Universidad Tecnológica EquinoccialExtensión Santo Domingo

“Arturo Ruiz Mora”

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍACARRERA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

Informe de Reproducción y Mejoramiento Animal # 3

TEMA: “Operaciones unitarias preliminares de proceso”

DOCENTE:

Ing. Karina Cuenca

ALUMNO:

Juan Daniel Jiménez T.

FECHA:

06 – 07 – 2015

PERÍODO:

Abril – Agosto

Practica Nº 1

Práctica: Operaciones unitarias preliminares de proceso

Tema: Operaciones de acondicionamiento de las materias primas de frutas y hortalizas para

la obtención de productos mínimamente procesados.

Objetivos:

1. Seleccionar la fruta u hortaliza en cuanto a condiciones de calidad

2. Establecer características físico químicas de la fruta u hortaliza (ºBrix, pH y acidez)

3. Determinar el rendimiento del proceso de adecuación de la materia prima

4. Establecer el balance de materia de la fruta u hortaliza

Teorías:

Selección.- Una vez que la materia prima está limpia, se procede a la selección, es

decir, a separar el material que realmente se utilizará en el proceso del que presenta

algún defecto que lo transforma en material de segunda por lo que será destinado a un

uso diferente o simplemente eliminado.

Esta selección se realiza en una mesa adecuada a tal propósito o en una cinta

transportadora en el caso de contar con una instalación de pequeña escala semi-

mecanizada. Se trata, entonces, de separar toda fruta u hortaliza que no presente

uniformidad con el lote, en cuanto a madurez, color, forma, tamaño, o presencia de

daño mecánico o microbiológico (Warner, 1993).

Algunas veces para apreciar la uniformidad o la calidad de un material es necesario

cortarlo en dos para verificar su interior. La uniformidad es un factor de calidad

relevante, ya que se le da la mayor importancia a que el material sea homogéneo y

uniforme. La selección cumple la función de producir tal homogeneidad.

Lavado.- El lavado es una operación que generalmente constituye el punto de partida

de cualquier proceso de producción para frutas y hortalizas. Normalmente es una

operación que a pequeña escala se realiza en estanques con agua recirculante o

simplemente con agua detenida que se reemplaza continuamente (Warner, 1993).

La operación consiste en eliminar la suciedad que el material trae consigo antes que

entre a la línea de proceso, evitando así complicaciones derivadas de la contaminación

que la materia prima puede contener. Este lavado debe realizarse con agua limpia, lo

más pura posible y de ser necesario potabilizada mediante la adición de hipoclorito de

sodio, a razón de 10 ml de solución al 10% por cada 100 litros de agua.

Es aconsejable ayudarse con implementos que permitan una limpieza adecuada del

material, de manera de evitar que la suciedad pase a las etapas siguientes del proceso.

Pelado.- Es otra operación que se realiza regularmente. Consiste en la remoción de la

piel de la fruta u hortaliza. Esta operación puede realizarse por medios físicos como el

uso de cuchillos o aparatos similares, también con el uso del calor; o mediante métodos

químicos que consisten básicamente en producir la descomposición de la pared celular

de las células externas, de la cutícula, de modo de remover la piel por pérdida de

integridad de los tejidos (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).

El pelado es una operación que permite una mejor presentación del producto, al mismo

tiempo que favorece la calidad sensorial al eliminar material de textura más firme y

áspera al consumo. Además, la piel muchas veces presenta un color que es afectado por

los procesos térmicos normalmente usados en los métodos de conservación.

Troceado.- Una operación usualmente incluida en los diversos procesos de

conservación, es el trozado. Esta es una operación que permite alcanzar diversos

objetivos, como la uniformidad en la penetración del calor en los procesos térmicos, la

uniformidad en el secado y la mejor presentación en el envasado al lograr una mayor

uniformidad en formas y pesos por envase. En el caso específico del secado, el trozado

favorece la relación superficie/volumen, lo que aumenta la eficacia del proceso

(Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).

El trozado debe realizarse teniendo dos cuidados especiales. En primer lugar, se debe

contar con herramientas o equipos trozadores que produzcan cortes limpios y nítidos

que no involucren, en lo posible, más que unas pocas capas de células, es decir, que no

produzcan un daño masivo en el tejido, para evitar los efectos perjudiciales de un

cambio de color y subsecuentemente un cambio en el sabor del producto. Además, el

trozado debe ser realizado de tal modo que permita obtener un rendimiento industrial

conveniente. Siempre se debe buscar la forma de obtener un trozado que entregue la

mayor cantidad posible de material aprovechable.

Escaldado.- Es otra operación de amplio uso en el procesamiento de frutas y

hortalizas. Corresponde a un tratamiento térmico usado con el propósito de acondicionar el

material en diversos sentidos: ablandarlo para obtener un mejor llenado de los envases,

inactivar enzimas deteriorantes causantes de malos olores, malos sabores y fallas del color

natural del producto.

Esta es una operación que debe ser cuidadosa, es decir, debe ser muy controlada en cuanto

a la magnitud del tratamiento térmico en nivel de temperatura y período de aplicación.

Además, el tratamiento debe ser detenido en forma rápida mediante un enfriamiento

eficiente. Siempre es preferible un tratamiento de alta temperatura por un período corto.

Además, es mejor un escaldado realizado mediante el uso de vapor, que el uso de agua

caliente, debido principalmente a la pérdida de sólidos solubles, como las vitaminas

hidrosolubles, que ocurren en el segundo caso (Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).

La forma más común de efectuar este tratamiento es sumergiendo el producto contenido en

una bolsa o en un canasto en un baño de agua hirviendo o en una olla que tenga una

pequeña porción de agua formando una atmósfera de vapor saturado a alta temperatura. En

un sistema más mecanizado, se puede usar un túnel de vapor con cinta continua o un

transportador de cadena que se sumerge en un baño de agua caliente. En ambos casos se

usa un juego de duchas de agua para el enfriamiento.

Las operaciones antes descritas, son de aplicación general, en diversos procesos. Sin

embargo, existen algunas que son de aplicación más específica como el descarozado, el

descorazonado, el palpado y otras que deben ser estudiadas con cuidado en cada caso para

establecer la mejor forma de llevarlas a cabo. Desarrollar una descripción detallada de cada

una de ellas es imposible dentro de los límites del presente manual, por lo tanto se

recomienda usar los mismos criterios generales de calidad ya descritos para implementar

dichas operaciones específicas.

Materiales:

Materiales Cantidad

Bandejas plásticas 25

Tablas de madera para picar 3

Pelador manual 2

Cucharas 2

Termómetro 1

Tina plástica 3

Cuchillos 3

Ollas de aluminio 1

Paño 3

Balanza 2

Sustancias:

Sustancias Cantidad

Uvillas 1 lb

Brocoli 1 entero

NaOH 0.9 ml Brocoli – 1,6 ml uvillas

Fenolftaleín

a

1 gota para cada muestra

Procedimiento:

Elaboración de bandejas con verduras.

Se tomó el vegetal y se pesó con todas sus partes intactas. Se separó las partes útiles de

los vegetales (brócoli, zanahoria, coliflor y choclo) con las que se preparó las bandejas

de verduras.

En el caso del brócoli se separó toda la estructura de tallos dejando el área foliar

comestible, luego se troceo en 3 tipos distintos de tamaño el vegetal, mismos que

tenían tamaño grande, mediano y pequeño; luego se pesaron las partes útiles y por

diferencia de peso inicial se determinó la cantidad de desechos; posteriormente se tomó

1 litro de agua esterilizada para realizar el lavado de los trozos que se los clasifico de

acuerdo a su calidad y tamaño previamente. Se los dejo escurrir por el lapso de 5

minutos aproximadamente para eliminar toda el agua del lavado.

Se tomó 4 a 5 gotas de agua esterilizada más un trozo pequeño del vegetal, se aplasto

hasta extraer fluidos propios del vegetal que posteriormente se colocó en el

instrumento lector de grados Brix. De manera inmediata se tomaron los fluidos

sobrantes depositados en un vaso plástico pequeño y se procedió a realizar la técnica de

titulación. En un matraz de Erlenmeyer se depositó por medio de una probeta 1 ml de

los fluidos del vegetal,se añadió 1 gota de feloftaleina y luego se aforo con agua

esterilizada a 100 ml y se añadió 0.9 ml hidróxido de Sodio hasta lograr el cambio de

coloración a rosa.

Se midió el contenido de pH con los fluidos extraídos del vegetal con el instrumento

adecuado, se introdujo el medidor en agua para estabilizar el pH, posteriormente se

sumergió el medido en el vaso con fluidos del vegetal y el resultado arrojado fu de 7,11

pH.

Finalmente se tomó 3 bandejas plásticas y se colocó los distintos tipos de vegetales de

acuerdo a tamaños específicos, logrando una distribución homogénea y ordenada, se

procedió a pesar cada bandeja de manera individual y se la sello con papel plástico

transparente para la presentación final.

Elaboración de bandejas con frutas

Se tomaron las diferentes frutas (fresas, uvillas, uvas, piña) y se separó las partes útiles

de las mismas con las que posteriormente se prepararon las bandejas.

Con la uvilla se separó toda la hoja y tallos que cubren a la fruta comestible, luego se

pesó los desechos y la fruta por separado. Se tomó 1 litro de agua esterilizada con una

jarra plástica con capacidad de 1lt. Posteriormente en un recipiente plástico se procedió

a lavar las frutas de manera que las impurezas se eliminaron, como siguiente paso se

dejó escurrir las frutas en un colador plástico por el lapso de 5 minutos

aproximadamente para lograr la eliminación de toda el agua restante.

Se tomó un par de uvillas y se las trituro en un vaso plástico para obtener los fluidos de

la fruta. Luego se tomó una cantidad mínima del sumo de la fruta y se vertió este en el

lente del instrumental para medir los grados Brix el cual arrojo como resultado 16,5%.

Posteriormente se tomó el resto del sumo de la fruta para realizar el proceso de

titulación que se inició tomando 1 ml de sumo que se vertió con una probeta graduada

en el matraz de Erlenmeyer, se añadió 1 gota de fenolftaleína y luego se aforo el

contenido a 100 ml con agua esterilizada y se añadió 1,6 ml de hidróxido de sodio

hasta lograr el cambio de coloración de la solución a rosa.

Posteriormente se midió el contenido de pH con el zumo de la fruta mediante el

instrumental adecuado, se introdujo el medido en agua para estabilizar el pH,

posteriormente se sumergió el medidor en el vaso con el zumo de la fruta y el resultado

arrojado fue 4,11 pH.

Finalmente se tomó 3 bandejas plásticas y se colocó los distintos tipos de frutas de

acuerdo a tamaños específicos, logrando una distribución homogénea y ordenada, se

procedió a pesar cada bandeja de manera individual y se la sello con papel plástico

transparente para la presentación final.

Cálculos:

Brócoli:

Contiene Ácido Fólico = 3 eq-g normalidad =0,0576

(Volumen de NaOH * normalidad del NaOH * normalidad de ac. Fólico / 0,1gr) * 100

(0.9 * 0,01 * 0,0576 / 0,1g muestra * 100) = 5,18% acidez brócoli

Uvilla:

Contiene Acido Málico = 3 eq-g

(Volumen de NaOH * normalidad del NaOH * normalidad de ac. Fólico / 0,1gr) * 100

(1.6 * 0,01 * 0,0510 / 0,1g muestra * 100) = 8.16 % acidez uvilla

Resultados:

Luego de procesar la hortaliza (brócoli) que inicialmente pesó 848 gramos, se obtuvo como

materia prima viable el total de 212,152 g para la elaboración de las bandejas con verduras.

Mientras que como desechos organicos entre tallos y hojas se obtuvo un total de 635,85 g

provenientes del brócoli.

Con la fruta (uvilla) que inicialmente tuvo un peso de 228 gramos, se obtuvo como materia

prima viable 126 g. para la elaboración de las bandejas de frutas. Mientras que como

desechos organicos se obruvo como resultado un total de 102 g. proveniente de la uvilla.

El peso de las bandejas multiverduras ocilo entre 248 g. hasta 292g., por otro lado la

bandeja de verduras escaldadas fue de 302 g.

En cuanto a las bandejas de frutas, estas obtuvieron un peso de 314 g.

Conclusión:

Luego del procesamiento de frutas y hortalizas puedo concluir que, las pérdidas de

materia prima por desechos en frutas y hortalizas respectivamente son elevadas, lo

que resulta ciertos inconvenientes si una industria se dedica a este tipo de procesos

Es importante mencionar que la asepsia durante el procesamiento de frutas y

hortalizas es muy relevante ya que se debe cuidar los procesos de lavado, trozado,

escaldado, etc. Para así garantizar la calidad e inocuidad del producto.

Se debe manejar todos los instrumentos con total asepsia para así lograr evitar la

contaminación cruzada de gérmenes, bacterias o solidos que pueden darse por el

procesamiento de frutas y hortalizas respectivamente.

Se deben realizar los procesos de selección de materia prima de manera adecuada

para garantizar la calidad del producto y el rendimiento del mismo al procesarlo.

Se debe organizar de manera armónica las diferentes hortalizas y frutas

respectivamente para que generar atracción visual hacia el cliente o consumidor

quien determina si el producto es o no comercial y aceptable.

Anexos:

Materiales utilizados en la práctica.

BrixometroPesaje de la materia

prima en bruto.

Troceado y selección por tamaños de hortalizas

Lavado Lavado de tallos

Escurrimiento de hortalizas

Pesaje de materia prima viable

Materia prima pesada para el proceso de escaldado

Extracción de sumo de la

hortaliza

Vertiendo el sumo en el

brixometroToma de grados Brix

Verificación de temperatura

óptima para escaldadoEscaldado de hortaliza

Toma de muestra para

proceso de titulación

Vertiendo 1ml de muestra

hortalizaFenolftaleína para titulación

Añadiendo 1 gota de

fenolftaleína en el matraz.

Añadiendo NaOH para

proceso de titulación

Verificación de cambio de

color de la solución

Toma de pH en la muestra

del vegetal

Lectura de pH del sumo

de la verdura

Elaboración y

diferenciación de

bandejas de verduras

escaldadas y naturales

Pesaje de las bandejas de

hortalizas

Toma de peso de la

muestra de uvillas

Selección de fruta viable

para la elaboración de

bandejas.

Separación de materia

prima viable y desechos

orgánicos.

Pesaje de la materia

prima viable

Obtención de sumo de

fruta

Vertiendo el sumo en el

brixometro

Obtención de grados BrixToma de pH del sumo de

frutaLectura de pH de uvilla

Muestra para titulación

de frutaAdición de fenolftaleína

Verificación de cambio de

color para titulación

Elaboración de bandejas multifrutas Pesaje del producto final

Bibliografía:

Figueroa, F., Rojas, L., & Paltrinieri, G. (06 de 07 de 2015). FAO. Obtenido de

Procesamiento de frutas y hortalizas mediante metodos artesanales y de pequela

escala: http://www.fao.org/docrep/x5062s/x5062s00.htm

Garcia, E., Maza, K., & Meneses, M. (06 de 07 de 2015). Issuu.com. Obtenido de

http://issuu.com/jenriquemeneses/docs/informe_n___2__-_100_

Ruiz, S. (1990). Producción casera de dulces, jaleas y mermeladas. Olimpo.

Warner, E. (1993). Las conservas del año 2000. México: Leo.

Investigue:

Describa los tipos de lavado y limpieza en seco de frutas y hortalizas:

Tipos de Lavado:

Por Inmersión: La inmersión es el método de limpieza más versátil, particularmente se

utiliza para la limpieza de piezas con formas irregulares, configuraciones cilíndricas y

tubulares o cajas que no se puedan limpiar adecuadamente utilizando sistemas de aspersión.

Las formas de aplicación de éste método pueden variar desde la inmersión manual de una

pieza, agitación de una cesta conteniendo varias piezas en una cuba de inmersión a

temperatura ambiente, hasta instalaciones altamente automatizadas operando a

temperaturas elevadas con agitación controlada (Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).

Por Aspersión: es un método de amplia implantación debido a su efectividad, versatilidad

y bajo coste del equipamiento. La limpieza por vapor (en la cual una solución de limpieza

es inyectada en una corriente de vapor a alta presión) y la limpieza por aspersión (en la cual

un flujo elevado de la solución de limpieza es proyectado sobre la pieza a relativamente

baja presión) son dos modalidades específicas de aplicación de este método de limpieza

(Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).

La limpieza por aspersión se realiza mediante el bombeo de la solución de limpieza desde

un depósito a través de un sistema de conducción, proyectando mediante boquillas de

aspersión dicha solución sobre la superficie sucia.

Por Flotación: El método tiene como fundamento una diferencia de densidad o flotabilidad

entre las partes valiosas e indeseables de los productos a limpiar. Este principio puede

utilizarse para hacer a la vez una selección, ya que como en el caso de las manzanas, las

que estén podridas o magulladas se hunden en el agua mientras que las sanas flotan (Garcia,

Maza, & Meneses, 2015).

Tipos de Limpieza en Seco:

Tamizado: Es una operación básica en la que una mezcla de partículas sólidas de

diferentes tamaños se separa en dos o más fracciones pasándolas por un tamiz. Cada

fracción es más uniforme en tamaño que la mezcla original.

Un tamiz es una superficie que contiene cierto número de aperturas de igual tamaño, que

puede ser plano o cilíndrico. En principio los tamices son instrumentos para la separación

de mezclas de productos pulverulentos o granulares en intervalos de tamaño, que pueden

clasificarse como maquinas clasificadoras para frutas y verduras. Sin embargo se pueden

utilizar también como aparatos de limpieza que eliminan los contaminantes de tamaño

diferente al de las materias primas (Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).

Limpieza por aspiración: La aspiración se usa con frecuencia para eliminar sustancias

extrañas de propiedades aerodinámicas distintas de las del material deseado. Los alimentos

a limpiar se incorporan a una corriente de aire de velocidad controlada que eliminara de

estos las sustancias contaminantes de distinta densidad que el producto entero. Las

maquinas basadas en este principio reciben el nombre de separadores o clasificadores de

aire. Normalmente se montan de forma que puedan crearse dos o más corrientes de aire de

distinta velocidad y con sistemas de descarga que permita utilizar la instalación como un

sistema de dos o más vías. En estos separadores la corriente media está constituida por el

producto limpio dejando atrás los contaminantes pesados (piedras, trozos de madera...), y

permitiendo que sigan flotando los más ligeros (tallos, cascaras, pelos...). Estas máquinas

son útiles para la separación de cereales, frutos secos y productos similares (Figueroa,

Rojas, & Paltrinieri, 2015).

Limpieza magnética: Los metales se eliminan mediante limpieza magnética. En su forma

más sencilla se lleva a cabo haciendo caer el producto contaminado sobre uno o más

imanes situados casi siempre en el armazón de las cintas transportadoras. Los separadores

magnéticos pueden adoptar la forma de tambores magnéticos o rejillas magnéticas, a través

de las que pasan los alimentos. Para la limpieza magnética se utilizan tanto imanes

permanentes como electroimanes. Los electroimanes son de más fácil limpieza ya que las

partículas adheridas se desprenden de ellos sin más que cortar la corriente eléctrica. Sin

embargo los imanes permanentes si no se inspecciona periódicamente pueden acumular una

considerable cantidad de contaminantes metálicos que pueden desprenderse y re contaminar

los alimentos. Los electroimanes son mucho más caros que los imanes permanentes y están

siempre sometidos al riesgo que supone el fallo de la corriente eléctrica (Figueroa, Rojas, &

Paltrinieri, 2015).

Limpieza por abrasión: la fricción entre las partículas de los alimentos o entre estos y las

partes móviles de los aparatos de limpieza se aprovecha para ablandar y remover los

contaminantes adheridos. Para este fin se utilizan tambores rotatorios vibradores, discos

abrasivos y cepillos rotatorios (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).

Limpieza electrostática: se basa en las diferencias de carga eléctrica de los diversos

materiales. Las partículas cargadas se separan por medio de rodillos, rejillas,... cargadas con

un potencial determinado de signo contrario (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).

Separación por rayos X: sirve para la detección de metales y otros tipos de contaminantes

sólidos en los productos envasados y de repostería. El alimento pasa a través de un escáner

de rayos X, un operador observa la imagen en una pantalla y detiene el transportador

cuando pasa una inclusión (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).

Que función cumple la selección en los procesos agroindustriales e industriales?

La selección consiste en separar la materia prima en grupos con propiedades físicas diferentes.

Los alimentos seleccionados poseen los siguientes atributos esenciales:

1º- Son más adecuados para las operaciones mecanizadas

2º- Es necesario en procesos en los que la uniformidad de calor es crítica (por ejemplo en la pasterización y la esterilización) y resulta ventajoso en casos con la deshidratación y congelación.

3º- Permite controlar mejor los pesos con los que se llenan los envases de venta.

4º- Desde el punto de vista del consumidor son más atractivos y permiten servir porciones de tamaño uniforme

En que se fundamenta el pelado mediante métodos químicos y cual es su impacto

ambiental?

Este sistema consiste en sumergir o asperjar la materia prima que se va a pelar en una

solución diluida (2-20%) de hidróxido de sodio NaOH a temperaturas cercanas a la

ebullición durante periodos cortos de tiempo 2 – 8 minutos y muy controlados. El NaOH

desintegra la piel que se elimina posteriormente ya sea mediante agua o presión.

Este sistema tiene un impacto ambiental negativo debido a la producción de vertidos con

pH extremos y de elevada conductividad además de contaminar debido al contenido de sosa

(Ruiz, 1990).

La operación de secado permite alcanzar diversos objetivos en la industria alimentaría

cuáles son?

El secado de alimentos es un proceso de remoción de humedad. Su objetivo consiste en

mejorar la estabilidad de un producto al estar éste almacenado, con un mínimo de

requerimientos de empaque y reduciendo los pesos para su transportación (Ruiz, 1990).