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EFECTO DEL PH, CONCENTRACIÓN DE CMC Y SÓLIDOS
SOLUBLES EN LA ACEPTABILIDAD DEL NÉCTAR DE
BERENJENA
I. INTRODUCCIÓN:
El tomate de árbol Cyphomandra betaceae pertenece a la familia de las
solanáceas tropicales, es una planta originaria de los Andes Peruanos disperso
en otros países de la región andina como Chile, norte de Argentina, Ecuador y
Bolivia dónde es producido extensivamente, así como en Brasil y Colombia,
con la finalidad de exportar y aprovechar sus frutos comestibles.
En Europa se la consume fresca, mientras que el consumidor estadounidense la
prefiere preparada. Es un excelente complemento para ensaladas de frutas, y
vegetales, así como platos gourmet. Se la utiliza para la elaboración de helados
y, por su alto contenido de pectina, para mermeladas.
El tomate de árbol es una fruta muy versátil en cuanto a variedad de
preparaciones. Se la consume principalmente en jugo, y en almíbar. En la
actualidad en el país se está produciendo pulpa congelada de tomate de árbol
para consumo local.1
El néctar es una bebida líquida y nutritiva con pulpa en un mínimo del 50%,
preparada a partir de una o más variedades de frutas, conteniendo uno o varios
edulcorantes y azúcares, acidificantes, esencias y vitamina C; en su
preparación se realiza una dilución de la pulpa con el agua retirando parte de la
fibra para obtener bebidas claras y se utiliza un estabilizador o espesante como
el carboximetilcelulosa (0,1%), formado por la carboximetilación de la
celulosa en presencia de hidróxido de sodio y cloruro de metilo.2
El Potencial de las plantas nativas podría constituir en Cajamarca, una nueva y
productiva industria ya que posee una considerable fuente para desarrollar a
1(http://www.sica.gov.ec/agronegocios/biblioteca/Convenio%20MAG%20IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf)2 Multon, J. 2000.
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gran escala cultivos de dichas plantas; como por ejemplo la Berenjena
(Cyphomandra betaceae ); cuyo potencial agroindustrial como recurso
agronómico sostenible no es conocido del todo.
Cajamarca, por su diversidad de climas y especies vegetales y el gran potencial
humano, presenta las condiciones favorables para cultivar e industrializar la
Berenjena (Cyphomandra betaceae ), favoreciendo notablemente la industria
local.
II. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
2.1. VARIABLES:
Variables Independientes:
- Concentración de CMC
- Ph
- Concentración de sólidos solubles.
Variables Dependientes:
- Aceptabilidad (Propiedades organolépticas)
2.2. PROBLEMA:
¿Cuál será el efecto de la variación del pH, concentración de CMC y
concentración de sólidos solubles, en la aceptabilidad del néctar de
Berenjena (Cyphomandra betaceae )?
III. OBJETIVOS:
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Objetivo General:
Determinar el efecto de variación del pH, la concentración de CMC y
la concentración de sólidos solubles en la Aceptabilidad del néctar de
Berenjena (Cyphomandra betaceae ).
Objetivos Específicos:
- Establecer un proceso óptimo para la elaboración de néctar de
berenjena.
- Determinar la aceptabilidad del néctar de berenjena empleando
diferentes condiciones de estandarización.
IV. JUSTIFICACION:
Según los antecedentes, la Berenjena (Cyphomandra betaceae ), es un fruto
nativo originario en los andes de nuestro país con una producción adecuada y
con miras a exportación 3 por lo cual es necesario buscar nuevas alternativas
de transformación.
Este producto pretende alcanzar la calidad y aceptabilidad del consumidor
por medio de nuevos métodos de combinación de parámetros de
estandarización en el proceso.
Por las investigaciones realizadas decimos que el néctar de berenjena a nivel
de nuestro país no ha sido estandarizado por lo cual en este trabajo se trata
de llegar al valor más cercano de los parámetros de estandarización (pH,
ºBx, CMC) y lograr así la aceptación del consumidor alcanzando la calidad
del producto. Se debe rescatar que el fruto presenta un 20 % de Vitamina C;
también es considerado en frutoterapia como una de las frutas que fortalecen
3(http://www.sica.gov.ec/agronegocios/biblioteca/Convenio%20MAG%20IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf)
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el cerebro, y contribuye a curar migrañas y cefaleas severas, entre otras
tantas bondades medicinales.4
Mayormente la Berenjena (Cyphomandra betaceae), se consume
principalmente en jugo, y en almíbar, también en procesos de fruta
concentrada, esto motiva a industrializar una bebida de calidad y poder así
contribuir al desarrollo de nuestro departamento fomentando el cultivo y
crecimiento económico del país.
V. MARCO TEORICO:
5.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre científico: Cyphomandra
betaceae
Nombres Comunes: Berenjena, Tomate
de árbol, Tamarillo, Tomate de monte,
tomate de la Paz.
Reino: Vegetal
Clase: Angiospermae
Subclase: Dicotyledoneae
Orden: Tubiflorae
Familia: Solanacea
Genero: Cyphomandra
Especie: betaceae Send 5
5.2 COMPOSICIÓN NUTRICIONAL:
4 http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/ae620s/Pfrescos/TOMATEDEARBOL.HTM5http://www.regionlalibertad.gob.pe/web/opciones/pdfs/Manual%20de%20Tomate%20de
%20%C3%A1rbol.pdf
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El tomate de árbol es una fuente de Vitamina A, B6, C y E, rico en el hierro y el
potasio. También bajo en calorías y alto en la fibra. Los datos de la composición
nutricional se deben interpretar por 100 g de la porción comestible.6
TABLA 01: COMPOSICION NUTRICIONAL DEL TOMATE DE ÀRBOL
(Berenjena)
COMPUESTO CANTIDAD
Calorías 80 Ca
Agua 87.9 g
Proteína 1.9 g
Grasa 0.16 g
Cenizas 0.7g
Carbohidratos 11.6 mg
Fibra 1.1 g
Calcio 2.0 mg
Hierro 2.0 mg
Fósforo 36.0 mg
Vitamina C 20%
Fuente: http://www.exoticlandfruits.com/tamarillo.htm
5.3 USOS
El tomate de árbol se consume como fruta fresca, es materia prima en la industria
para la preparación de jugos, compotas, conservas dulces, jaleas, gelatina,
mermelada y concentrados congelados ya que tiene altos niveles de fibra, vitamina
A, B, C, K, minerales, calcio, hierro y fósforo.
Es considerado en frutoterapia como una de las frutas que fortalecen el cerebro, y
contribuye a curar migrañas y cefaleas severas. Estudios hasta ahora realizados
indican que tiene sustancias como el ácido gamma amino butírico que baja la
tensión arterial.7
6 http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/ae620s/Pfrescos/TOMATEDEARBOL.HTM7 http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/ae620s/Pfrescos/TOMATEDEARBOL.HTM
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El néctar: Es una bebida líquida con pulpa, preparada a partir de una o más
variedades de frutas, conteniendo uno o varios edulcorantes y otros ingredientes.
Mucha de estas bebidas tienen un contenido de zumo mínimo del 50 %, bien sea
zumo natural o reconstituido a partir del concentrado, además de esencias, vitamina
C, pectinas, azúcar y sustancias acidificantes. (ICMSF 1998). 8
Para darle consistencia al néctar se utiliza un estabilizador o espesante como el
carboximetilcelulosa (0.1%), formado por la carboximetilación de la celulosa en
presencia de hidróxido de sodio y cloruro de metilo. (Multon, J. 2000).9
Las bebidas refrescantes, los zumos de frutas, los concentrados, néctares y las
conservas a base de fruta son alimentos de escaso riesgo sanitario ya que los
patógenos no se presentan, debido al bajo valor de pH. Ocasionalmente se pueden
dar toxiinfecciones alimentarias debidas a estos productos, después de que los
organismos causantes de la alteración hayan neutralizado los ácidos naturales.
(ICMSF 1998).10
Las propiedades sensoriales: Son los atributos de los alimentos que se detectan por
medio de los sentidos; como por ejemplo la vista detecta el color y la apariencia, el
olfato detecta el olor y aroma, el gusto detecta el gusto y el sabor, el tacto detecta la
temperatura y el peso, el oído detecta la textura y rugosidad.
La evaluación organoléptica: Consiste en el examen de características tales como
el color, consistencia, textura, sabor y olor; determinando la aceptación o no del
producto. (Anzaldua, A. 2000).11
En el zumo y pulpas de frutas, cuyo pH es inferior de 4,0, es fácil lograr la muerte
de levaduras, mohos, y algunas bacterias lácticas y acéticas por tener una
termorresistencia baja.
8 (ICMSF 1998).9 (Multon, J. 2000)10 (ICMSF 1998)11 (Anzaldua, A. 2000)
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La pasteurización: Es el tratamiento térmico más utilizado para la conservación de
zumos y pulpas de frutas y consiste en mantener a una temperatura escogida durante
un tiempo determinado, provocando la muerte de microorganismos e inactivando
enzimas que pudiesen alterar el producto y hacerlo impropio para el consumo
humano. (Cheftel, J. y H. Cheftel. 1999).12
La reacción de maillard: Son un grupo complejo de transformaciones que traen
consigo la producción de melanoidinas coloreadas que van desde amarillo claro
hasta café oscuro, o incluso negro provocado por la presencia de un azúcar reductor
(cetosa o aldosa) y un grupo amino libre proveniente de un aminoácido o de una
proteína. Se realizan a temperaturas elevadas, pH alcalinos, actividades de agua
intermedias (0.6-0.9), aminoácidos (lisina), azúcares (xilosa, galactosa, fructuosa,
lactosa, manosa), metales (cobre, hierro), luz y oxígeno. Se evita la reacción
disminuyendo el pH, la temperatura, la actividad acuosa, o con adición de sulfitos,
metabisulfitos, anhídrido sulfuroso. (Badui, S. 1999).13
El valor nutritivo de las bebidas de fruta: Depende principalmente del tipo de
fruta utilizado, de los métodos de procesado y del grado de dilución. En la
preparación de néctares de fruta, sólo se retira parte de la fibra. Las bebidas claras,
no contienen fibra. (Arthey, D. y P. R. Ashurst. 1996).14
5.4. ELABORACIÓN DE UN NÉCTAR:
Pesado: De la pulpa concentrada, pasteurizada y congelada.
Estandarización: Se regula la cantidad de pulpa con adición de agua, adición de
azúcar, carboximetilcelulosa, y ácido. Para el calculo de agua se utiliza la
dilución de 3 Kg. de agua por cada Kg. de pulpa; mientras que el azúcar se
calcula en base a la concentración de sólidos solubles de la pulpa diluida (ºBrix
inicial) y a la concentración de sólidos solubles del producto que se desea
obtener (ºBrix final). Se adiciona 9,00 % de azúcar, 0,16 % de CMC y 0,10 % de
ácido cítrico en base al peso del producto.
12 (Cheftel, J. y H. Cheftel. 1999)13 (Badui, S. 1999)14 (Arthey, D. y P. R. Ashurst. 1996)
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Filtrado: La mezcla estandarizada es filtrada para retirar partículas extrañas y
homogenizar el tamaño de partícula.
Calentamiento: El producto obtenido de la mezcla anterior se la somete a una
temperatura de 85 ºC por un tiempo de cinco minutos con el fin de inactivar la
carga microbiana.
Envasado y cerrado: El producto se envasa en caliente en frascos de vidrio
térmico y el cerrado se realiza de inmediato.
Tratamiento térmico: El producto envasado se somete a un esterilizado a 121 ºC
y 15 lb. / pulg2 por un tiempo de 2,5 minutos; posteriormente se procede al
enfriamiento en un tanque que contiene agua fría hasta la temperatura de 20 ºC.
Almacenamiento: El producto se almacena en un ambiente fresco, limpio y
cerrado a temperatura de 20 ºC. 15
VI. HIPOTESIS:
A pH de 3.4; 14 ºBrix y 4 % de CMC se obtendrá el néctar de Berenjena de
mayor aceptabilidad.
VII. DISEÑO EXPERIMENTAL:
FLUJO DE OBTENCIÒN DEL NECTAR DE BERENJENA
15 SAAVEDRA, D. 1999 “Estudio de tres Alternativas de Industrialización de la Berenjena (Cyphomandra betacea) en Cajamarca” UNC, Pág. 32, 33.
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PRIMERA ETAPA:
Se procederá a la elaboración del néctar de berenjena.
SEGUNDA ETAPA:
RECEPCION, SELECCIÓN Y CLASIFICACION
RECEPCION, SELECCIÓN Y CLASIFICACION
PESADOPESADO
LAVADO Y DESINFECTADOLAVADO Y DESINFECTADO
DESPULPADO Y DESPEPITADODESPULPADO Y
DESPEPITADO
ESTANDARIZACIONESTANDARIZACION
COCCIONCOCCION
ENVASADO Y CERRADOENVASADO Y
CERRADO
TRATAMIENTO TERMICOTRATAMIENTO TERMICO
ALMACENAMIENTOALMACENAMIENT
O
PESADOPESADO
85 ºC
85 ºC
1 ml de clorox / 2 litros agua x 2 min.
pH = 3.0 y 3.4
ºBx = 10, 12, 14
CMC = 2 y 4 %
PRODUCTO FINALPRODUCTO FINAL
Evaluación Sensorial (Ordenamiento por preferencia)ANOVA
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La experiencia se efectuará sobre un diseño de bloques al azar
Se evaluará sensorialmente la aceptabilidad del Néctar de berenjena en
las combinaciones de CMC y pH para cada Brix.
Para este proyecto se utilizará un Diseño Factorial 3 x 2 x 2 (a x b x c)
Donde:
a = Niveles de Brix
b = Niveles de pH
c = Niveles de % de CMC
Los valores que utilizaremos serán:
o pH = 3.0 - 3.4
o %CMC = 2% - 4%
o º Bx = 10 ºBx – 12 ºBx -14ºBrix
Hallamos el Nº de tratamientos:
(3)x (2)x(2) = 12 Tratamientos
% CMC (c)
2 % 4 %
pH
(b)
pH
(b)
3.0 3.4 3.0 3.4
ºBx
(a)
10
12
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TERCERA ETAPA:
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En esta etapa, de las mejores combinaciones de CMC y pH en cada Brix
se comparará entre las tres mejores combinaciones a cada Brix y así
obtener la combinación óptima más aceptable.
% CMC (c)
2 % 4 %
pH
(b)
pH
(b)
3.0 3.4 3.0 3.4
ºBx
(a)
10
12
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La Evaluación Sensorial:
Emplearemos un método de ordenamiento por preferencia, prueba
evaluada con un ANOVA ; en dos etapas, la primera para cada
Brix y la segunda entre las mejores combinaciones a cada Brix.
Para desarrollar esta prueba se contará con un panel semientrenado de 20
personas (10 hombres y 10 mujeres) entre 20-25 años de edad; los cuales
ordenaran las cuatro muestras que degustarán según la aceptación de acuerdo
a su criterio. Estos datos nos permitirán determinar las muestras con mayor
aceptación el cual nos acercará al los resultados que deseamos obtener.
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
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1. http://www.sica.gov.ec/agronegocios/biblioteca/Convenio%20MAG%20IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf
2. http://www.regionlalibertad.gob.pe/web/opciones/pdfs/Manual%20de
%20Tomate%20de%20%C3%A1rbol.pdf
3. http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/ae620s/Pfrescos/TOMATEDEARBOL.HTM
4. ICMSF, 1998. Microorganismos de los Alimentos 6. Editorial Acribia.
S.A. Zaragoza - España.
5. Multon, J. 2000. Aditivos y Auxiliares de Fabricación en las Industrias
Agroalimentarias. Editorial Acribia. S.A. Zaragoza-España.
6. Anzaldua, A. 2000. La Evaluación Sensorial de los Alimentos en la Teoría
y la Práctica. Editorial Acribia. S.A. Zaragoza-España.
7. Cheftel, J. y H. Cheftel. 1999. Introducción a la Bioquímica y Tecnología
de los Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza-España.
8. Badui, S. 1999. Química de los Alimentos. Longman de México Editores.
S.A. México D. F.
9. Arthey, D. y P. R. Ashurst. 1996. Procesado de Frutas. Editorial Acribia.
S.A. Zaragoza-España.
10. SAAVEDRA, D. 1999 “Estudio de tres Alternativas de Industrialización de la Berenjena (Cyphomandra betacea) en Cajamarca” UNC, Pág. 32, 33.
11. Guevara, A. 1999. Manual de frutas y hortalizas. Editorial Agraria. Universidad Nacional Agraria la Molina. Lima – Perú.
12. Matissek, R., F.M. Schnepel y G. Steiner. 1992. Análisis de los Alimentos. Editorial Acribia. S.A. Zaragoza-España.
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