UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA PARA EL DESARROLLO AGROINDUSTRIAL

CARRERA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

TESIS DE GRADO

TEMA:

“TÉCNICA DE CONSERVACIÓN PARA MASA PRECOCIDAD DE YUCA(Manihot esculenta) EN EL CANTÓN QUEVEDO-2013.”

AUTOR:

RUBEN EDUARDO ESTUPIÑAN A.

DIRECTORA:

ING: FLOR MARINA FON FAY

QUEVEDO

2013

1. Introducción

La yuca ha sido cultivada en Sudamérica desde mucho antes de la Colonia; se

cree originaria de Brasil. Tailandia es el principal exportador de yuca a nivel

mundial pues representa el 64% de las exportaciones mundiales del tubérculo.

Vietnam, Costa Rica, Holanda e Indonesia, en conjunto el 31% del total. En el

Ecuador, se la cultiva principalmente en las llanuras tropicales, pero los cultivos

están localizados en todas las provincias del país, inclusive en Galápagos.

Ecuador es el octavo exportador mundial de yuca en el período 2004-2008, con

una participación menor al 1%. (CORPEI, 2009)

A partir de 1992 la producción de yuca comienza a crecer como consecuencia del

aumento de la diversidad de usos ya que no solo va dirigido al pequeño

consumidor, sino también a fabricas que requieren este producto y de sus

derivados (harina de yuca, almidón de yuca etc.) (Rivas Jimenez, Crhistian

Sarmiento Andino, & Solis Jara, 2002).

Estimaciones estadísticas del Ministerio de Agricultura y Ganadería indican que la

superficie cosechada de esta raíz se ha mantenido en los últimos ocho años por

encima de las 20000 ha, con rendimientos variables de acuerdo a la región,

sobresaliendo la Costa, la cual representa el 37,0% del área sembrada en el país,

mientras que las zonas bajas de las provincias de la Sierra registran el 31,2%, el

Oriente 31,4% y Galápagos 0,4%. Referencias históricas y actuales señalan a la

provincia de Manabí como la predominante en el cultivo de la yuca.

En la yuca, se evidencian problemas de pre y post cosecha, causados por

distribución anormal de las precipitaciones, manejo no adecuado, suelos,

variedades no adecuadas a las circunstancias de los agricultores/as, presencia de

ciertas plagas y enfermedades. (IICA, 2010)

La yuca tiene muchas ventajas para los agricultores de bajos ingresos, ya que se

da en suelos pobres o en tierras marginales donde no se pueden producir otros

cultivos. Por otro lado, el cultivo requiere de pocos fertilizantes, plaguicidas y agua.

(CORPEI, 2009). Además, tiene la función de absorber agua y nutrientes,

denominándoselas reservantes, sirviendo así, como fuente de carbohidratos para

la elaboración de productos con alto porcentaje de proteínas. (La Hora, 2011).

Las raíces de la yuca se caracterizan por ser un tubérculo altamente perecedero

(H. CoCk, 1989) lo que a su vez representa una limitante para su consumo

alternativo al fresco.

El disponer de una técnica de conservación para una masa precocida de yuca,

sería lo adecuado, ya que, según (Centro Internacional de la Papa , 1992) “El

proceso de transformación de la yuca fresca en yuca seca se realiza a escala

semi-industrial, mientras que la utilización de la yuca seca para la preparación de

alimentos procesados se realiza a nivel industrial”. Debido a que las necesidades

alimentarias de la población en general, inherentes a productos de mínimo

proceso, están presentes y atendidas medianamente, es sustancial la búsqueda

de métodos y procesos que permitan atender aquellas necesidades.

Obtener una masa precocida de yuca y conservada mediante empaque y

aplicación de frio para ofertar un nuevo producto libre de conservantes químicos

artificiales, al mercado local y nacional y por qué no en un futuro al internacional,

tiene como importancia en disponer de un proceso limpio por el cual es necesario

diseñar una técnica de conservación en este proceso y que sea apto para el

consumo humano.

Según (Barreirro M. & Sandonal B., 2010) Además de evitar las mermas, el

empaque es fundamental para prevenir cambios de tipo bioquímico en los

alimentos derivados de la presencia de oxigeno del aire como oxidaciones

diversas y reacciones de rancidez, además de evitar la contaminación

microbiológica de éste y daños de tipo físico durante el almacenamiento y manejo.

Según (FAO, 2013) “existe seguridad alimentaria cuando todas las personas

tienen en todo momento acceso físico y económico a suficientes alimentos

inocuos y nutritivos para satisfacer sus necesidades alimenticias y sus

preferencias en cuanto a los alimentos a fin de llevar una vida activa y sana”. En

esta investigación, se tratará este principio para conservar una masa precocida de

yuca a través del manejo en frio, empaque y libre de conservantes artificiales.

2. Problematización

2.1. Diagnostico

El cultivo de yuca es altamente extractor de nutrientes del suelo y su uso ha sido

enfocado principalmente a la producción de raíz; como fuente de almidón y como

fuente de alimentación humana.

La yuca es un tubérculo que se consume por una gran parte de la población de

las áreas marginales de forma directa como una fuente sustancial de

carbohidratos.

En cuanto a los problemas inherentes del tubérculo, según (H. CoCk, 1989) El

manejo de la yuca después de cosechada de deben a que la raíz es un producto

sumamente perecedero.

En la raíz de la yuca según (FAO, 2007) El deterioro fisiológico o primario se inicia

durante las primeras 48 horas después de la cosecha y su sintomatología consiste

básicamente en una desecación de color blanco a café, que normalmente aparece

en forma de anillo en la periferia de la pulpa, la cual se observa en cortes

transversales de la raíz.

2.2. Formulación de problema

No se dispone de un proceso técnico de conservación para una masa precocida

de yuca.

2.3. Sistematización del problema

Por la indisposición de una técnica de conservación para masa precocida de yuca

con fines domésticos, no se dispone de la siguiente información:

- La relación idónea de porcentajes de masa cruda y cocida de yuca

- Niveles de temperatura (congelación y refrigeración) en la masa precocida

de yuca.

- Tipos de empaques de polietileno.

- Si el proceso de conservación por manejo de frío se dispone de una masa

precocida apta y aceptable para el consumo humano.

3. Justificación

Debido a que existen muchos métodos para la conservación de la yuca pero estos

a su vez no están disponibles para todos los hogares o bien son de difícil

aplicación, se argumenta para este trabajo el emplear empaques accesibles y de

bajo costo y la aplicación de bajas temperaturas siendo estas conseguidas por

medio de las neveras, electrodoméstico presente en el común de los hogares.

Este estudio acerca de una técnica de conservación de una masa pre3cocida de

yuca para el consumo humano, cumple con los delineamientos en cuanto a

seguridad alimentaria ya que facilita de manera directa un alimento inocuo,

nutritivo, económico y de fácil acceso.

4. Hipótesis

¿Cuál será la técnica de conservación de la masa precocida de yuca?

5. Marco teórico

5.1. Manihot esculenta (Yuca)

La yuca, raíz cultivada centurias antes del descubrimiento de América ha sido la

planta que ha adquirido mayor importancia en los trópicos y ha recibido atención

por genetistas y agrónomos que han convertido a esta planta en una de las

capaces de producir mayores volúmenes por hectárea de alimentos feculentos.

5.1.1. Generalidades

5.1.1.1.Origen y dispersión

Las especies de Manihot, cerca de un centenar, se extienden desde Arizona hasta

la cuenca del Plata. Hay dos áreas de concentración de especies: una en México y

otra en el noreste de Brasil; las especies taxonómicamente más afines a M.

esculenta se encuentran en la segunda.

Como no se ha encontrado poblaciones silvestres de yuca, y la evidencia

arqueológica e histórica es sumamente escasa, no puede definirse si hubo uno o

más centros de domesticación ni su posible localización. Se ha sugerido la cuenca

del Paraná y el Noreste de Brasil como áreas originales de domesticación. La

cuenca Orinoco-Amazonas es la más rica en cultivares y donde los usos son más

variados, con el consiguiente desarrollo de técnicas e instrumentos para preparar

las raíces como alimento. Las pruebas arqueológicas son muy pobres en esa

área; en Colombia y Venezuela se ha encontrado utensilios de piedra, de hace

unos 3000 a 7000 años, que se supone eran usados en la preparación de las

raíces. (León , 2000)

5.1.1.2. Botánica

5.1.1.2.1. Taxonomía

El género Manihot posee alrededor de 180 especies. Estudios de Rogers y

Appan, encontraron tres grupos de especies que tienen gran afinidad morfológica

a la especie cultivada. Estos grupos de especies, cada uno de ellos con varios

representantes, se encuentran en México y América Central, en las Guayanas y en

Brasil, Paraguay y Argentina. Las especies de México y Amé-rica Central son:

Manihot aesculifolia y Manihot rubricaulis. Entre las especies de Guayana está

Manihot saxicola. Las especies afines de Brasil, Paraguay y Argentina son:

Manihot palmata, Manihot pedicellaris, Manihot leptopoda, Manihot

hemitrichandra, Manihot ferruginea, Manihot tubuliflora y Manihot zehntneri,

Manihot tweediana, Maniltot enneaphylla y Manihot lobata. Manihot esculenta y

sus especies afines son todos arbustos de regiones tropicales bajas.

Con respecto a la distinción de dos especies que se encuentran en algunos

trabajos antiguos, entre yuca dulce y yuca amarga, no es valedera, ya que el

contenido en el glucósido linamarina que genera ácido cianhídrico que las

distingue es muy variable y depende en parte de las condiciones ecológicas del

cultivo.

5.1.1.2.2. Morfología

Es un arbusto que puede llegar a 4 ó 5 m de altura, pero entre los tipos cultivados

no pasa de 2 a 3 m. Su tallo se ramifica a una altura variable, según las

variedades y las condiciones ecológicas; dan generalmente tres ramificaciones

secundarias y a veces terciarias. Las hojas son lobuladas de color desde el verde

hasta el rojizo, color que se acentúa en estos casos, en el peciolo. Las raíces

tuberosas se agrupan en número variable y tienen, por lo general, una dirección

de crecimiento oblicua. Estas raíces tienen de 20 a 40 cm de largo por 5 a 8 de

diámetro; sin embargo, pueden producirse raíces hasta de 2 metros y 20 a 30 cm

de diámetro. Las raíces no reservantes son fibrosas y nacen de los cortes de las

estacas y al nivel de los entrenudos alcanzando profundidades de 0,50 a 1 m.

5.1.1.2.3. Caracteres de las raíces reservantes

Numero de raíces comerciales (más de 20 cm de largo sobre 4 cm de diámetro):1. 0-42. 5-103. Más de 10

Superficie: 1. Suave 2. Rugosa

Dirección de crecimiento:1. Horizontal 2. Oblicua 3. Vertical

Forma: 1. Cilíndrica 2. Cónica 3. Fusiforme4. Irregular

Tipo: 1. Sésiles2. Pedunculadas

Color de la película externa de la raíz:1. Marrón claro-crema2. Marrón, marrón oscuro, marrón rojizo3. Marrón claro, bronceado, bronceado claro 4. Marrón rosado pálido, bronceado rosado pálido 5. Blanco-rosado pálido, rosado pálido, rosado.

Color de la corteza: 1. Blanco a crema2. Blanco a crema rosado3. Amarillo-crema a amarillo4. Amarillo-crema a amarillo con tintes rosados.

Color del cilindro central o pulpa: 1. Blanco2. Amarillo.

(Montaldo, 1977)

5.2. Métodos de conservación físico5.3. Reducción de temperatura

Se estima que las tecnologías de refrigeración y congelamiento de alimentos son

muy eficaces por ser tecnología limpia y por preservar significativamente la

calidad sensorial y nutricional de los alimentos.

Refrigeración

La refrigeración consiste en la conservación de los productos a bajas

temperaturas, pero por encima de su temperatura de congelación. De manera

general, la refrigeración se enmarca entre -1º C y 8º C. De esta forma se consigue

que el valor nutricional y las características organolépticas casi no se diferencien

de las de los productos al inicio de su almacenaje. Es por esta razón que los

productos frescos refrigerados son considerados por los consumidores como

alimentos saludables.

La refrigeración evita el crecimiento de los microorganismos termófilos que crecen

a una temperatura arriba 45°C como Bacillus y Clostridiuma demás de algunas

algas y hongos y de muchos mesófilos que crecen en temperaturas de entre -5 a

-7 °C como bacterias.

5.4. Objetivos

1.3.1 General

Diseñar de una técnica de conservación para una masa precocida de yuca

(manihot esculenta) con fines domésticosen el cantón quevedo-2013.

1.3.2 Específicos

- Determinar la relación en porcentaje de yuca cocida y cruda libre

de almidón para la obtención de esta masa.

- Valuar dos niveles de temperatura de conservación (congelación –

5°C y refrigeración 8°C) en la masa precocida de yuca.

- Evaluar la utilización de dos tipos de empaques de polietileno (baja

y alta, densidad).

- Realizar un análisis físico-químico, microbiológico y organoléptico al

producto conservado al final del término propuesto en este estudio.

CAPITULO III

MATERIALES Y METODOS

3.1MATERIALES EN GENERAL

3.1.1. Materiales laboratorio

• Matraz Helenmeyer volumétrico de 250, 500 y 1000 ml• Pipetas volumétricas y aforadas• Vasos de precipitación 50, 100, 500, ml• Probeta graduada de 150, 250, 500 ml• Alcoholímetro de Gay- Lusacc calibrado a 15°C y 20°C• Termómetro graduado en grados Celsius• Varilla de agitación

3.1.2. Reactivos.

• Cloro• Alcohol neutro• Agua destilada• Fenolftaleína

3.1.3. Material experimental e insumos

• Saccharomyces cerevisiae.(fermentación)• Mosto de caña. (fermentación)• Cera.(tapón)• Agua embotellada • Papa china en fresco y almidón• Urea • Sulfato de amonio

3.1.4. Utensilios.

• Equipo de venoclisis. (mangueras, salida con co2, toma de muestras)• Corchos• Papel aluminio• Olla de aluminio de 3 litros de capacidad• Tamiz de acero inoxidable

3.1.5. Equipos.

• Balanza analítica• Balanza• Extractor de jugo

• Refractómetro de 0 - 50 brix• Equipo de destilación de 500ml de capacidad• Fermentadores de 4L de capacidad• Potenciómetro• Manta de calentamiento• Baño maría• Agitador calentador

3.1.6. Otros.

• Cámara fotográfica • Libreta de apuntes • Materiales de oficina.• Algodón• Mandil • Envases de 150 ml de capacidad

3.1.6 Análisis De Laboratorio.

• Determinación de rendimiento al mejor tratamiento y prueba piloto

• Determinación de grado alcohólico. Según NTE-INEN 340

3.2 MÉTODOS

3.2.1 Ubicación

La investigación se realizará en el Laboratorio de Bromatología, de la

Universidad Técnica Estatal de Quevedo.

3.2.1.1. Ubicación política.

Provincia: Los Ríos.

Cantón: Quevedo

Lugar: Finca experimental “La María” km, 7 vía - El Empalme.

3.2.1.2. Ubicación geográfica

Altitud: 73 msnm

Longitud oeste: 79º 29 s

Latitud sur: 01º 06 s

Heliofania: 819.1 horas luz-1 año-1

Clima: Tropical húmedo; zona ecológica; bosque húmedo tropical

Temperatura media: 24.70 °C

Precipitación: 1640.90cc anual-1

Humedad relativa: 84.54 %

Topografía: 80 % plano; 20 % ondulado

3.2.2 Factores en estudio.

Se empleará un Diseño Completamente al Azar con arreglo de tres factores

el primer factor será masa (cruda/cocida), como segundo factor empaque

(polietileno, alta y/o baja densidad), como tercer factor tiempo (-5 y 8 °C),

como unidad experimental se usa 200g de masa. Cada tratamiento estará

conformado por tres repeticiones

Para determinar diferencias entre medias de tratamientos se empleará la

prueba de Tukey (p≤0.05).

Detalle de los factores de estudio

FACTOR A Porcentaje de soya y borojo en

masa

a0 = 20% de soya y 2% de borojoa1 = 30% de soya y 3% de borojo

FACTOR BTiempo de homogenizaciónb0 =25 minb1 = 30 min

FACTOR CTemperatura de horneadoc0 = 75 °Cc1 = 90°C

3.2.3 Tratamientos

Arreglo de tratamientos

3.2.4 Diseño experimental

Para determinar los factores de estudio que inciden favorablemente en la obtención de bioetanol del tubérculo papa china como posteriormente se indica se aplicara un diseño factorial A X B X C, con dos niveles en A, condos niveles en B, y C, con dos niveles con dos repeticiones. Para determinar los efectos entre niveles y tratamientos se utilizo la prueba de tukey con un margen de error del 5% a0 b0 c0 a1 b1 c1

3.2.4.1 Características del experimento

La unidad experimental estera constituida de loa siguiente manera: Tiempo total requerido del ensayo: un mes Total de la muestra: 45 kilos de papa china frescaTiempo estimado para cada tratamiento: 16 horas Tiempo entre tratamiento y otro: 4horas

Nº Símbolo Detalles

1 M₁E₁T₁ Masa cruda/polietileno baja densidad/temp. -5°C2 M₁E₁T₂ Masa cruda/polietileno baja densidad/temp. 8°C

3 M₁E₂T₁ Masa cruda/polietileno alta densidad/temp. -5°C

4 M₁E₂T₂ Masa cruda/polietileno alta densidad/temp. 8°C

5 M₂E₁T₁ Masa cruda/polietileno baja densidad/temp. -5°C

6 M₂E₁T₂ Masa cruda/polietileno baja densidad/temp. 8°C

7 M₂E₂T₁ Masa cruda/polietileno alta densidad/temp. -5°C

8 M₂E₂T₂ Masa cruda/polietileno alta densidad/temp. 8°C

Numero de tratamientos: 8Número de repeticiones: 2Tiempo requerido para determinar las variables: 2 horasSacarificación enzimática 2 horas Fermentación: 6 días Destilación simple: 8 horasDestilación fraccionada: 4 horas (solo al mejor tratamiento)Filtración molecular: media hora (solo al mejor tratamiento)Balance de materia: (solo al mejor tratamiento)

3.2.4.2 Análisis estadístico

Cuadro 4 Detalle de análisis estadísticos

5.5.Problematización

5.5.1. Diagnóstico.

El cultivo de yuca es altamente extractor de nutrientes del suelo y su uso hasido enfocado principalmente a la producción de raíz; como fuente de almidóny como fuente de alimentación humana.

La yuca es un tubérculo que se consume por una gran parte de la población de

Factor de variación Grados de libertad

Repeticiones 1

Factor A 1

Factor B 1

Factor C 1

Efectos ( AB) 1

Efectos (AC ) 1

Efectos (BC ) 1

Efectos ( ABC) 1

Error 7

Total 15

las áreas marginales de forma directa como una fuente sustancial decarbohidratos.

En cuanto a los problemas inherentes del tubérculo, según (H. CoCk, 1989) Elmanejo de la yuca después de cosechada de deben a que la raíz es unproducto sumamente perecedero.

En la raíz de la yuca según (FAO, 2007) El deterioro fisiológico o primario seinicia durante las primeras 48 horas después de la cosecha y su sintomatologíaconsiste básicamente en una desecación de color blanco a café, quenormalmente aparece en forma de anillo en la periferia de la pulpa, la cual seobserva en cortes transversales de la raíz.

5.5.2. Problema

No se dispone de un proceso técnico de conservación para una masaprecocida de yuca con fines domésticos.

5.5.3. Sistematización del problema

Por la indisposición de una técnica de conservación para masa precocida deyuca con fines domésticos, no se dispone de la siguiente información:

La relación idónea de porcentajes de masa cruda y cocida de yuca

Niveles de temperatura (congelación y refrigeración) en la masa precocidade yuca.

Tipos de empaques de polietileno.

Si el proceso de conservación por manejo de frío se dispone de una masa precocida apta y aceptable para el consumo humano.

5.6.