Comparación de la temperatura-tiempo de retención de pasteurización y su efecto en la concentración de vitamina "C" en el zumo de naranja (página 2)

The chosen theme in the present investigation belongs to the citrus processing, considering that Manabi occupies third place in Ecuador according to the orange production; for this reason the investigation concentrates its efforts in the specific process of pasteurized orange juice, not only puts emphasis on the elimination of microorganism in the product but also studies how thermal treatment affects the qualities and nutritional characteristics of the juice, especially vitamin C. The present work is based on "Comparing the temperature – time of pasteurized retention and its effects in the vitamin C concentration in the orange juice".

It is possible to find a combination of temperature and time of pasteurization that reduces the lost of vitamin C. Several treatments were applied to evaluate its effects over the concentration of vitamin C in the orange juice, they were 75ºC for 12 minutes, 85ºC for 6 minutes, 90ºC for 5 minutes, and 95ºC for 2.2 minutes. The pasteurization method used was Maria Bath Precision with adjusted temperature (Merck, Germany), all the treatments where given a microbiologic analysis, corresponding to a Total Bacteria Counting, in UFC for each ml. and number of yeast for each ml. of juice, all the treatment and analysis were realized in the Agricultural Polythenical Superior School of Manabi Laboratory (E.S.P.A.M).

The ascorbic acid analysis or vitamin C was realized in the Food Laboratory of Analysis A.V.V.E. in the city of Guayaquil, because of the difficulty of doing it in the ESPAM laboratory.

Finally, we could compare between the treatments that gave the lost or degradation of vitamin C, therefore treatment 1(75ºC for 12 minutes) as well treatment 2(85ºC for 6 minutes), maintain a better concentration of vitamin C, however treatment 3(90ºC for 5 minutes) and 4(95ºC for 2.2 minutes) guarantees effectively a better destruction of substances and microorganisms that are thermal resistant and not wanted in the product, securing the juice life time and where the concentration of vitamin C is in the desirable range comparing to treatments 1 and 2. So treatments 1 and 2 could have a similar effect as treatments 3 and 4, according to the thermal destruction of microorganisms and substances, it will need more time exposition of pasteurization. In conclusion thermal treatments are better with higher temperatures than 90ºC related to all quality parameters of the juice, eliminating the microorganisms and substances, conserving also the concentration of vitamin C closer to the starting juice and according to the standard technique, as well as the organoleptic characteristics with better conservation security.

Finally we hope this thesis impulse the investigation in the institution, allow to expand the knowledge of future professionals that will serve the province, including the investigation of new products that could be elaborated from raw material located in the region, developing the productive and commercial sector and contributing to the country's economic developing.

CAPITULO I

Planteamiento y formulación del problema

01.01. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La naranja en el cantón Bolívar por historia no ha sido un producto industrializado ni procesado en pequeña escala, lo cual ha sido comercializada solo como materia prima o utilizándosela en jugos sin ningún procesamiento; provocando desperdicios en las épocas de excedentes de cosecha.

Uno de los nutrientes que contienen en gran cantidad el zumo de naranja es la vitamina C, que es muy necesaria para el desarrollo y funcionamiento de los animales superiores, siendo un nutriente esencial en la dieta diaria.

Considerando que uno de los constituyentes que se encuentra en gran cantidad en la naranja, es la vitamina C, se hace necesario encontrar métodos adecuados de conservación que eviten la degradación u oxidación de la misma debido a que esta es muy inestable a los procesos de tratamientos térmicos, luz, oxigeno, pH, trazas de metal, etc.

En consecuencia con lo planteado nos adentramos en la búsqueda de determinar dentro del proceso de elaboración del zumo de naranja temperaturas y tiempos de retención de pasteurización en la que permita mantener la concentración ideal de la vitamina ""C"", para obtener un producto de calidad que cumpla con las normas establecidas.

01.02. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cuál será la temperatura y tiempo de pasteurización ideal en la conservación del zumo de naranja que permitan en lo posible mantener las concentraciones de vitamina C?

CAPITULO II

Justificación

Actualmente nuevas tendencias en consumo de alimentos exigen que estos sean además de seguros, estables por largos periodos de tiempo; de alto nivel nutritivo y en general que conserven lo más posible todas las características del alimento fresco.

Sin embargo, debido a la pobre estabilidad de frutas tropicales durante su transportación y almacenamiento que degeneran el deterioro del producto se vislumbra la posibilidad de su procesamiento, el cual por lo general interviene en su proceso el tratamiento térmico, de tal forma que se llegue a obtener alimentos libres de microorganismos patógenos prolongando la vida útil del producto final, pero este tratamiento térmico como podría ser la pasteurización, puede causar en frutas tropicales cambios en sus atributos sensoriales (sabor, color y olor) y del valor nutritivo.

Para obtener un producto de calidad se debe optimizar el tratamiento térmico basándose en la dependencia e influencia de la temperatura- tiempo de exposición y su relación entre la inactivación microbiológica y los cambios químicos y sensoriales.

Además, esta investigación es importante porque servirá como base para futuros proyectos de factibilidad técnica y económica en la implantación de una fábrica de zumo de naranja, debido a que es necesario determinar los aspectos técnicos en la elaboración del producto.

Es necesario resaltar la importancia de la investigación en el sector industrial porque de esta manera beneficiaría al mismo, al permitirles restaurar adecuadamente la vitamina C en la elaboración de zumo de naranja o cumplir con las concentraciones de vitamina C que demandan las especificaciones en la norma INEN 437 (350 mg/litro).

Por todas estas razones, la presente investigación tiene como finalidad comparar los distintos tiempos de retención y temperaturas de pasteurización adecuadas que se emplearán en la elaboración de un zumo de naranja que permita conservar la vitamina ""C"" o que tenga una menor oxidación.

CAPITULO III

Objetivos

03.01. OBJETIVO GENERAL

– Comparación de temperaturas y tiempos de pasteurización del zumo de naranja para determinar cual tratamiento permite conservar las concentraciones de vitamina C que cumpla con los requisitos nutricionales que demanda la norma

03.02. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

– Establecer la composición nutricional de la materia prima a utilizar y parámetros de calidad.

– Determinar la temperatura y tiempo de pasteurización que permita conservar las concentraciones de la Vitamina C en el zumo de naranja.

– Establecer a través de análisis en el laboratorio la concentración de vitamina "C" en el zumo de naranja una vez extraído y después de aplicarle los tratamientos térmicos en estudio.

– Realizar análisis microbiológicos a las muestras pasteurizadas y al zumo inicial

CAPITULO IV

Marco teórico

04.01. NARANJA (FRUTO)

La naranja es la fruta del naranjo (Citrus sinensis), y es una de las frutas cítricas más comunes. Crece en lugares cálidos y se distribuye por todo el mundo. Las naranjas tienen un color anaranjado (de hecho el color se llama así por dicha fruta).

La naranja tiene un sabor agridulce, y se suele pelar y comer, o se exprime para obtener su zumo.

04.02. ORIGEN

La fruta tiene su origen en India (algunos dicen que en Vietnam) y en sánscrito se llamaba nâranga (probablemente de origen dravídico, no ario; en tamil naru significa 'fragante'). De India pasó a Arabia, donde se llamó naranj y luego al sur de Francia, donde en provenzal antiguo se llamó naurange.

Luego en inglés y francés orange se convirtió en orange. Debido a que el artículo inglés a (o an delante de vocal) y el francés une que aparecen en "a norange" y "une norange" pasaron de manera errónea a "an orange" y "une orange" respectivamente.

Este efecto se produjo también en otras palabras que empezaban por "n". Sin embargo, en español se ha conservado la forma naranja.

No todos los idiomas utilizan esta palabra para designar la fruta: por ejemplo, el holandés llama sinaasappel ("manzana china") a la fruta y oranje al color.

04.03. VARIEDADES COMESTIBLES

04.03.01. GRUPO NAVEL

Caracterizadas por un fruto grande y sin semillas con madurez precoz, con ombligo en la zona opuesta al pedúnculo. No es recomendable para elaborar zumos.

04.03.01.01. VARIEDADES

– Bahianinha Baianina piracicaba. Árbol pequeño, probablemente por mutación espontánea de navel Bahía. Variedad brasileña. Buena adaptación a regiones calurosas.

– Fishe

– Gillemberg. Se desconoce el origen, fue descubierta por

Gillemberg en 1985. Estupendo sabor.

– Lane Late. Detectada en 1950 por mutación espontánea de navel Washington en la propiedad de L. Lane, en Australia. Prácticamente el 50 % de la producción de navel es L. Lane.

– Leng

– Navelate

– Navelina

– Newhall

– Palmer

– Skaggs Bonanza

– Thomson

– Bahía o Washington

04.03.02. GRUPO BLANCAS

04.03.02.01. VARIEDADES

– Ambersweet

– Belladona

– Verna

– Cadenera

– Castellana

– Delta Seedless

– Hamlin

– Marrs

– Midknight

– Natal

– Ovale

– Parson Brown

– Pera

– Pineapple

– Salustiana

– Shamouti

– Trovita

– Valencia

– Westin

– Barberina

04.03.03. GRUPO SANGRE

04.03.03.01. VARIEDADES

– Doble fina

– Maltaise sanguine

– Moro

– Sanguinelli

– Sanguinello

– Torocco

– Tomango

– Washington sanguina

04.03.04. GRUPO SUCREÑAS

04.03.04.01. VARIEDADES

– Succari

– Sucreña

– Lima

– Mosambi

04.04. REQUISITOS DEL JUGO DE NARANJA NORMA INEN 437

1. OBJETO

1.1 Esta norma establece los requisitos que debe cumplir el jugo de naranja envasado y conservado.

2. TERMINOLOGÍA

2.1 JUGO FRESCO DE NARANJA. Es el producto obtenido de la expresión de naranjas (fruto del Citrus sinensis) frescas, sanas y maduras.

2.2 JUGO NATURAL DE NARANJA. Es el jugo fresco de naranja, sin fermentar, concentrar ni diluir, que ha sido sometido a un procedimiento tecnológico adecuado, que asegura su conservación en envases herméticos.

2.3 JUGO DE NARANJA. Es el jugo fresco de naranja, con el agregado de aditivos permitidos, que ha sido sometido a un procedimiento tecnológico adecuado, que asegura su conservación en envases herméticos.

3. DISPOSICIONES GENERALES

3.1 El jugo debe ser extraído, bajo condiciones sanitarias apropiadas, de naranjas maduras, sanas y frescas, cuidadosamente lavadas y prácticamente exentas de residuos de plaguicidas u otras sustancias tóxicas, de acuerdo a los límites de tolerancia vigentes.

3.2 El jugo podrá llevar en suspensión parte de la pulpa del fruto finamente dividida, pero debe estar exento de fragmentos de cáscaras, semillas, sustancias gruesas y duras y partículas negras.

3.3 No se permitirá la adición de colorantes ni de otras sustancias que produzcan deterioro, disminuya la calidad del producto, modifiquen la naturaleza del jugo o den mayor valor que el real. Se podrá agregar ácido ascórbico, azúcar refinado y ácido cítrico, para ajustar la relación sólidos solubles y acidez titulable a los límites establecidos en 4.2.3.

4. REQUISITOS DEL PRODUCTO

4.1 REQUISITOS GENERALES

4.1.1 ASPECTO. Debe ser uniforme, pudiendo presentar una ligera tendencia a separarse en dos capas.

4.1.2 COLOR. Debe ser brillante, característico y semejante al del jugo fresco de naranja.

4.1.3 OLOR. Debe ser aromático, distintivo y semejante al del jugo fresco de naranja.

4.1.4 SABOR. Debe ser característico, semejante al del jugo fresco de naranja, no admitiéndose ningún sabor extraño u objetable.

4.2 ESPECIFICACIONES.

4.2.1 El jugo de naranja, ensayado de acuerdo a las normas ecuatorianas correspondientes, debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1.

TABLA 04.01. ESPECIFICACIONES DEL JUGO DE NARANJA.

(a) Expresada como ácido cítrico anhidro (b) En grados Brix a 20 °C

4.2.2 El jugo de naranja debe estar exento de bacterias patógenas, toxinas y de cualquier otro microorganismo causante de la descomposición del producto. Se podrá admitir la presencia de mohos hasta un máximo de 10% de campos positivos sobre el total de campos (ver INEN 386).

4.2.3 La relación entre sólidos solubles y acidez titulable debe tener un máximo de 18 y mínimo de 8.

4.3 OTROS REQUISITOS

4.3.1 Las conservas de jugo de naranja envasadas en recipientes metálicos no deben presentar deformación permanente en los fondos.

4.3.2 El vacío referido a la presión atmosférica normal, medido a 20°C, no debe ser menor de 420 hPa (320 mm Hg.) en los envases de vidrio, ni menor de 320 hPa (250 mm Hg.) en los envases de hojalata (ver INEN 392).

4.3.3 El espacio libre tendrá como valor máximo el 10% de la capacidad total del envase (ver INEN 394).

5. REQUISITOS COMPLEMENTARIOS

5.1 ENVASADO

5.1.1 El jugo de naranja debe conservarse en un envase cuyo material sea resistente a la acción del producto y no altere las características del mismo.

5.1.2 El envase debe presentar un aspecto normal, y su forma y dimensiones deben estar de acuerdo con lo establecido en la Norma INEN 190.

5.1.3 En cada envase debe marcarse de forma indeleble, un código que identifique al fabricante y al lote y señale la fecha de fabricación.

5.1.4 Los envases deben estar completamente limpios antes del llenado.

5.2 ROTULADO

5.2.1 En todos los envases deben constar, con caracteres legibles e indelebles, las indicaciones siguientes:

a) nombre y marca del fabricante,

b) denominación del producto: "jugo de naranja",

c) masa neta, en gramos,

d) condición de conservación, si es el caso,

e) aditivos utilizados,

f) número de Registro Sanitario,

g) lugar de fabricación.

5.2.2 No debe tener leyendas de significado ambiguo, ni descripción de características del producto que no puedan ser comprobadas.

6. MUESTREO

6.1 El muestreo debe realizarse de acuerdo con la Norma INEN 378.

04.05. PASTEURIZACIÓN

En 1862, el químico francés Louis Pasteur creó el proceso que lleva su nombre y que se conoce en la actualidad como pasteurización, que se usa para destruir microorganismos dañinos en productos comestibles. Posteriormente, los productos se sellan herméticamente con fines de seguridad. El avance científico de Pasteur mejoró la calidad de vida al permitir que productos como la leche pudieran transportarse sin descomponerse.

El proceso térmico más conocido al que se somete la leche se denomina pasteurización, en honor a su descubridor, Louis Pasteur (1822-1895), quien a mediados del siglo XIX comprobó que calentar ciertos alimentos y bebidas por encima de los 60º C evitaba su alteración, al disminuir de manera sensible el número de microorganismos presentes en su composición.

Hacia fines de siglo XIX, los alemanes trasladaron éste procedimiento a la leche cruda y comprobaron que resultaba eficaz para la destrucción de las bacterias presentes en ella. De este modo, dieron origen no sólo a un importante método de conservación, sino también a una medida higiénica fundamental para cuidar la salud de los consumidores y conservar la calidad de los alimentos.

La pasteurización es un tratamiento térmico relativamente suave (temperaturas generalmente inferior a 100ºC), que se utiliza para prolongar la vida útil de los alimentos durante varios días (por ejemplo; la leche) o varios meses (por ejemplo; la fruta embotellada). Este método, que conserva los alimentos por inactivación de sus enzimas y destrucción de los microorganismos relativamente termosensibles (por ejemplo: bacterias no esporuladas levaduras y mohos), provoca cambios mínimos en el valor nutritivo y las características organolépticas del alimento en cuestión. La intensidad del tratamiento térmico y el grado de prolongación de su vida útil se hallan determinados principalmente por el pH del alimento. El objetivo principal en los alimentos de baja acidez (pH>4,5) consiste en la destrucción de las bacterias patógenas, mientras que en los alimentos de pH inferior a 4,5 suele ser más importante la destrucción de los microorganismos causantes de su alteración y la inactivación de sus enzimas.

El procesado de los alimentos envasados, tanto de aquellos cuyo pH natural es bajo (por ejemplo: frutas), como el de los que se acidifican artificialmente, (por ejemplo: pepinillos) es semejante al enlatado al cual posteriormente se le aplican tratamientos térmicos para luego refrigerarlos. A este tratamiento térmico suele denominársele "pasteurización" para indicar que se trata de un tratamiento suave.

04.06. TÉCNICA DE CONSERVACIÓN DE ZUMOS Y NÉCTARES

Los zumos y néctares pueden ser conservados mediante tratamientos térmicos adecuados. El más común es la pasterización, la cual puede realizarse de dos formas, primero se empaca el zumo o néctar y luego se pasteriza, o la segunda en la que el néctar primero se pasteriza y luego se empaca en caliente. En ambos casos el empaque una vez cerrado herméticamente, se lleva a refrigeración.

En el primer caso, una vez que el zumo o néctar ha sido preparado en el tanque de mezcla y calentado a cerca de 60 ºC, se lleva directamente a la máquina llenadora y colocada en latas de determinado tamaño. De allí es colocado en una marmita o autoclave donde es calentado durante un tiempo necesario, que dependerá de varios factores como pH, el tamaño, forma y posibilidad de agitación de los recipientes. Por lo general la temperatura que debe alcanzar la masa de néctar o zumo es de 85-88 ºC.

En el segundo caso, la posibilidad es de calentar el zumo o néctar de manera rápida a cerca de 90 ºC durante 1 a 3 minutos y luego llenar los envases y cerrarlos, para luego refrigerarlos.

Se estima que por el primer método de llenado a baja temperatura la pérdida de aromas puede ser menor que en el segundo. Además la posibilidad de recontaminación también es menor en el primero, aunque este exige que los empaques sean resistentes a golpes mecánicos y térmicos a los cuales se van a ser sometidos durante la pasterización. En este caso se emplean envases metálicos que deben ser recubiertos con una laca apropiada para evitar que los ácidos de las frutas reaccionen con el estaño de la lata.

Por el método de llenado en caliente se pueden emplear envases más económicos pero también resistentes al calor, como algunos tipos de plásticos, que también más livianos, resistentes a golpes, no se corroen, y son poco reactivos.

PARA VER EL RESTO DEL DOCUMENTO ORIGINAL DESCARGUE LA VERSIÓN COMPLETA DESDE EL MENÚ SUPERIOR