por medio de los aditivos
como el aceite de árbol de té y la glicerina, para mejorar su capacidad plastificante y
antimicrobianas.
2.2. MARCO TEÓRICO
El uso de los empaques plásticos ha sido utilizado durante muchos años, con el fin de proteger
los alimentos de agentes externos a ellos que puedan ocasionar daños por contacto físico o
químico. Hoy en día, debido al impacto ambiental generado por los empaques, se buscan
18
desarrollar diferentes materiales con el mismo fin, de los cuales uno de los más usados son
los recubrimientos, además que estos tienen una ventaja con respecto a los empaques debido
a su gran versatilidad y utilidad al momento de ser usados para diversos tipos de alimentos.
Sin embargo, el estudio de las películas como material empleado para la aplicación del
empaque, y del recubrimiento, ha tenido un juego importante durante el último siglo. En la
siguiente Tabla [2], se puede evidenciar las ventajas de una película con respecto a un
recubrimiento.
Cuadro 2. Requisitos y ventajas de "películas" y recubrimientos
"Films" y Recubrimientos comestibles
Requisitos Ventajas
Ser resistentes al agua, para que permanezcan
intactos y cubran el producto adecuadamente
cuando se apliquen
Mejoran la apariencia externa de la fruta
dado brillo adicional a la superficie
No agotar el O2 ni acumular el CO2 en exceso
y reducir la permeabilidad al vapor de agua
Reducen la pérdida de peso y mantienen
la fruta firme, al proporcionar una barrera
contra la humedad
Mejorar la apariencia y las propiedades
mecánicas de manipulación, mantener la
integridad estructural, transportar agentes
activos y retener compuestos volátiles de
sabor
Reducen la velocidad de respiración y la
producción de etileno, retardando así la
senescencia
Ser fácilmente emulsionables, y tener un
rendimiento de secado eficiente
Previenen de las lesiones por frio y los
trastornos del alimento
Tener baja viscosidad y ser capaces de tolerar
una ligera presión
Actúan como barrera para el intercambio
libre de gases
Ser económicos Reduce el uso de materiales de envase
sintéticos
Fuente: Pérez Magro M. 2017 [29].
Uno de los problemas que se presentan en la mayoría de las frutas, se da con respecto al
pardeamiento enzimático, que es una reacción de oxidación en la que interviene como
substrato el oxígeno molecular, catalizada por un tipo de enzimas que se puede encontrar en
prácticamente todos los seres vivos, desde las bacterias al hombre [30]. Esta viene dada por
el proceso de respiración, mediante la cual la fruta obtiene la energía necesaria para
desarrollar una serie de procesos biológicos indispensables. El proceso respiratorio ocurre a
expensas de las sustancias de reserva (azúcares, almidones, etc.) las que son oxidadas, con el
consiguiente consumo de oxígeno (O2) y producción de dióxido de carbono (CO2).
Adicionalmente, la respiración genera calor (calor vital) que al ser liberado al medio que
rodea a la fruta puede afectar al producto cosechado [31].
19
Cuadro 3. Ritmo respiratorio de algunas frutas tropicales.
Ritmo de respiración Rango de respiración a 5ºc
(mgCO2/Kg H)
Producto
Bajo 5-10 Cítricos, papaya, piña,
melón, sandia
Moderado 10-20 Mango, melón, plátano
Alto 20-40 Aguacate
Fuente: Manual de manejo postcosecha de frutas tropicales. 2000 [31]
La velocidad de la respiración depende de factores internos del producto como de factores
ambientales que puedan llegar a acelerar los procesos, en los internos es importante
mencionar, el tipo de tejido, el área superficial, la edad del producto, y el agua que contenga,
y los externos hay que considerar daños mecánicos, la temperatura del ambiente (a mayor
temperatura, mayor velocidad de respiración), la cantidad de oxígeno en el medio [31].
Otro de los factores causados por la respiración de la fruta, es la producción de etileno (C2H4),
el cual es un gas natural que es producido por las plantas en forma constante. Su
concentración en los frutos es muy baja y aumenta ligeramente antes de iniciar el proceso de
maduración. Su producción aumenta cuando la planta está bajo mucho estrés, cuando ha sido
maltratada físicamente, o cuando sufre algún ataque por microorganismos. Hay algunas
frutas que se producen más etileno que otras. Es conocido como la hormona de la
maduración, porque a pesar de que es producido en pequeñas cantidades, activa el proceso
de maduración [32].
Uno de los problemas que también presentan las frutas, se deben a los daños que se generan
por la presencia de hongos, ocasionados por diferentes factores como la presencia de
humedad, transmitancia por parte de animales entre otras. No obstante, ha habido recientes
estudios donde la aplicación de aceites esenciales usados como agentes lipofílicos han dado
numerosos resultados satisfactorios.
Las películas, así como los recubrimientos, pueden ser elaboradas a partir de diferentes
materias primas, como pueden ser ceras, biopolímeros, donde a partir de estas se pueden
obtener películas con características propias de la formulación de ellas. Sin embargo, la
mayoría de las veces, el uso de la materia prima requiere de ciertos aditivos para mejorar
características, como pueden ser la flexibilidad, dureza, aroma. Normalmente, en la
elaboración de películas, son más usados los biopolímeros por su fácil adaptación a una
diversa gama de aditivos, lo que puede llevar además de un amplio campo de aplicación, sino
a un amplio campo de resultados, dependiendo lo que se quiera obtener.
Uno de los polímeros más usados actualmente es el alginato, que pertenece a una familia de
copolímeros binarios no ramificado, que consisten en residuos de ácido -manuronico(M)que
se unen por enlaces β 1-4, lo que otorga una conformación lineal y flexible, y por el ácido L-
guloronico (G) que se une mediante enlaces α 1-4 y provoca una configuración plegada y
20
rígida. Es un polisacárido que se encuentra distribuido ampliamente en la pared celular de las
algas paradas. Es capaz de absorber 200-300 veces su propio peso en agua y formar una goma
viscosa. Los geles de alginato son usados de manera muy habitual para la inmovilización
enzimática y la encapsulación de células como condrocitos, debido a su baja interacción
celular y mejor compatibilidad [30].
Figura 1. Cadenas de alginato de sodio sin entrecruzamiento (A) y cadenas adyacentes
de alginato de sodio entrecruzadas con iones calcio (entrecruzamiento de las cadenas
poliméricas) (B).
Fuente: Méndez Reyes y otros. 2014 [12].
El alginato ha sido usado debido a sus múltiples ventajas tanto para el consumo humano
como versatilidad en aplicaciones industriales, resaltando el efecto prebiótico de los alginatos
de bajo peso molecular, los beneficios de su ingesta como fibra diaria para la reducción de
los niveles de azúcar y colesterol en sangre, así como, la capacidad para prolongar la vida
útil en productos. Las nuevas tendencias tecnológicas se han enfocado en la producción de
alimentos restructurados y funcionales a partir de compuestos activos como antioxidantes,
vitaminas, aminoácidos, minerales e incluso de pequeñas moléculas como células, enzimas
y microorganismos prebióticos beneficiosos para la salud, y, por tanto, de su conservación
en los alimentos durante el procesamiento y almacenaje [4].
Para el proceso de formación de una película, a partir de alginato, se da debido a un proceso
llamado gelificación iónica que consiste en la formación de cubiertas de las microcápsulas
tiene lugar por reacción entre un polisacárido y un ion de carga opuesta. El método consiste
en suspender el principio activo en una disolución de alginato sódico que se hace gotear sobre
una disolución acuosa de cloruro cálcico. El resultado es que el principio activo queda
21
encapsulado por una cubierta de alginato cálcico que es insoluble, pero permeable [33], como
se puede apreciar en la Figura 2.
Figura 2. Mecanismos de gelificación iónica. Gelificación externa y Gelificación
interna. Sal insoluble (a), Sal parcialmente soluble (b).
Fuente: Estudio de la gelificación de alginatos para encapsulación [34].
Este proceso, se subdivide en dos procesos que son Gelificación externa y Gelificación
interna, donde para este proyecto que se está llevando a cabo, mediante el método de
Gelificación interna, ya que este en este proceso, se puede controlar la liberación del ion
calcio proveniente de una fuente interna de sal de calcio insoluble o parcialmente soluble,
dispersada en la solución de alginato de sodio. La liberación del ion calcio puede ocurrir si
se tiene una sal de calcio insoluble a pH neutro, pero soluble a pH ácido por lo que es
necesario adicionar un ácido orgánico que al difundirse hasta la sal permita la acidificación
del medio consiguiendo solubilizar los iones de calcio [4].
22
2.3. MARCO LEGAL
Este proyecto está orientado bajo la resolución 4143 del 2012, por la cual se establece el
reglamento técnico sobre los requisitos sanitarios que deben cumplir los materiales, objetos,
envases y equipamientos plásticos y elastoméricos y sus aditivos, destinados a entrar en
contacto con alimentos y bebidas para consumo humano en el territorio nacional.
De acuerdo con los artículos del capítulo 1 de esta resolución que establece el objeto y campo
de Aplicación:
Artículo 1°. Objeto. La presente resolución tiene como objeto establecer el reglamento
técnico, a través del cual se señalan los requisitos sanitarios que deben cumplir los materiales,
objetos, envases y equipamientos plásticos y elastoméricos y sus aditivos, destinados a entrar
en contacto con alimentos y bebidas para consumo humano, con el fin de proteger la vida, la
salud y prevenir las prácticas que puedan inducir a error o engaño a los consumidores.
Artículo 2°. Campo de aplicación. Las disposiciones contenidas en el reglamento técnico que
se establece mediante la presente resolución se aplican en todo el territorio nacional para:
a) Los materiales, objetos, envases y equipamientos plásticos y elastoméricos y sus aditivos,
nacionales e importados, destinados a entrar en contacto con alimentos y bebidas para
consumo humano.
b) Los materiales, objetos, envases y equipamientos compuestos de dos o más capas de
materiales, cada una de ellas constituidas exclusivamente de plástico.
c) Los materiales, objetos, envases y equipamientos compuestos de dos o más capas de
materiales, una o más de las cuales pueden no ser exclusivamente de plástico, siempre
que la capa que esté en contacto con el alimento sea de plástico.
d) Todas las personas naturales o jurídicas que desarrollan actividades de fabricación,
almacenamiento, comercialización, distribución, transporte de materiales, objetos,
envases y equipamientos plásticos y elastoméricos y sus aditivos, nacionales e
importadas, destinadas a entrar en contacto con alimentos y bebidas para consumo
humano.
e) Las actividades de inspección, vigilancia y control que ejerzan las autoridades sanitarias
competentes a los materiales, objetos, envases y equipamientos plásticos y elastoméricos
y sus aditivos, destinados a entrar en contacto con alimentos y bebidas para consumo
humano.
La cual es aplicable a objetos precursores de envases plásticos.
23
a) Materiales plásticos semielaborados o intermedios (películas, láminas y preformas
plásticas), a partir de los cuales se elaboran envases destinados a estar en contacto con
alimentos y bebidas; Película plástica.
b) Material plástico de forma plana, de espesor menor o igual a 250 micrómetros.
c) Plásticos.
d) Materiales formados por polímeros orgánicos, sintéticos o derivados de compuestos
naturales, a los cuales se pueden agregar varios tipos de aditivos, pigmentos o colorantes,
y que pueden ser moldeados para obtener diversas formas, normalmente mediante calor y
presión. Comprenden los materiales termoplásticos y termorígidos.
e) Sustancia destinada a ser utilizada en la polimerización natural o sintética para la
fabricación de macromoléculas poliméricas, de acuerdo con el capítulo 2 de la resolución
[35].
Teniendo en cuenta esta resolución, se pretende trabajar bajo los estándares previamente
mencionados, de forma que el biopolímero no sea perjudicial para el medio ambiente ni a los
consumidores del producto que recubra, acatando las disposiciones legales requeridas para
no infringir la ley.
2.4. MARCO CONCEPTUAL
ALGINATO: Sustancia química elaborada a partir de algas pardas que por sus
características de gel tiene diversas aplicaciones industriales
ACEITES ESENCIALES: Los aceites volátiles o aceites esenciales se definen como
mezclas con componentes volátiles, las cuales se producen debido al metabolismo secundario
de las plantas, estas sustancias aromáticas solo se encuentran en la naturaleza y son las
responsables de las fragancias de las flores y órganos vegetales.
ANÁLISIS ORGANOLÉPTICOS: Según el Instituto de Alimentos de EEUU (IFT) define
la evaluación sensorial como “la disciplina científica utilizada para evocar, medir analizar e
interpretar las reacciones a aquellas características de alimentos y otras sustancias, que son
percibidas por los sentidos de la vista, olfato, gusto, tacto y oído”.
ANÁLISIS SENSORIAL: análisis de los alimentos u otros materiales a través de los
sentidos. El olor de los alimentos se percibe a través del epitelio olfatorio, este contribuye
gradualmente en el placer al comer, al igual que la apariencia, el olor es un índice valioso de
calidad porque refleja el buen estado y la frescura del alimento catado. El gusto es el atributo
que caracteriza a los alimentos en cuanto a su sabor y se percibe por los corpúsculos
gustativos.
24
BIOPOLÍMERO: Los polímeros “bio” consisten en un tipo de materiales que pueden
sustituir a los tradicionales materiales plásticos en varias aplicaciones, con enormes ventajas
de carácter ambiental: Bajo impacto ambiental, el bajo consumo energético involucrado en
su producción. Actualmente la producción de este tipo de materiales es incentivada por las
ventajas que comporta a nivel ambiental y por el aumento del precio del petróleo y de
consecuencia de todos los derivados petroquímicos utilizados para la producción de
materiales plásticos tradicionales.
RECUBRIMIENTO: Es un revestimiento de alta consistencia, que al secar forma una
membrana impermeable de excelente adherencia y gran resistencia mecánica. Desarrollado
con polímeros de alta tecnología que, combinados con cargas minerales especialmente
seleccionadas, generan un producto de alta calidad resistente a los medios alcalinos.
PLASTIFICANTES: Es una sustancia normalmente líquida y de viscosidad mayor a la del
agua que se adiciona a la mezcla con el fin de mejorar la flexibilidad del material mediante
la reducción de las fuerzas intermoleculares, expuso que el efecto plastificante puede ser dado
por sustancias como: agua, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos orgánicos, aminas, ésteres,
amidas y mezclas entre estos, pero se prefiere utilizar plastificantes cuya presión de vapor
sea baja para evitar que éste se volatilice al finalizar el proceso de extrusión o de
calentamiento. Los plastificantes de uso más común son los polioles, especialmente el
glicerol o glicerina.
25
3. DISEÑO METODOLÓGICO
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN
El tipo de investigación de este proyecto es de carácter explicativa y aplicada, debido a que
la información recolectada fue adoptada en la práctica con el fin elaborar una película que
alargue la vida de la fruta y evite el ataque microbiano, que pueda ser utilizada a futuro en la
elaboración de empaques para alimentos, de manera que aporte a la reducción de agentes
contaminantes que puedan afectar la salud de los consumidores, los objetivos propuestos para
este proyecto se llevaron a cabo a un nivel experimental a través del cual se evaluó el
comportamiento de la película desde los puntos anteriormente descritos [8].
Según Arias (2012), la investigación explicativa se encarga de buscar el porqué de los hechos
mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto. En este sentido, los estudios
explicativos pueden ocuparse tanto de la determinación de las causas (investigación post
facto), como de los efectos (investigación experimental), mediante la prueba de Hipótesis.
Sus resultados y conclusiones constituyen el nivel más profundo de conocimientos [8].
Para Murillo (2008), la investigación aplicada recibe el nombre de “investigación práctica o
empírica”, que se caracteriza porque busca la aplicación o utilización de los conocimientos
adquiridos, a la vez que se adquieren otros, después de implementar y sistematizar la práctica
basada en investigación. El uso del conocimiento y los resultados de investigación que da
como resultado una forma rigurosa, organizada y sistemática de conocer la realidad [36].
3.2. DISEÑO ADOPTADO
El diseño que adoptó el presente proyecto fue de tipo experimental, ya que fue necesario
manejar diferentes parámetros como lo son temperatura, humedad relativa, presión,
viscosidad, a escala de laboratorio, para llevar a cabo esta investigación. El diseño
experimental es aquel según el cual el investigador manipula una variable experimental no
comprobada, bajo condiciones estrictamente controladas. Su objetivo es describir de qué
modo y porque causa se produce o puede producirse un fenómeno. Busca predecir el
comportamiento de un fenómeno y elaborar pronósticos, que una vez confirmados se
convierten en leyes y generalizaciones tendentes a incrementar el cúmulo de conocimientos
pedagógicos y el mejoramiento de la acción educativa [37].
3.3. ENFOQUE ADOPTADO
Debido a las características del proyecto, el cual requiere la medición de variables y la toma
de datos de manera experimental, el enfoque más acertado a utilizar es el cuantitativo, este
utiliza la recolección de datos para probar la Hipótesis con base en la medición numérica y
el análisis estadístico, con el fin establecer pautas de comportamiento y probar teorías. El
enfoque cuantitativo usa la recolección de datos para probar Hipótesis, con base en la
medición numérica y el análisis estadístico, para establecer patrones de comportamiento y
probar teorías [38].
26
3.4. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS PARA EL LOGRO DE LOS OBJETIVOS
La metodología por utilizar para alcanzar los objetivos, se propone utilizar métodos
presentados en la literatura para la creación de las soluciones que al mezclarlas formarán la
película principal de alginato, posterior a esto se procederá a adicionar aditivos para mejorar
sus características principales como apariencia, firmezas, homogeneidad y, adicionar
propiedades antifúngicas con el aceite esencial de árbol de té, después de tener las soluciones
se procede a realizar la inmersión de la fruta primero en la solución de alginato de sodio y
luego en la solución de cloruro de calcio para que se forme la película sobre la fruta. Para
revisar la eficacia del recubrimiento se procede a crear un panel que calificará las distintas
muestras mediante escalas propuestas
3.5. POBLACIÓN Y MUESTRA
A partir de un muestreo no probabilístico se estableció como población 35 unidades, de
banano. Sus condiciones de almacenamiento y tratamiento fueron establecidas basándose en
los análisis fisicoquímicos realizados en el laboratorio. La materia prima utilizada fue
obtenida de supermercados de la ciudad, la cual debe contar con parámetros de calidad como
apariencia, grado de maduración y un tamaño promedio para así realizar las pruebas en ella.
3.6. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Debido, a que el proyecto tiene un enfoque cuantitativo, la técnica de recolección más
apropiada empleada en el trabajo es observación estructurada debido a que se va a observar
el tiempo de maduración de la fruta durante un lapso establecido para el estudio de esta,
ademas esta tiene la principal característica, que se basa en que el investigador tiene un plan
referente a que variables debe observar y por tanto que tipos de datos deben ser recolectados.
Para esto se emplearán como técnicas la medición de variables de carácter cuantitativo con
el fin de obtener valores con respecto al peso, humedad, maduración de la fruta, y la
formación de un panel sensorial que calificará una serie de parámetros y variables las cuales
están definidas en el panel como lo son el olor, sabor, color, textura con el fin de determinar
el rendimiento del recubrimiento.
3.7. HIPÓTESIS
Hi: El uso de alginato de sodio como materia prima principal, en presencia de iones de calcio
dará como resultado un recubrimiento bio-polimérico que cumpla con las propiedades de
barrera para la protección de la fruta
Ho: El uso de alginato de sodio como materia prima principal, en presencia de iones de calcio
no dará como resultado un recubrimiento bio-polimérico que cumpla con las propiedades de
barrera para la protección de la fruta
27
3.8. VARIABLES Y OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
3.8.1. Variables dependientes
Cuadro 4. Variables dependientes del proceso
Variables Dependientes Definición Unidades
Espesor Grosor de la película
formada sobre la fruta
mm
Protección Antifúngica Barrera contra el ataque
microbiano de hongos
Ausencia o presencia de
colonias
Fuente: autores.
3.8.2. Variables Independientes
Cuadro 5. Variables independientes del proceso
Variables
Independientes
Definición Unidades
Tiempo de inmersión Período determinado
durante el que se realiza la
inmersión de la fruta en las
soluciones.
Minutos
Tiempo de estudio Período determinado
durante el que se realiza la
observación del
comportamiento de la fruta
con el recubrimiento
Días
Concentración de Aditivos Relación de la cantidad de
soluto, sobre la cantidad de
solvente usada de
sustancias químicas
añadidas en la solución con
el fin de mejorar
propiedades del
recubrimiento
P/V
Fuente: autores.
28
3.9. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
Para procesar la información, se llevaron a cabo análisis fisicoquímicos y organolépticos con
el objetivo de evaluar las condiciones del recubrimiento en las frutas y la influencia del
recubrimiento en el deterioro de estas, se realizaron análisis estadísticos descriptivos.
(pueden completar Temperatura y humedad).
Para elaborar las películas de alginato se realizaron ensayos preliminares los cuales
consistieron en la preparación una solución de alginato de sodio al 2% p/v, estas fueron
depositadas en vidrios de reloj, de forma que la solución ocupara todo el recipiente;
seguidamente, se añadió sobre esta una solución de cloruro de calcio al 2,5% p/v en exceso,
la cual se dejaba durante diferentes intervalos de tiempo, entre uno y cinco minutos, con el
fin de poder evaluar el comportamiento de la película al momento de formarse y el tamaño
del espesor que esta adquiría una vez formada la película.
Una vez formada la película, se retiraba vertiendo el exceso de solución de cloruro en la
solución que se había preparado y se procedía a desprenderla con el fin de observar de manera
cualitativa las características de la película, como su elongación, transparencia y consistencia.
Posteriormente, se replicó el experimento adicionando a la solución de alginato glicerina en
una concentración en 1,25% p/v, para mejorar las propiedades de la película, se realizaron
las mismas observaciones antes mencionadas. Posteriormente, se replicó el experimento, con
una adición de agente lipofílico (aceite esencial árbol de té) a una concentración de 0,57%
v/v y luego con una concentración de 0,005% v/v. Estas condiciones de trabajo se estipularon
con base a ensayos previamente establecidos que se encuentran en la literatura, donde se
establece obtienen resultados favorables a estas concentraciones [12] [23].
Para estudiar el efecto del recubrimiento sobre la fruta, se realizó un seguimiento del peso de
muestras con y sin recubrimiento, cuya obtención se realizaba por inmersión de la fruta en la
solución de alginato-aditivos durante 5 segundos y posterior inmersión en la solución de
cloruro de calcio por 5 minutos. Luego, los bananos se almacenaron colgados para evitar
daño por influencia de las superficies, durante 4 y 8 días, periodos en los cuales se realizó un
seguimiento diario de la pérdida de peso y cambios en la apariencia de los frutos. Estos
tiempos se estipularon en vista de que se debía evaluar la evolución de la fruta estando
recubierta, por lo que se propuso establecer tiempos grandes de intervalo, para lograr apreciar
los cambios significativos que esta presenta.
Finalmente, tras los periodos de almacenamiento estipulados, se procedió a elaborar un panel
sensorial para evaluar los cambios en las propiedades organolépticas que presentaba la fruta
con respecto a una fresca, las variables evaluadas fueron: olor, color, textura (firmeza) y el
sabor del fruto, para ello se diseñaron instrumentos de recolección de información y la
conformación de un panel sensorial.
Para la evaluación del panel se dispuso de una habitación dividida en secciones donde cada
una correspondía a una prueba, iniciando por el olor, se disponían de las muestras una por
una sin que los jueces supieran a que día correspondía cual muestra, estos la olían y la
calificaban con una palabra favorable (Bueno o excelente), neutra (Regular), Negativa
29
(Horrible, Malo, Muy maduro) y durante las pruebas se añadió una palabra nula (Nada),
debido a que algunos jueces no percibían un olor fuerte en la fruta. Después se procedía a la
prueba de color, se les estableció un rango de color donde debían ubicar la fruta dependiendo
de esta escala. En la prueba de firmeza, los jueces tocaban la fruta, la manipulaban y la
calificaban con una escala numérica que tan firme sentían la fruta. Por último, se realizaba la
prueba de sabor, se les entregaba una porción de la fruta, y estos la ingerían y calificaban que
tan dulce la percibían. Todos estos resultados se registraban en hojas donde se les explicaban
los procedimientos y se les disponían para este fin como se muestra en el Anexo 1. Este
procedimiento se realizó en base a la norma estandarizada NTC 3915.
30
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. FORMACIÓN DE LA PELÍCULA DE ALGINATO Y ADITIVOS.
A partir de las pruebas preliminares se encontró que la mezcla de las soluciones de alginato
de sodio y cloruro de calcio, después de unos segundos en contacto, forman una película
gruesa, aunque de apariencia opaca que se quiebra al aplicar una pequeña fuerza estirándola
con las manos, también se evidenció que a mayor tiempo de contacto entre las soluciones,
mayor era el grosor de la película, por lo que se limitó el tiempo de contacto a 5 minutos para
así tener una película delgada y manejable como se aprecia en la Figura 2 (a). Por otro lado,
se observó que la película tiende a resecarse después de un 1 día de exposición al medio
ambiente como se muestra en la Figura 2 (b), este es un comportamiento normal de las
películas de alginato [4] y aparentemente no altera las propiedades mecánicas ni ópticas de
las películas, solo se percibe una ligera contracción por la pérdida de masa. Para mejorar
estas características, se le adicionó glicerina a la solución de alginato, antes de colocarla en
contacto con la solución de cloruro, esto permitió la formación de una apariencia
transparente, brillante y tras la exposición por 24 h, no se percibe perdida de humedad (Figura
3 (c)).
Figura 3. Películas formadas a partir de soluciones de alginato de sodio y cloruro de
calcio con periodos de secado de a) 0h b) 24 h y c) con adición de glicerina.
Fuente: autores.
La adición del aceite esencial de árbol de té no supuso una variación significativa en las
características y propiedades de la película, solo le añadió un olor fuerte típico del aceite. Por
lo que, a partir de los resultados preliminares se establecen como parámetros de formación
de las películas trabajar con: soluciones de alginato al 2 % P/V con adición de glicerina al
1,25%P/V y solución de cloruro de calcio al 2,5 % P/V. La elaboración de estas películas no
posee aceite esencial árbol de té, debido a que este último solo le presenta una mejora
característica al ataque microbiano mas no interfiere en la formación de la película.
La película formada fue analizada por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier
(FT-IR) empleando un espectrómetro Shimadzu IRTracer-100, cuyos resultados que se
31
muestran en la Figura 4, evidencian que los aditivos no suponen modificaciones importantes
en la estructura química del alginato, la cual se caracteriza por: una banda ancha centrada en
3297 cm-1 producto de las vibraciones típicas de los enlaces O-H, vibraciones que también
presenta la molécula del glicerol, tanto de la estructura química del alginato como de la
humedad de la muestra. La presencia de una señal alrededor de 1628 cm-1 que representa las
señales de estiramiento asimétrico de los grupos carbonilos COO-, señal que emiten los
terpenos, que son las moléculas que constituyen los aceites esenciales. La señal emitida por
el grupo carbonilo COO-, está seguida por una señal en 1414 cm-1, la cual corresponde a las
vibraciones simétricas del COO-, vibraciones que también se encuentran en la molécula de
glicerina. Una señal en 1082 cm -1 producto de las vibraciones C-O, una banda de flexión C-
OH y plegamiento O-H ubicada alrededor de 1033 cm-1 y finalmente vibraciones de torsión
C-OH centradas en 600 cm-1. [39].
Figura 4. Infrarrojo de la película formada.
Fuente: autores.
32
Figura 5. IR de Alginato. EG(Etilenglicol), AC (Ácido cítrico Anhidro), ALG-Na
(Alginato de sodio)
Fuente: Síntesis de silicatos de calcio por el método Pechinie intercambio iónico de alginato
de sodio-cloruro de calcio. 2016 [40].
4.2. COMPORTAMIENTO DEL BANANO CON EL RECUBRIMIENTO
Con el fin de evaluar la influencia del alginato y el árbol de té sobre las características del
fruto, se compararon tres tipos de muestras: muestras blanco (sin recubrimiento de alginato,
SR), muestras con recubrimiento de alginato con adición de aceite de árbol de té en
proporción de 0.005% (CR) y muestras con recubrimiento de alginato con adición de aceite
de árbol de té en 0.57% (CRA) replicadas 5 veces, las cuales se almacenaron durante 4 y 8
días. En la figura 6 se muestran un referente de cada una de las muestras sustraídas del anexo
2, luego de 0, 4 y 8 días de tratamiento, en estas se observa que la fruta sin recubrimiento es
más susceptible al ataque de hongos, ya que, incluso estando todas las muestras en la misma
zona de almacenamiento, el hongo se presentó solo en la muestra sin recubrimiento, esto
pudo haber sido debido a la acción de aceite de árbol de Té, cuya acción antifúngica ha sido
ampliamente comprobada [23].
33
Figura 6. Muestras el primer, cuarto y octavo día con las distintas concentraciones de
aceite.
Fuente: autores.
El pardeamiento es un indicador de la oxidación o madurez de la fruta, y se muestra como
manchas negras en toda la superficie de la cáscara, producto de la cantidad de almidón,
azucares y demás componentes de la fruta que van variando de acuerdo con la velocidad de
respiración, medio en el que se encuentra y su manipulación, esto determinará si es apta para
consumo o no. En el caso de las muestras, el pardeamiento más pronunciado fue en aquellas
que no poseen el recubrimiento, siendo el que mejor preserva su color el que tiene una
concentración menor de aceite de árbol de té. Sin embargo, al cortar la fruta, se observó que
algunas las muestras recubiertas con la película que contenía aceite en proporción de 0.57%
presentaba un escurrimiento como se muestra en la figura 7. Por lo que se puede inferir que
la firmeza estuvo ligada a la concentración del aceite, y que repercutió en una pérdida de
firmeza, aunque el peso aparente de la fruta se conservaba. En este sentido, el exceso de
aceite produjo que el peso de la fruta se conserve mucho más su peso teniendo una apariencia
fresca a los 4 días, pero teniendo variaciones significativas en la consistencia en algunos
casos.
Día 0 Día 4 Días 8
SR0 SR4 SR8
CR0 CR4 CR8
CRA0 CRA4 CRA8
Sin
rec
ub
rim
ien
toC
on
rec
ub
rim
ien
to c
on
0,0
05%
de
ace
ite
Rec
ub
rim
ien
to c
on
0,5
7%
de
ace
ite
34
Figura 7. Muestras de banano con recubrimiento de alginato con alta concentración de
aceite esencial (0,57%) después de 4 días.
Fuente: autores.
En general de estas inspecciones se observó que una de las variantes en el comportamiento
de la fruta es la concentración del aceite esencial presente en la solución; el exceso de aceite
esencial de árbol de té (0.57% v/v) produce una retención de líquidos en la fruta, evidenciada
en características como la consistencia aguada de la fruta y la conservación de peso que se
traduce en la disminución de la perdida de vapor de agua y gases de interacción con el medio.
Esto concuerda con lo establecido por Hernández (1994), quien, al realizar estudios con
adición de aceite de orégano mexicano, encontró que estas dos propiedades dependen de la
relación entre los componentes de la porción hidrofílica e hidrofóbica de la película. Por lo
tanto, la adición de compuestos lipídicos a películas de alginatos mejora sus propiedades de
barrera al vapor de agua. Sin embargo, a concentraciones mayores del 1.00% (para el aceite
de orégano), la transferencia de vapor de agua en las películas estudiadas, así como su
permeabilidad, tienden a disminuir [19].
Los resultados del seguimiento de pérdida de peso de los bananos, evidencian la transpiración
o perdida de agua desprendida por la reacción de respiración de la fruta, la cual a mayor
temperatura del medio aumenta su tasa y por ende su pérdida de peso. [41] En la tabla 6 se
muestra como la pérdida de peso de las muestras varía de acuerdo a su recubrimiento, las
muestras sin recubrimiento tienden a perder mayor peso que aquellas que poseen el
recubrimiento, esto debido a que la película es capaz de retener los líquidos de la fruta y,
entre mayor sea la concentración del aceite de árbol de Té, la pérdida de peso era menor.
35
Cuadro 6. Promedio de pérdida de peso de la fruta después de 4 y 8 días con respecto
a su valor inicial. SR (sin recubrimiento), CR (con recubrimiento 0,005% de aceite de
Árbol de Te), CRA (con recubrimiento 0,57% aceite de Árbol de Te)
Días 4 días 8 días
Muestra peso perdido peso perdido
SR 8.5 % 21%
CR 6% 14%
CRA 5% -
Fuente: autores.
Para el caso de la muestra con recubrimiento con mayor concentración de aceite de árbol de
té, la retención de líquidos y el ablandamiento en algunas zonas de la fruta dificultaba su
manipulación, con el paso de los días la fruta presentaba en su interior un acumulamiento de
secreciones a pesar de que visualmente la cascara no presentaba signos de putrefacción y
pardeamiento pronunciado a los 4 días como se muestra en la Figura 6 esta situación solo se
presentó en algunas muestras. Con la concentración de aceite de 0,005% de aceite esencial
de árbol de Té se logra que el porcentaje de peso perdido de la fruta sea entre el 13% a un
15%, esto es un 5% menos que el peso perdido por el blanco, manteniendo sus características
naturales del banano.
4.3. PRUEBAS SENSORIALES
Las pruebas sensoriales se realizaron para medir la percepción de un grupo de personas frente
a los cambios de la fruta, calificando mediante un panel sensorial el cual se llevó a cabo
después de los 8 días de proceso. Para llevar a cabo este panel, se buscaron 10 personas que
tuvieran disponibilidad para realizar la prueba y, además, debían tener un sentido del olfato
sin obstrucciones (que no tuvieran gripe, o alguna limitación olfativa), condiciones de vista
aceptable (no era impedimento si estos utilizaban gafas), sentido del gusto desarrollado
(especificar si tenían alguna limitación del sabor o si fumaban), y capacidad de diferenciar
textura y durezas. Previamente se realizó una capacitación a estas personas, las cuales
pasaron por una sección teórica donde se les hizo conocer los diferentes niveles de sabor,
olor, textura, color con respecto a diferentes frutas y una explicación detallada de las pruebas
a realizar y luego, pasaron por una prueba experimental donde se les hizo probar, oler, tocar
y diferenciar distintitos elementos con el fin de ver si resultaban viables para la elaboración
del panel sensorial. Posterior a verificar a los jueces catadores, se procedió a realizar el panel
sensorial, donde se obtuvieron los resultados de las cuatro características evaluadas, color,
olor, sabor y textura.
4.3.1. Pruebas de color. Para el análisis sensorial de color se tomó como referencia una
imagen con las distintas etapas de maduración y pardeamiento del banano, a partir de la cual
se calificaría las muestras presentadas de acuerdo con la siguiente escala: las valoraciones de
1 a 4 representan un banano que contiene altos niveles de almidón, pero bajos niveles de
azúcar, además de una oxidación nula (Pardeamiento enzimático). Seguidamente con los
36
valores de 5 a 7 se tienen bananos con niveles moderados de almidón y azúcar, además
empiezan a obtener un color más amarillo. En la escala entre el 7 y 9 se empiezan a notar las
primeras manchas negras sobre la superficie de la cáscara, por lo tanto, el pardeamiento
enzimático empieza a aparecer. Se tiene el estado de maduración óptimo de la fruta, debido
a los niveles moderados de almidón y azúcar que presentan. En la escala del 10 al 15 se tienen
bananos más “pintosos”, donde el pardeamiento enzimático se puede apreciar en toda la
superficie del fruto, este además de poseer altos niveles de azúcar, contiene bajos niveles de
almidón [42].
Durante la prueba, inicialmente, se calificaría la fruta fresca en un estado de maduración
óptimo para poder evaluar visualmente si las muestras con recubrimiento presentaban
cambios o deterioro en el color durante su periodo de almacenamiento.
Figura 8. Guía para la evaluación del color de la fruta.
Fuente: Revista La vanguardia. ¿Qué número corresponde al plátano perfecto? 2019 [43].
En la figura 9 se muestran los resultados de la prueba de color, en estos se puede observar
que el recubrimiento con una concentración baja de aceite esencial de árbol de Té no
representa un cambio significativo en el proceso de pardeamiento de la fruta si se compara
con su semejante sin recubrimiento a los 4 días, sin embargo a los 8 días se logra un puntaje
mejor al que obtiene el blanco para el mismo tiempo; Este comportamiento es consistente
con las muestras recubiertas con películas con mayor concentración de aceite las cuales
incluso presentan una disminución del pardeamiento a los 4 y 8 días con respecto al blanco.
Estos resultados sugieren que, en términos de la conservación del color, el recubrimiento
genera un efecto positivo.
37
Figura 9. Resultados de prueba de color e imagen representativa de los resultados.
Fuente: autores.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Promedio
Esc
ala
de
colo
r
SR0 SR4 CR4 CRA4 SR8 CR8 CRA8
Día 4 Días 8
SR4 SR8
Sin
recu
brim
ien
to
CR4 CR8
CRA4 CRA8
Con
rec
ub
rim
ien
to c
on
0,0
05%
de
ace
ite
Rec
ub
rim
ien
to c
on
0,5
7%
de
ace
ite
38
4.3.2. Prueba de firmeza. Para esta prueba se le pidió al panel que calificaran que tan blanda
se siente la fruta con una escala del 1 al 10, con respecto a la fruta fresca o en óptimas
condiciones, siendo el 1 una calificación que representa una fruta con firmeza adecuada, es
decir, considerada como óptimas y 10 un producto demasiado blando, que refleja una sobre
maduración de la fruta. En la Figura 10 se puede observar las percepciones de los jueces
frente a esta característica de la fruta. Si se compara el nivel de dureza con respecto al blanco,
se puede observar que esta no se conserva de un todo, pero si se compara con su homólogo
sin recubriendo en el mismo periodo de tiempo, se puede observar que esta se mantiene por
lo que el recubrimiento con una concentración baja de aceite no impacta significativamente
en la dureza del banano; el exceso de este, sin embargo, presentó fluctuaciones en su firmeza
dependiendo la muestra debido a que algunas de estas presentaron zonas blandas producidas
por la retención de líquidos dificultando su manipulación.
Figura 10. Resultados de prueba de firmeza
Fuente: autores.
4.3.3. Prueba de sabor. El banano se caracteriza por ser una fruta dulce, sur niveles de
dulzura depende del estado de maduración en la que esta se encuentre, en las etapas iniciales
del banano cuando este todavía presenta una coloración verde en su cascara, el nivel de
dulzura de la fruta va a ser bajo, cuando este ya posee una coloración amarilla en su totalidad,
sus niveles de dulzura van a ser medio, lo que se considera optimo y, cuando la fruta presenta
un pardeamiento pronunciado, el nivel de azúcar en la fruta será alto. En esta prueba se midió
la favorabilidad de la dulzura que se percibía en la fruta, como se muestra en la Figura 11, la
fruta era calificada del 1 al 10 siendo el 1 la menor calificación y 10 la mayor calificación,
es decir, un sabor agradable.
A partir de estos resultados se infiere que el recubrimiento no influye en el sabor de la fruta,
esto debido a que este no interactúa con ningún componente de la fruta que pueda modificar
el sabor de ella, por lo que las reacciones naturales para la producción de azúcar en la fruta
0
2
4
6
8
10
Promedio
Ran
go
de
val
ore
s
SR0 SR4 CR4 CRA4 SR8 CR8 CRA8
39
continuaron con su velocidad normal. Sin embargo, cabe resaltar que no fue posible
determinar las condiciones de sabor para las muestras con recubrimiento de alginato con la
concentración alta de aceite, ya que, por su apariencia viscosa, producto de la retención de
líquidos, los miembros del panel desistieron de su consumo.
Figura 11. Resultados de prueba de sabor.
Fuente: autores.
4.3.4. Prueba de olor. En esta prueba se buscó determinar cambios en la percepción del olor
de la fruta con recubrimientos, para ello se solicitó a los miembros del panel catalogar el olor
como favorable, neutro, negativo o nulo. En la figura 12, se representan los grupos en los que
se calificaría el olor de la fruta. Los resultados de la prueba sugieren que la muestra
considerada como blanco presentaba olor nulo, esto debido a que el fruto blanco se definió
como un producto fresco a nivel comercial, sin embargo, este aún no alcanzaba los niveles
de maduración óptimos de la fruta. En este sentido, las muestras que presentaros resultados
más aceptables en cuando al olor fueron las muestras con recubrimiento con baja
concentración de aceite y la muestra sin recubrimiento con 4 días de almacenamiento. De
estos resultados se puede observar una incidencia positiva del recubrimiento en el olor del
fruto, ya que la fruta sin recubrimiento tras de un periodo de 8 días de almacenamiento
exhibió características de olor negativas en su totalidad, lo cual no se presentó en las demás
muestras.
Otro aspecto importante de mencionar es que, a pesar de que la solución de alginato tiene un
fuerte olor característico del aceite esencial utilizado, este no se traspasa al banano, es decir,
la película formada sobre el fruto no añade olores diferentes al fruto.
0
2
4
6
8
10
12
Promedio
Esc
ala
de
sab
or
SR0 SR4 CR4 CRA4 SR8 CR8
40
Figura 12. Resultados de prueba de olor.
Fuente: autores.
4.3.5. Análisis general de los resultados del panel
Para analizar todos los resultados obtenidos en el panel sensorial se hizo una estandarización
de las variables con una escala de 1 a 5, de tal forma que se pudiera obtener una misma escala
comparativa para cada una de las pruebas, esta estandarización de realizó dando un peso de
5 a las características consideradas más favorables y 1 a la menos favorable como se muestra
en la tabla 7.
Cuadro 7. Estandarización de variables del panel sensorial.
Fuente: autores.
Esta estandarización permite unificar todas las variables de manera que la muestra con mayor
valoración total determina cual muestra presenta un perfil de sensorial más favorable y cuyo
máximo corresponde a una puntuación de 20. En la figura 13, se presentan los resultados
obtenidos después de la estandarización de las variables, tanto por prueba como su resultado
total.
20%
40%
60%
80%
100%
CR8 CRA8 SR8 SR4 CRA4 CR4 SR0
Po
rcen
taje
de
resp
ues
ta
Favorable Neutro Negativa Nulo
Escala Valor Escala Valor Escala Valor Escala Valor
7 - 9 5 Favorable 5 9 - 10 5 1 -2 5
4 - 6 4 Neutro 4 7 - 8 4 3 - 4 4
1-3 3 Negativa 3 5 - 6 3 5 - 6 3
10 - 12 2 Nulo 2 3 - 4 2 7 - 8 2
13 - 15 1 1 -2 1 9 - 10 1
COLOR OLOR SABOR BLANDO
41
Figura 13. a) Resultados obtenidos por las muestras en cada prueba. b) Porcentaje de
favorabilidad de las muestras
Fuente: autores.
De acuerdo con la gráfica se evidencia que las muestras con mejor puntaje fueron las
muestras con recubrimiento y sin recubrimiento con 4 días con porcentajes de favorabilidad
superior al 65%, y entre las muestras de 8 días, la mejor fue la poseía un recubrimiento con
una concentración de 0,0057% de aceite de árbol de té.
012345
CR8
CRA8
SR8
SR4CRA4
CR4
SR0
a.
Olor Color Sabor Firmeza
0%
20%
40%
60%
80%
100%
b.
SR0 SR4 CR4 CRA4 SR8 CR8 CRA8
42
CONCLUSIONES
Con la metodología utilizada se pudo obtener una película de alginato de sodio que se forma
mediante la interacción entre las soluciones de alginato de sodio y cloruro de calcio, la cual
se logró mejorar sus características físicas adicionando glicerina de tal forma que la película
posea firmeza, transparencia y homogeneidad. La adición de un agente lipofílico como el
aceite esencial de árbol de té no supuso un cambio significativo en las características antes
mencionadas de la película, solo le confería un olor notable y característico del aceite. En el
análisis de espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) empleando un
espectrómetro Shimadzu IRTracer-100, se puede notar las bandas características del alginato
calcio, y no muestra las bandas de glicerina debido a que se pudo solapar la emisión de la
interacción del espectro infrarrojo al chocar con las moléculas de glicerina y de aceite
esencial árbol de té ya que la masa de alginato estaba en mayor proporción.
El uso de películas de alginato mediante el proceso de inmersión de la fruta en las dos
soluciones que permite la formación de esta sobre la fruta, logra conservar el color, la dureza
y el peso de la fruta, adicional a esto, debido al aceite esencial presente en la película la fruta
posee la capacidad de protección frente a hongos en condiciones climáticas típicas de la costa
caribe colombiana (Cartagena), por lo que se puede inferir que esta película puede ser
implementada en los procesos postcosecha del banano para conservar sus características
durante su transporte y almacenamiento previniendo además los hongos en la fruta.
En definitiva, las soluciones de alginato de sodio junto con el cloruro de calcio se constituye
como buenas materias primas para la elaboración de recubrimientos, debido a que permiten
la formación de la película uniforme de forma rápida y sencilla para una protección básica
de la fruta, la cual se puede mejorar por medio de aditivos cuyo uso ayuda a mejorar las
características de las películas, por ejemplo, la glicerina mejora la apariencia de la película
y, el extracto de árbol de té añade beneficios como protección frente a ataque de hongos. Sin
embargo, las concentraciones de los aditivos generan distintas respuestas, por lo que es muy
importante evaluar cual es la concentración óptima para obtener el resultado deseado; en el
caso del aceite de árbol de té, a mayor concentración, mayor era la capacidad de retención de
líquidos en la fruta, lo cual supone un ablandamiento significativo en esta que hace que sea
poco favorable el manejo de la fruta. La concentración de aceite debe estar por debajo de
0,5% v/v.
43
RECOMENDACIONES
La posición utilizada de la fruta durante el almacenamiento propicia la ruptura de la corona
del banano, presentando desprendimientos y puntos focales de maduración, pudrición y
desprendimientos debido a movimientos producidos por la brisa o por efectos de gravedad,
lo que supone que se requiere un estudio de otras posiciones de reposo después que se cumpla
el proceso de secado de la película en la fruta para observar que tanto y de qué manera influye
la posición de reposo en el proceso de maduración.
Las concentraciones de aceite de árbol de té suponen una variable muy importante en la
película, ya que esta afecta las demás propiedades físicas y sensoriales de fruta mas no de la
película, por lo que se recomienda el uso de concentraciones inferiores a 0,5% v/v.
44
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50
Anexo 1. Formato de evaluación de panel
En caso de necesitar los datos obtenidos en el panel solicitar a los autores del documento
por los correos [email protected] y [email protected]
CODIGO PDS 01: PRUEBA DE PERCEPCION DE OLOR
CODIGO JUEZ CATADOR: ______________________________ FECHA: _______________
PROCEDIMIENTO PARA LOS JUECES:
1. Lea las instrucciones de la prueba, cerrar los ojos.
2. Destape la muestra en el momento en que considere que se encuentra listo para
realizar la percepción.
3. Acerque a la nariz, el recipiente en donde se encuentra la muestra para detectar el
olor, aspirando con fuerza rápidamente
4. Realice mínimo tres percepciones y cada vez que lo haga, tape el recipiente para evitar
que se volatilice el olor.
5. Abra los ojos: ¿Cuál es el olor percibido en cada muestra?
A____________________________
B____________________________
C____________________________
D____________________________
E____________________________
Observaciones o comentarios
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
51
CODIGO PDS 02: PRUEBA DE PERCEPCION DE COLOR
CODIGO JUEZ CATADOR: ___________________________ FECHA: ___________
PROCEDIMIENTO PARA LOS JUECES:
1. Asegúrese que el lugar de prueba se encuentra bien iluminado.
2. Ordene las muestras de banano con, base en la gráfica, según considere la degradación
del color
3. Coloque su respuesta escribiendo en orden numérico o en su defecto la letra de los
bananos según el orden que uds percibe en su evaluación.
A____________________________
B____________________________
C____________________________
D____________________________
E____________________________
Observaciones o comentarios
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
52
CODIGO PDS 03: PRUEBA DE PERCEPCION DE SABOR
CODIGO JUEZ CATADOR: ______________________________ FECHA: _______
1. Lea las siguientes instrucciones cuidadosamente
2. Pruebe las muestras que se le presentan a continuación e indique señalando en las
escalas el grado de dulzura de cada una.
Muestra (a)
Dulzura
Muestra (b)
Dulzura
Muestra (c)
Dulzura
Muestra
(d)
Dulzura
Muestra (e)
Dulzura
53
3. Responda las siguientes preguntas colocando en el espacio la letra de la muestra según
su respuesta.
Cuál es la muestra más natural: _______
Cuál es la muestra más degradada: _______
Cuál es la muestra más conservada: _______
54
CODIGO PDS 04: PRUEBA DE PERCEPCION DE TEXTURA
CODIGO JUEZ CATADOR: ______________________________ FECHA: ________
PROCEDIMIENTO PARA LOS JUECES:
1. Lea las siguientes instrucciones cuidadosamente
2. Introduzca la muestra en la boca utilizando la lengua, encías, paladar, garganta y
empleando también el sentido del oído en el momento de morder y masticar la
muestra para percibir su textura.
3. A continuación, indique empleando las escalas el grado entre menos a más en el que
percibe la muestra según los descriptores de textura que se plantean, si el descriptor
que se presenta no aplica a la muestra que está evaluando no marque esa escala.
Muestra (a)
Gomoso
Blando
Duro
Muestra (b)
Gomoso
Blando
Duro
55
Muestra (c)
Gomoso
Blando
Duro
Muestra (d)
Gomoso
Blando
Duro
Muestra (e)
Gomoso
Blando
Duro
56
Observaciones o comentarios:
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57
Anexo 2. Imágenes de algunas muestras de banano
Día
0
Día
4D
ías 8
SR
0S
R4
SR
8
CR
0C
R4
CR
8
CR
A0
CR
A4
CR
A8
Sin recubrimientoCon recubrimiento con
0,005% de aceite
Recubrimiento con 0,57%
de aceite
