Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería

1-1-2009

Desarrollo de una mezcla en polvo para preparar gelatinas con Desarrollo de una mezcla en polvo para preparar gelatinas con

sabor empleando sabores y colores naturales sabor empleando sabores y colores naturales

Gloria Roció Cabrera Sánchez Universidad de La Salle, Bogotá

Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos

Citación recomendada Citación recomendada Cabrera Sánchez, G. R. (2009). Desarrollo de una mezcla en polvo para preparar gelatinas con sabor empleando sabores y colores naturales. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/349

This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact ciencia@lasalle.edu.co.

1

DESARROLLO DE UNA MEZCLA EN POLVO PARA PREPARAR GELATINAS CON SABOR

EMPLEANDO SABORES Y COLORES NATURALES

GLORIA ROCIO CABRERA SANCHEZ

43031700

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTA D.C.

2009

2

DESARROLLO DE UNA MEZCLA EN POLVO PARA PREPARAR GELATINAS CON SABOR

EMPLEANDO SABORES Y COLORES NATURALES

GLORIA ROCIO CABRERA SANCHEZ

43031700

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero de

Alimentos

Directora: MARIA INES MEJIA

Química

Asesor: RAFEL GUZMAN

Químico

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTA D.C.

2009

3

NOTA DE ACEPTACION

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

DIRECTOR: María Inés Mejía

___________________________________

ASESOR: Rafael Guzmán

__________________________________

JURADO: Guillermo Zapata

__________________________________

JURADO: Patricia Chaparro

Bogotá D.C., Julio de 2009

4

A Dios por darme la fortaleza, luz y el

discernimiento en este arduo camino.

A mis padres por su gran apoyo y

dedicación.

A María Inés por sus valiosas palabras en

los momentos más difíciles del culmen de

esta etapa.

A mis hermanos, a mis amigos y demás

personas que apoyaron este proyecto,

gracias por esas palabras de aliento que

me acompañaron a través del camino.

Rocío

El buen luchador retrocede pero no abandona. Se doblega pero no

renuncia. Si lo imposible se levanta ante él, lo sortea y va más lejos.

Si le falta el aliento, descansa y espera. Si es puesto fuera de

combate, anima a sus hermanos con palabras y su presencia. Y

hasta cuando todo parece derrumbarse ante él, la desesperación

nunca le afectará.

5

AGRADECIMIENTOS

A PRODUCTOS LA UNIDAD LTDA., quien dio el aval para el total Desarrollo de la mezcla

en polvo para preparar gelatina con color y sabor naturales; a sus directivos y demás

personal, quienes colaboraron durante el proceso del presente trabajo.

A María Inés Mejía. Química. Directora de Tesis, Subgerente de PRODUCTOS LA

UNIDAD LTDA, por su gran profesionalismo y valiosa experiencia, por su apoyo,

orientación y dedicación incondicional en la realización del presente proyecto.

A Rafael Guzmán. Químico. Asesor de Tesis Docente de la Universidad de La Salle, por

su aporte y experiencia en Química de Alimentos.

A Mauricio Albornoz Mancera. Ing. De Alimentos. Por su interés, paciencia y gran

colaboración para el desarrollo del proyecto.

Los evaluadores del proyecto; Guillermo Zapata. Ing. Químico, Patricia Chaparro. Ing.

De Alimentos, Docentes de la Universidad de La Salle, por sus oportunos consejos y

observaciones los cuales fueron de gran aporte para culminar el presente trabajo.

Luz Patricia Restrepo. Química. Docente de la Universidad Nacional de Colombia, Dpto

de Química. Por el apoyo en la realización de la prueba sensorial.

Dpto. Ciencias Básicas – Juan Carlos Poveda. Auxiliar de Laboratorio. Por su orientación

y colaboración en el préstamo de equipos de Laboratorio para la ejecución del

proyecto.

Y a todos aquellos profesores, entidades, estudiantes y compañeros que colaboraron

para la culminación del proyecto.

6

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

JUSTIFICACION

OBJETIVOS

1. MARCO TEORICO 6

1.1 MARCO DE REFERENCIA 6

1.2 MARCO CONCEPTUAL 9

1.2.1 COLORANTES ALIMENTARIOS 9

1.2.2 COLORANTES NATURALES 13

1.2.4 SABORIZANTES 23

1.2.5 GELATINA 27

1.2.6 PROPIEDADES DE LOS SOLIDOS 30

1.2.7 INDICE DE MEZCLADO 31

2. METODOLOGIA 35

2.1 METODOLOGIA DE LA EXPERIMENTACION 35

2.1.1 EQUIPOS DE TRABAJO 35

2.1.2 ETAPA PREEXPERIMENTAL 35

2.1.2.1 SELECCIÓN DE LOS COLORANTES 36

2.1.2.2 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DEL COLOR 38

2.1.2.3 SELECCIÓN DE LOS SABORIZANTES 38

2.1.2.4 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DEL SABOR 39

2.1.2.4.1 EVALUACION SENSORIAL PRELIMINAR DE SABOR 40

2.1.3 ETAPA EXPERIMENTAL 41

7

2.1.3.1 UNIFORMIDAD DE LA MEZCLA EN FASE SOLIDA 41

2.1.3.2 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LOS SOLIDOS 42

2.1.3.3 DETERMINACION DE NUMERO DE PARTICULAS 43

2.1.4 CARACTERIZACION FISICOQUIMICA 43

2.1.5 ANALISIS MICROBIOLOGICO 44

2.1.6 ANALISIS SENSORIAL 45

2.1.7 ANALISIS DE RESULTADOS 45

3. RESULTADOS 46

3.1 SELECCIÓN DEL COLOR 46

3.2 ETAPA PREEXPERIMENTAL 48

3.2.1 RESULTADO DE LA CONCENTRACION DEL COLOR 48

3.2.1.1 RESULTADO FINAL DE LA CONCENTRACION DEL COLOR 50

3.2.2 RESULTADOS DE LA CONCENTRACION DEL SABOR 50

3.2.3 FORMULACION 52

3.3 ETAPA EXPERIMENTAL 57

3.3.1 INDICE DE MEZCLADO 57

3.3.2 CARACTERIZACION FISICOQUIMICA 70

3.3.3 ANALISIS MICROBIOLGICO 71

3.3.4 ANALISIS SENSORIAL 72

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

8

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de los colorantes 11

Tabla 2. Composición de los aminoácidos 28

Tabla 3. Selección de compañías que proveen colorantes naturales 36

Tabla 4. Características de los colorantes naturales suministrados 37

Tabla 5. Descripción de las muestras para determinar las concentraciones de sabor39

Tabla 6. Ajuste de pH para establecer concentración de sabor 40

Tabla 7. Descripción del método para determinar concentración de color y sabor 40

Tabla 8. Serie de tamices 43

Tabla 9. Descripción de análisis bromatológicos realizados a las tres mezclas de

gelatina con sabor a mora, naranja y piña 44

Tabla 10. Descripción de los análisis microbiológicos realizados a una de las

Mezclas con sabor a mora 44

Tabla 11. Resultado de la selección del color natural 46

Tabla 12. Resultado de la selección del color: Estabilidad a pH bajo 47

Tabla 13. Resultado de la selección del color: Estabilidad al calor 48

Tabla 14. Resultado de la evaluación de color por comparación para la

Gama de rojo con extracto de cochinilla 49

Tabla 15. Resultado de la evaluación de color por comparación para la

Gama de amarillo con extracto de anato 49

Tabla 16. Resultado de la evaluación de color por comparación para la

Gama de amarillo con extracto de cúrcuma 49

Tabla 17. Color final correspondiente a cada sabor 50

9

Tabla 18. Calificación apreciativa asignada a la muestra para sabor a mora 50

Tabla 19. Calificación apreciativa asignada a la muestra para sabor a naranja 51

Tabla 20. Calificación apreciativa asignada a la muestra para sabor a piña 51

Tabla 21. Consolidado de datos para evaluación sensorial preliminar 52

Tabla 22. Primer ensayo para formular la mezcla en polvo sabor mora,

Para lote de 1Kg 53

Tabla 23. Relación de las cinco formulaciones realizadas para la estandarización

De la mezcla con sabor a mora 54

Tabla 24. Relación de las cinco formulaciones realizadas para la estandarización

De la mezcla con sabor a naranja 54

Tabla 25. Relación de las cinco formulaciones realizadas para la estandarización

De la mezcla con sabor a naranja 55

Tabla 26. Fórmula para elaborar 50kg de mezcla en polvo para preparar

Gelatina con sabor 56

Tabla 27. Propiedades de los granulares en masa 60

Tabla 28. Consolidado de datos para determinar Volumen de la esfera

Para la mezcla en polvo 60

Tabla 29. Volumen de la esfera para la mezcla en polvo 61

Tabla 30. Índices de mezclado en mezcla en polvo para gelatina de mora

En las diferentes ecuaciones 62

Tabla 31. Datos experimentales obtenidos de la mezcla en polvo para

Gelatina con sabor a mora para la determinación del

Índice de mezclado 64

Tabla 32. Datos experimentales obtenidos de la mezcla en polvo para

10

Gelatina con sabor a naranja para la determinación del

Índice de mezclado 65

Tabla 33. Datos experimentales obtenidos de la mezcla en polvo para

Gelatina con sabor a piña para la determinación del

Índice de mezclado 66

Tabla 34. Índice de mezclado (IS4) para las diferentes mezclas 67

Tabla 35. Análisis fisicoquímico realizado a las cuatro mezclas de gelatina 69

Tabla 36. Consolidado de análisis fisicoquímico 70

Tabla 37. Resultados del análisis microbiológico realizado a la mezcla

En polvo para preparar gelatina 70

Tabla 38. Resultados de la evaluación sensorial 71

11

ANEXOS

Anexo 1. Ficha técnica Colorante natural

Anexo 2. Ficha técnica Jugo de Fruta Deshidratado

Anexo 3. Carta de Color Pantone

Anexo 4. Norma NTC 4604: Evaluación de Color en los Alimentos

Anexo 5. Formato de evaluación sensorial preliminar

Anexo 6. Informe de análisis sensorial a producto final

Anexo 7. Datos obtenidos en la curva espectral a través del espectrofotómetro

Anexo 8. Informe de análisis microbiológico

Anexo 9. Parámetros microbiológicos para análisis de mezclas en polvo para gelatinas

Anexo 10. Datos obtenidos para determinar índice de mezclado para

mezcla en polvo con sabor a piña.

Anexo 11. Datos obtenidos para determinar índice de mezclado para

mezcla en polvo con sabor a naranja.

Anexo 12. Datos obtenidos para determinar índice de mezclado para

mezcla en polvo con sabor a mora.

12

INTRODUCCION

El presente trabajo está enfocado al desarrollo de un producto nuevo en la línea de gelatinas

para la empresa Productos La Unidad. Partiendo de un producto que ya está en el mercado,

como son las mezclas para preparar gelatina, se pretende hacer una extensión de línea y

comenzar a elaborar gelatinas con sabor empleando colores y sabores de origen natural.

El marco de referencia muestra de una manera general como está conformada la empresa, que

productos tiene en el mercado actualmente, cuáles son sus clientes, adicional a esto expresa la

misión y la visión de la misma; lo cual nos da un punto de partida para encaminar el desarrollo

de la nueva mezcla para gelatina con sabor.

En primera instancia se van a estudiar los sabores y colores que ofrece el mercado, sus

características fisicoquímicas y propiedades como aditivos para alimentos, en especial para la

gelatina. Teniendo en cuenta la legislación vigente la cual describe los lineamientos para cada

aditivo en la elaboración de gelatinas.

Partiendo de estas propiedades se procede a establecer una fórmula para el producto, y con

esta se harán los ensayos pertinentes hasta conseguir una fórmula estandarizada para la

elaboración de la mezcla en polvo para preparar gelatina con sabores.

Teniendo una fórmula establecida, el producto se someterá a las pruebas fisicoquímicas que

nos permitan estabilizar y adecuar las condiciones del producto final y se hará también una

prueba para determinar la vida útil del producto.

Para establecer unos resultados y un análisis de los mismos se realizarán las pruebas

estadísticas pertinentes, las cuales darán la certidumbre de los resultados obtenidos.

Se hará un panel sensorial que nos permita determinar la aceptabilidad del producto en

términos de presentación, textura, color, sabor, aroma.

El interés de la compañía es mantenerse a la vanguardia en el desarrollo de productos que se

adaptan a las nuevas tendencias del mercado a saber; productos con menor contenido de

ingredientes no naturales, siendo los saborizantes y los colorantes dos de los compuestos más

cuestionados.

El interés central del presente trabajo es el inicio del desarrollo de una línea de mezclas en

polvo para preparar gelatinas usando únicamente sabores y colores de origen natural, teniendo

en cuenta que la gelatina cuando se utiliza mezclada con otros alimentos, ofrece un aporte

valioso de proteína que fortalece algunos de los tejidos del cuerpo humano, en cuanto

contenidos de de colágeno el cual tiene una acción regenerativa en las articulaciones, de igual

manera este producto también contiene arginina, aminoácido del cual nuestro organismo

13

obtiene creatina, compuesto vital para las células musculares que es capaz de aumentar el peso

de un atleta sin añadir grasa.

A nivel de sistema digestivo, la gelatina; ayuda con problemas como la gastritis, cólicos, colitis, hiperacidez, de esta manera mejorando la digestión.

El desarrollo de una mezcla en polvo para preparar gelatina con sabores, es una idea que

pretende llegar en primera instancia y por solicitud del cliente; a personas en estado de

recuperación, quienes requieren una dieta adecuada, suave y libre de compuestos químicos

nocivos para la salud.

Con este objeto a continuación se presenta el desarrollo de este trabajo, partiendo de una

formulación ya existente, de una mezcla para elaborar gelatina pero a la que se han adicionado

colores y sabores artificiales.

14

JUSTIFICACION

La tendencia de hoy día se orienta hacia el consumo de alimentos naturales ó

procesados con ingredientes de origen natural. La sociedad ahora es más consciente

del cuidado de su salud y sabe que el consumo excesivo de ingredientes artificiales es

nocivo, y en muchos de los casos como consecuencia de ello se produce la aparición de

enfermedades tan serias como el cáncer.

Por tanto Productos La Unidad desea introducir en el mercado una línea de productos

con aditivos naturales, con el fin de abastecer este grupo de clientes, ofreciendo

productos alimenticios más saludables, cumpliendo con la tendencia global del

mercado a la cual Colombia no es ajena.

A partir de la década del 50 en el siglo pasado, cuando se presento un significativo

avance en la industria alimentaria se presentó un uso indiscriminado de los aditivos,

tendiente a producir alimentos mas coloridos y con diferentes sabores, El uso

indiscriminado de estos elementos provocó en las sociedades más industrializadas el

aumento del cáncer en especial del cáncer de colon, razón por la cual se vio la

necesidad de legislar sobre el tema y entes tan importantes como la FDA de los Estados

Unidos y la FAO empezaron a legislar sobre el tema. Los aditivos alimenticios están en

permanente observación toda vez que por ser compuestos sintéticos, pueden

presentar disturbios en el metabolismo y en algunas oportunidades cáncer.

Un aditivo muy usado en la industria de los alimentos es la “Tartrazina”, que es un

colorante amarillento azufrado empleado con mucha frecuencia en la industria de las

gaseosas, dulces y mermeladas especialmente.

“La tartrazina es uno de los principales culpables en la hiperactividad en los niños, ya

que es el colorante más utilizado en jugos artificiales, gelatinas, bebidas gaseosas,

conservas y caramelos. Esta sustancia afecta directamente la conducta de los niños por

dos mecanismos; genera una reacción pseudo-alérgica en el organismo y la

consecuente liberación de histamina la cual es un compuesto presente en todas las

células del organismo y, en una situación normal, es liberada como respuesta del

sistema inmunológico ante una inflamación o una alergia. Pero cuando la tartrazina

llega al torrente sanguíneo, afecta directamente a las células para que liberen histamina

sin activar al sistema inmune. Por ello, no se manifiestan los síntomas propios de la

alergia como dilatación de capilares, baja en la presión sanguínea, incremento en la

secreción de jugos gástricos y picazón. Pero si se evidencia cambios anímicos,

irritabilidad, insomnio y ansiedad en los niños. Simultáneamente la tartrazina actúa en

15

el cerebro alterando los espacios sinápticos (donde se efectúa el intercambio de

información entre una neurona y otra), lo que lleva a síntomas similares: falta de

concentración, somnolencia e hiperactividad, es decir, todo un cuadro de síndrome de

déficit atencional y además se asocia a cefaleas1”.

Por esta y otras razones los colorantes como aditivos alimentarios están en

permanente observación2, por sus posibles efectos en la salud de los consumidores,

especialmente en los niños, por tanto de adelantan estudios encaminados hacia la

sustitución de colorantes artificiales por los naturales.

Por otra parte, la tartrazina; ha captado especial atención por sus efectos alergénicos,

tanto que es uno de los pocos aditivos que debe declararse independientemente en las

etiquetas3.

En cambio existen colorantes naturales como las antocianinas, los cuales proporcionan

color a la mayoría de las frutas y vegetales rojos, retardan el crecimiento de las células

del cáncer del colon4. De igual manera los colorantes de frutas y verduras podrían

proteger frente al cáncer gastrointestinal. En lo anterior; Productos La Unidad, ha

decidido incluir dentro de sus formulaciones en la producción de gelatinas; colorantes y

saborizantes de origen natural, los cuales no presentan efectos secundarios

relacionados con toxicidad y efectos secundarios en el organismo.

1 http://www.toxicologia.cl/servitox%20noticias/tartrazina.htm

2 RESTREPO, M. Sustitución de tartrazina por betacaroteno en elaboración de bebidas no alcohólicas. Revista

Lasallista de Investigación. Vol.3 N° 2. Año 2007.

3 MINISTERIO DE SALUD. Resolución 580 de 1996. Por la cual se modifica el parágrafo 1° de la Resolución

10593 de 1985.

4 http://www.hepatitisc2000.com.ar/blog/index.php/2007/08/22/cancer-gastrointestinal-y-colorantes-

naturales-de-frutas-y-verduras/

16

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar una mezcla en polvo para preparar gelatina con sabor empleando sabores y

colores naturales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Seleccionar los aditivos; saborizantes y colorantes naturales a utilizar para la

mezcla, considerando; la mora, naranja y piña.

Establecer las variables e indicadores necesarios para definir la uniformidad de

mezcla en fase sólida.

Establecer fórmulas de los productos finales, de acuerdo con la normatividad

vigente mediante la ejecución de mezclas y ensayos para determinar su

homogenización.

Caracterizar productos finales o mezclas, teniendo en cuenta propiedades

fisicoquímicas, organolépticas, sensoriales y microbiológicas.

Realizar el panel sensorial para establecer la aceptabilidad del producto en el

mercado.

17

1. MARCO TEORICO

Este capítulo hace referencia de manera general a la empresa que apoyó el desarrollo del

presente proyecto. Esta parte incluye misión, visión, políticas de calidad y de inocuidad de la

compañía, productos que comercializa actualmente.

Por otro lado el marco conceptual resume todos aquellos términos, características y técnicas o

tecnologías que han sido empleadas y que son necesarias para el desarrollo del presente

trabajo. Esencialmente se incluye los colorantes naturales como materia prima fundamental en

desarrollo de la mezcla en polvo, así como también se habla acerca de cada uno de los

ingredientes y aditivos que componen la formulación de la gelatina como mezcla en polvo para

preparar.

1.1 MARCO DE REFERENCIA

Productos La Unidad es una compañía dedicada a la producción y distribución de productos

alimenticios de excelente calidad y bajo costo, cumpliendo con las normas colombianas

existentes y vigentes: en INVIMA, ICONTEC y la Secretaría de Salud.

La empresa está ubicada actualmente en la calle 134 bis con carrera 50 en el barrio Spring, en la

ciudad de Bogotá.

MISION

Somos un equipo humano y técnico dedicado a la producción de alimentos de excelente

calidad y bajo costo para satisfacer las necesidades de los grandes y pequeños consumidores.

Además fabricamos alimentos para instituciones que prestan el servicio de alimentación y

suministramos productos alimenticios para personas con necesidades específicas.

VISION

En el año 2010, Productos La Unidad será una de las compañías más reconocidas en el

suministro de productos para cadenas de comidas rápidas y en postres normales y light, para el

sector hospitalario, industrial, restaurantes y en general todo el mercado institucional.

Tendrá acreditados los productos ya existentes y los que se encuentran en desarrollo. Además

habrá iniciado su proceso de internacionalización.

18

POLITICA DE CALIDAD

En Productos La Unidad nos dedicamos a la producción y distribución de productos

alimenticios de excelente calidad, con ello queremos satisfacer las necesidades y expectativas

de nuestros clientes; ofreciendo productos inocuos, bien formulados, estables, uniformes, y

que se adapten a nuestro mercado objetivo.

Como soporte a esta política estamos comprometidos con el constante cumplimiento de la

legislación vigente, y el mejoramiento de nuestro desempeño tanto en la planeación, la

producción y el aseguramiento de la calidad.

POLITICA DE INOCUIDAD

La alimentación es una necesidad vital del ser humano, el cual constituye una constante

preocupación que alcanza a la sociedad en su conjunto. Cuando se habla de inocuidad de los

alimentos se hace referencia a todos los riegos, sean crónicos o agudos, que pueden hacer que

los alimentos sean nocivos para la salud del consumidor.

Por ello la directriz general de la política de inocuidad de los alimentos es eliminar o controlar

los elementos o agentes presentes en los alimentos que representan riesgo para la salud de los

consumidores y/o que puedan incidir de manera gravitante en la salud del consumidor de

acuerdo con sus hábitos de consumo.

PRODUCTOS LA UNIDAD, es una compañía dedicada a la producción y distribución de

productos alimenticios de excelente calidad y bajo costo, ubicada en Bogotá. Conscientes de la

importancia de la salud y bienestar de nuestros consumidores y por ende la satisfacción de

nuestros clientes, nos comprometemos a cumplir con la legislación vigente aplicable a las

actividades y productos de nuestra compañía, desarrollando y manteniendo un sistema de

gestión que garantice el aseguramiento de la calidad, con objetivos y metas definidas

fomentando el cuidado de inocuidad y la calidad de nuestros productos y servicios.

19

Con ello satisfacer las necesidades de nuestros clientes, creando y monitoreando mecanismos

que nos permitan estar al tanto de la percepción de nuestros clientes en relación a la calidad de

nuestros productos y servicios.

CERTIFICACIONES

Estamos en proceso de certificación en bajo el Sistema de Análisis de Peligros y Puntos de

Control Crítico, por su siglas en ingles HACCP.

PRODUCTOS

Actualmente los productos para el mercado institucional son:

Pepino agridulce

Pepinillo picado

Salsa de piña

Salsa de agraz

Dulce de frutas

Gelatina en polvo con azúcar

Gelatina en polvo dietética

Flan en polvo con azúcar

Flan en polvo dietético

Pudín con azúcar

Granola

Galletas integrales

Se tiene también una línea de producción de salsas para acompañar carnes cuya

formulación es exclusiva para AVESCO quien es nuestro cliente potencial.

Salsa B.B.Q

Salsa picante para alas

Salsa Teriyaki

Salsa sour cream

Salsa con mostaza

20

Salsa con vino

Salsa con champiñones

Salsa de ajonjolí

Base para guiso

1.2 MARCO CONCEPTUAL

1.2.1 COLORANTES ALIMENTARIOS

1.2.1.1 GENERALIDADES

El color es el primer impacto de los alimentos. La industria alimentaria dependió en el pasado

de productos de síntesis química que poco a poco están siendo desplazados por productos

naturales5.

El color representa una parte esencial en el desarrollo del hombre, en sus diversas

manifestaciones sociales, culturales, ambientes, etc. El color se basa en una serie de procesos

físicos, químicos, fisiológicos y psicológicos. Las sensaciones que percibe el hombre cuando

observa un objeto en particular los asocia con las cosas que le rodean, esto es especialmente

evidente en el área alimentaria, en donde la relación entre el color y el sabor son muy

importantes para que el consumidor adquiera un producto pues con tan sólo el hecho de verlo,

se sustituirá por otro si no cumple con las propias “normas de calidad” del consumidor, como

el no tener un color homogéneo y consistente, por lo que se busca siempre una apariencia

natural.

La coloración constituye un factor importante, a veces decisivo en la elección pues la

coloración es un elemento inmediatamente accesible para la evaluación de la calidad de un

alimento: en efecto, el color está frecuentemente relacionado con la madurez, con la presencia

de impurezas, con la puesta en marcha apropiada o defectuosa de un tratamiento tecnológico,

con malas condiciones de almacenamiento, con un principio de alteración por

microorganismos, etc. Esto es parcialmente cierto para los productos de origen vegetal, pero

los productos de origen animal igualmente ligados a esta contingencia: la charcutería, por

ejemplo; podrá por su color como factor de presentación, recordar al comprador una calidad 5 GARCIA, GARIBAY M. Biotecnología Alimentaria. 2° ed. España: Limusa. 2002.

21

tradicional. El alimento que ostenta su color originario y natural da la primera sensación sobre

su calidad, despierta la gana de comer, entra por los ojos, estimula las células del cerebro que

dan la orden de comer.

Los colorantes bien empleados y permitidos ayudan a que ciertos alimentos que por naturaleza

propia se decoloran, o no se mantienen ‘vivos’ o de agradable aspecto.

Por otra parte, muchas sustancias, colorantes naturales de los alimentos, son muy sensibles a

los tratamientos utilizados en el procesado (calor, acidez, luz, conservantes, etc.),

destruyéndose, por lo que deben substituirse por otras más estables. La práctica de colorear

los alimentos tiene una larga tradición, ya que algunos productos naturales como el azafrán o la

cochinilla eran ya conocidos por las civilizaciones antiguas.

Los colorantes pueden considerarse de origen natural o sintético. El colorante en esencia sólo

debe tener valor estético sin que altere las propiedades nutritivas.

1.2.1.3 DEFINCION

En el área de los alimentos, la aplicabilidad de los colorantes es evidente y se usan como

aditivos, pues no son los constituyentes esenciales6. A nivel mundial, un aditivo es aquella

sustancia que se añade de manera intencional a los alimentos, por lo general en pequeñas

cantidades para mejorar su apariencia, sabor, color, para ayudar en su presentación de acuerdo

con el Codex Alimentarius de 1988. Según la Secretaría de Salud, define los aditivos7, como

toda sustancia, dotada o no de valor nutritivo, agregada intencionalmente la mínima cantidad

necesaria a los alimentos con el fin de impedir alteraciones, mantener, conferir o intensificar su

aroma, color o sabor, modificar o mantener su estado físico general o ejercer cualquier función

necesaria para una buena tecnología de fabricación del alimento. Queda prohibido su uso para

ocultar defectos de calidad. En el área de alimentos los colorantes se utilizan para:

Restablecer la apariencia original de los alimentos donde los colorantes han sido

destruidos por el proceso de manufactura, almacenamiento y control de los alimentos.

6 GARCIA, GARIBAY M. Biotecnología Alimentaria. 2° Ed. España: Limusa

7 MINISTERIO DE SALUD. Decreto 2106 de 1983.

22

Asegurar la uniformidad del color debido a las variaciones naturales de intensidad en el

color, por ejemplo; las frutas obtenidas a diferentes tiempos durante la estación para

asegurar su apariencia y aceptabilidad.

Ayudar a proteger el sabor y las vitaminas sensibles al calor durante su empaque, por

un efecto de exposición al sol.

Ayudar a preservar la identidad o carácter por la cual los alimentos son reconocidos.

Como indicativo visual de la calidad del producto.

1.2.1.4 CLASIFICACION: Existen varias formas de clasificar a los colorantes, éstas se basan en su

procedencia o fuente de origen, en su certificación, o por su grupo cromóforo; esto es, el

radical que les confiere un determinado color. De acuerdo con su origen o procedencia, los

colorantes son obtenidos por fuentes naturales, ya sean microorganismos, vegetales, animales

o minerales y aquellos producidos por síntesis química (sintéticos) incluyendo los idénticos a

los naturales.

Tabla 1: Clasificación de los colorantes.

Fuente: GARCIA, GARIBAY M. Biotecnología alimentaria.

Colorantes

Naturales

Sintéticos

Orgánicos

Inorgánicos

Antocianinas Betalaínas Carotenoides Flavonoides Clorofila Otros

Vegetales

Animales

Minerales

Azul ultravioleta

Dióxido de titánio

Negro carbón

Acido carmínico

Acido kermésico

Otros

Orgánicos Azo

Antoquinonas

Otros

23

1.2.1.5 EXIGENCIAS REQUERIDAS POR LOS COLORANTES

La utilización de los colorantes en la alimentación, no presenta ningún interés nutritivo puesto

que ésta responde a la única preocupación de una mejor presentación. En principio la adición

de colorantes se efectúa para normalizar el color de un alimento, y no debe servir para

disimular una alteración o para hacer creer la presencia de un constituyente de calidad; por

ejemplo, la adición de un colorante amarillo en los productos de bizcochería podría hacer creer

al consumidor que estos productos contienen mantequilla. Para el uso adecuado de colorantes

en la industria alimentaria, se tienen los siguientes requisitos:

1. El colorante a emplear debe ser inocuo.

2. Debe constituir una especie química definida y pura.

3. Tener gran poder tintorial, con el objeto de poder utilizar la mínima cantidad posible y

se fácilmente incorporable.

4. Debe ser muy estable a la luz y al calor.

5. Debe poseer compatibilidad con los productos que deben teñir.

6. No debe poseer olor ni sabor desagradables.

7. Debe ser indiferente pH, agentes oxidantes y reductores.

8. Debe ser lo más económico posible.

1.2.1.6 FACTORES QUE CONTRIBUYEN A LA INESTABILIDAD DE LOS COLORANTES:

1. Presencia de trazas de metales en el alimento.

2. Someter el producto a altas temperaturas.

3. Presencia de agentes oxido-reductores.

4. Exposición a la luz.

5. pH

24

1.2.2 COLORANTES NATURALES

Los colorantes son todos, salvo el rojo cochinilla (ácido carmínico), de origen vegetal; pueden

ser compuestos puros o productos de extracción; los compuestos puros como la riboflavina y

el β-caroteno están bien definidos químicamente y pueden ser de origen natural o haber sido

obtenidos por síntesis; son siempre de calidad igual a unas especificaciones precisas. Los

productos de extracción proceden de materia primas alimentarias y pueden estar asociados a

numerosas impurezas; en efecto, los procedimientos de extracción tienen un valor técnico

variable si bien los compuestos obtenidos no tienen composición ni propiedades colorantes

constantes; todo esto hace que los colorantes naturales sean, frecuentemente, más fáciles de

fabricar por síntesis que por procedimientos de extracción y presenten así mejores

características de pureza.

Curcumina (E-100)

Es el colorante de la riptóf, especia obtenida del rizoma de la planta del mismo nombre

cultivada en la India.

En tecnología de alimentos se utiliza, además del colorante parcialmente purificado, la especia

completa y la oleorresina; en estos casos su efecto es también el de aromatizante. La especia

es un componente fundamental del curry, al que confiere su color amarillo intenso

característico. Se utiliza también como colorante de mostazas, en preparados para sopas y

caldos y en algunos productos cárnicos. Es también un colorante tradicional de derivados

lácteos. Se puede utilizar sin más límite que la buena práctica de fabricación en muchas

aplicaciones, con excepciones como las conservas de pescado, en las que el máximo legal es

200 mg/kg, las conservas vegetales y el yogur, en las que es 100 mg/kg, y en el queso fresco, en

el que este máximo es sólo 27 mg/Kg.

El colorante de la riptóf se absorbe relativamente poco en el intestino, y aquel que es

absorbido se elimina rápidamente por via biliar. Tiene una toxicidad muy pequeña. La especia

completa es capaz de inducir ciertos efectos de tipo teratogénico en algunos experimentos. La

dosis diaria admisible para la OMS es, provisionalmente, de hasta 0,1 mg/kg de colorante, y 0,3

mg/kd de oleorresina.

25

Rivoflavina (E-101)

La riboflavina es una vitamina del grupo B, concretamente la denominada B2. Es la substancia

que da color amarillo al suero de la leche, alimento que es la principal fuente de aporte, junto

con el hígado. Industrialmente la riboflavina se obtiene por síntesis química o por métodos

biotecnológicos.

Como colorante tiene la ventaja de ser estable frente al calentamiento, y el inconveniente de

que, expuesta a la luz solar o a la procedente de tubos fluorescentes es capaz de iniciar

reacciones que alteran el aroma y el sabor de los alimentos. Este efecto puede ser importante

por ejemplo en la leche esterilizada envasada en botellas de vidrio.

Este aditivo es relativamente poco utilizado. Cuando se emplea como colorante no pueden

hacerse indicaciones acerca del enriquecimiento vitamínico en la publicidad del alimento. En

España se limita su uso en el yogur a 100 mg/kg y en las conservas de pescado a 200 mg/kg. En

otros productos no tiene limitación.

Aunque es una vitamina, y por tanto esencial para el organismo, su deficiencia no produce una

enfermedad específica, como en el caso de la deficiencia de otras vitaminas, sino solamente

una serie de alteraciones en la mucosa bucal que no suelen ser graves. Las necesidades de

riboflavina para una persona normal se situan en torno a los 2 mg/día. Los estados carenciales,

no graves, no son demasiado raros. Al ser una vitamina hidrosoluble, un eventual exceso no se

acumula, sino que se elimina riptófano y por tanto no resulta perjudicial. Es relativamente poco

soluble, lo que dificulta la absorción de dosis muy grandes. En experimentos con animales, la

riboflavina prácticamente carece de toxicidad. La dosis diaria aceptable es de hasta 5 mg/Kg de

peso.

Cochinilla (E-120)

El ácido carmínico, una substancia química compleja, se encuentra presente en las hembras con

crías de ciertos insectos de la familia Coccidae , parásitos de algunas especies de cactus.

Durante el siglo pasado, el principal centro de producción fueron las Islas Canarias, pero

actualmente se obtiene principalmente en Perú y en otros países americanos. Los insectos que

producen esta substancia son muy pequeños, hasta tal punto que hacen falta unos 100.000

26

para obtener 1 Kg de producto, pero son muy ricos en colorante, alcanzando hasta el 20% de su

peso seco. El colorante se forma en realidad al unirse la substancia extraída con agua caliente

de los insectos, que por sí misma no tiene color, con un metal como el aluminio, o el calcio y

para algunas aplicaciones (bebidas especialmente) con el amoniaco. Es probablemente el

colorante con mejores características tecnológicas de entre los naturales, pero se utiliza cada

vez menos debido a su alto precio. Confiere a los alimentos a los que se añade un color rojo

muy agradable, utilizándose en conservas vegetales y mermeladas (hasta 100 mg/kg), helados,

productos cárnicos y lácteos, como el yogur y el queso fresco (20 mg/Kg de producto)y

bebidas, tanto alcohólicas como no alcohólicas. No se conocen efectos adversos para la salud

producidos por este colorante.

Clorofila (E-140), Complejos cúpricos de clorofilas y clorofilinas (E-141)

Las clorofilas son los pigmentos responsables del color verde de las hojas de los vegetales y de

los frutos inmaduros. Son piezas claves en la fotosíntesis, proceso que permite transformar la

energía solar en energía química, y finalmente a partir de ella producir alimentos para todos los

seres vivos y mantener el nivel de oxígeno en la atmósfera. Por esta razón han sido estudiadas

muy extensamente. Se ha dicho de ellas que son las substancias químicas más importantes

sobre la superficie de la Tierra.

Las plantas superiores tienen dos tipos de clorofila muy semejantes entre ellas, denominadas a

y b, siendo la primera la mayoritaria y la que se degrada más fácilmente. Son químicamente

muy complicadas, y solo en 1940 se pudo averiguar su estructura completa. Incluyen un átomo

de magnesio dentro de su molécula.

El interés por la clorofila en tecnología alimentaria no estriba tanto en su uso como aditivo sino

en evitar que se degrade durante el procesado y almacenamiento la que está presente en

forma natural en los alimentos de origen vegetal. El calentamiento hace que las clorofilas

pierdan el magnesio, transformándose en otras substancias llamadas feofitinas y cambiando su

color verde característico por un color pardo oliváceo mucho menos atractivo. Este efecto

puede producirse en el escaldado de las verduras previo a su congelación, en el enlatado, etc.

También le afecta el oxígeno, la luz y la acidez, resistiendo mal además los periodos de

almacenamiento prolongados.

27

Las clorofilas, que en los vegetales se encuentran dentro de ciertos orgánulos, son insolubles

en agua pero solubles en alcohol, con el que pueden extraerse. Las clorofilinas son derivados

algo más sencillos obtenidos por rotura parcial de las clorofilas. La substitución del magnesio

por cobre da lugar al colorante E-141, cuyo color es mucho más estable.

Las clorofilas se utilizan poco como aditivos alimentarios, solo ocasionalmente en aceites,

chicle, helados y bebidas refrescantes, en sopas preparadas y en productos lácteos. Su empleo

está limitado, en el queso a 600 mg/Kg, solo el E-140, y en algunas conservas vegetales y

yogures a 100 mg/Kg.

Estos colorantes se absorben muy poco en el tubo digestivo. No se ha establecido un límite

máximo a la ingestión diaria de la clorofila utilizada como aditivo, ya que esta cantidad es

despreciable frente a la ingerida a partir de fuentes naturales. La ingestión admisible del

colorante E-141 es de hasta 15 mg/Kg de peso y día, debido a su contenido en cobre (4-6% del

peso de colorante). Una cantidad elevada de cobre puede ser muy tóxica. Sin embargo, las

dietas occidentales habituales son usualmente deficitarias más que excedentarias en cobre, por

lo que la pequeña cantidad que puede aportar este colorante en un uso normal sería

probablemente más beneficiosa que perjudicial.

Caramelo (E-150)

El caramelo es un material colorante de composición compleja y químicamente no bien

definido, obtenido por calentamiento de un azúcar comestible (sacarosa y otros) bien solo o

bien mezclado con determinadas substancias químicas. Según las substancias de que se trate,

se distinguen cuatro tipos:

I. Obtenido calentando el azúcar sin más adiciones o bien añadiendo también ácido acético,

cítrico, fosfórico o sulfúrico, o hidróxido o carbonato sódico o potásico. A este producto se le

conoce como caramelo vulgar o cáustico.

II. Obtenido calentando el azúcar con anhídrido sulfuroso o sulfito sódico o potásico.

III. Obtenido calentando el azúcar con amoniaco o con una de sus sales (sulfato, carbonato o

fosfato amónico).

28

IV. Obtenido calentando el azúcar con sulfito amónico o con una mezcla de anhídrido sulfuroso

y amoniaco.

El caramelo se produce de forma natural al calentar productor ricos en azúcares, por ejemplo

en el horneado de los productos de bollería y galletas, fabricación de guirlaches, etc. El tipo I es

asimilable al azúcar quemado obtenido de forma doméstica para uso en repostería.

En España, el caramelo tiene la consideración legal de colorante natural y por tanto no está

sometido en general a más limitaciones que las de la buena práctica de fabricación, con algunas

excepciones como los yogures, en los que solo se aceptan 159 mg/Kg de producto.

Es el colorante típico de las bebidas de cola, así como de muchas bebidas alcohólicas, como

ron, coñac, etc. También se utiliza en repostería, en la elaboración del pan de centeno, en la

fabricación de caramelos, de cerveza, helados, postres, sopas preparadas, conservas y diversos

productos cárnicos. Es con mucho el colorante más utilizado en alimentación, representando

más del 90% del total de todos los añadidos.

Al ser un producto no definido químicamente, su composición depende del método preciso de

fabricación. La legislación exige que la presencia de algunas substancias potencialmente

nocivas quede por debajo de cierto límite. Los tipos I y II son considerados perfectamente

seguros, y la OMS no ha especificado una ingestión diaria admisible. En el caso de los tipos III y

IV la situación es algo distinta, ya que la presencia de amoniaco en el proceso de elaboración

hace que se produzca una substancia, el 2-acetil-4-(5)-tetrahidroxibutilimidazol, que puede

afectar al sistema inmune. También se producen otras substancias capaces de producir, a

grandes dosis, convulsiones en animales. Por esta razón el comité FAO/OMS para aditivos

alimentarios fija la ingestión diaria admisible en 200 mg/Kg de peso para estos dos tipos. En

España el uso de caramelo “al amoniaco” está prohibido en aplicaciones en las que, sin

embargo, se autorizan los otros tipos, por ejemplo en ciertas clases de pan.

Aproximadamente la mitad de los componentes del caramelo son azúcares asimilables. Aunque

no se conoce con mucha precisión, parece que los otros componentes específicos del caramelo

se absorben poco en el intestino. Dosis de hasta 18 g/día en voluntarios humanos no producen

más problemas que un ligero efecto laxante. Los experimentos realizados para estudiar el

posible efecto sobre los genes de este colorante han dado en general resultados negativos,

29

aunque en algunos casos, debido a la indefinición del producto, los resultados fueran

equívocos.

Carbón medicinal (E-153)

Este producto se obtiene, como su nombre indica, por la carbonización de materias vegetales

en condiciones controladas. El proceso de fabricación debe garantizar la ausencia de ciertos

hidrocarburos que podrían formarse durante el proceso de carbonización y que son

cancerígenos. Por ello debe cumplir unas normas de calidad muy estrictas, las que exige su uso

para aplicaciones farmacéuticas. En la legislación española tiene la consideración de colorante

natural. Como colorante tiene muy poca importancia, pero un producto semejante, el carbón

activo, es fundamental como auxiliar tecnológico para decolorar parcialmente mostos, vinos y

vinagres, desodorizar aceites y otros usos. Este producto se elimina por filtración en la industria

después de su actuación, y no se encuentra en el producto que llega al consumidor.

Carotenoides (E-160)

Dentro de este grupo de colorantes encontramos los siguientes:

Alfa, beta y gamma caroteno

Bixina, norbixina, (Rocou, Annato)

Capsantina, capsorrubina

Licopeno

Beta-apo-8’-carotenoico

Ester etílico del ácido Beta-apo-8’-carotenoico

Los carotenoides y las xantofilas (E-161) son un amplio grupo de pigmentos vegetales y

animales, del que forman parte más de 450 substancias diferentes, descubriéndose otras

nuevas con cierta frecuencia. Se ha calculado que la naturaleza fabrica cada año alrededor de

100 millones de toneladas, distribuidas especialmente en las algas y en las partes verdes de los

vegetales superiores. Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene

30

actividad como vitamina A en mayor o menor extensión. Alrededor del 10% de los diferentes

carotenoides conocidos tiene mayor o menor actividad como vitamina A.

Los carotenoides utilizados en la fabricación de alimentos se pueden obtener extrayéndolos de

los vegetales que los contienen (el aceite de palma, por ejemplo, contiene un 0,1%, que puede

recuperarse en el refinado) o, en el caso del beta-caroteno, beta-apo-8’-carotenal y ester etílico

al ácido beta-apo-8’-carotenoico, por síntesis química. Los dos últimos no existen en la

naturaleza.

La bixina y la norbixina se obtienen de extractos de la planta conocida como bija, roccou o

annato (Bixa riptófa ). Son compuestos algo diferentes químicamente entre ellos, siendo la

bixina soluble en las grasas e insoluble en algua y la norbixina a la inversa. Se han utilziado

desde hace muchos años para colorear productos lácteos, y su color amarillo puede aclararse

por calentamiento, lo que facilita la obtención del tono adecuado. La capsantina es el colorante

típico del pimiento rojo y del pimentón, siendo España el principal productor mundial. Sus

aplicaciones en la fabricación de embutidos son de sobra conocidas. El licopeno es el colorante

rojo del tomate y los carotenos están distribuidos muy ampliamente entre los vegetales,

especialmente el beta-caroteno, que es también el colorante natural de la mantequilla.

No son muy solubles en las grasas, y, con la excepción de la norbixina, prácticamente nada en

agua. Cuando se utilizan para colorear bebidas refrescantes (el beta-caroteno especialmente,

para las bebidas de naranja), es en forma de suspensiones desarrolladas específicamente con

este fin. Tienen la ventaja de no verse afectados, como otros colorantes, por la presencia de

ácido ascórbico, el calentamiento y la congelación, así como su gran potencia colorante, que ya

resulta sensible a niveles de una parte por millón en el alimento. Sus principales inconvenientes

son que son caros y que presentan problemas técnicos durante su utilización industrial, ya que

son relativamente difíciles de manejar por su lentitud de disolución y por la facilidad con que se

alteran en presencia de oxígeno. Pierden color riptófano en productos deshidratados, pero en

cambio resisten bien el enlatado.

Algunos de ellos (el beta-caroteno y el beta-apo-8’-carotenal, especialmente y, mucho menos,

el E-160 f) tienen actividad como vitamina A, en la que se pueden transformar en el organismo.

La ingestión de cantidades muy elevadas de esta vitamina puede causar intoxicaciones graves.

31

Sin embargo, las dosis necesarias para originar este efecto quedan muy por encima de las que

podrían formarse a partir de los carotenoides concebiblemente presentes como aditivo

alimentario. La ingestión diaria admisible según el comité FAO/OMS es de hasta 0,065 mg/Kg de

peso en el caso del E-160 B y de 5 mg/Kg de peso en los E-160 e y E-160 f. Se han descrito

algunos casos, raros, de alergia al extracto de bija.

La legislación española autoriza el uso del caroteno sin límites para colorear la mantequilla y la

margarina, 0,1 g/kg en el yogur, 200 mg/kg en conservas de pescado, 300 mg/kg en los

productos derivados de huevos, conservas vegetales y mermeladas, y hasta 600 mg/kg en

quesos. En sus aplicaciones en bebidas refrescantes, helados y productos cárnicos no tiene

limitaciones. En Estados Unidos solo se limita el uso del E-160 e (0,015 g/libra).

Los carotenoides son cada vez más usados en tecnología alimentaria a pesar de los problemas

que se han indicado, especialmente ante las presiones ciudadanas contra los colorantes

artificiales. Esto es especialmente notable en el caso de las bebidas refrescantes. También se

está extendiendo en otros países la utilización del colorante del pimentón y de la propia

especia.

Desde hace algunos años se ha planteada la hipótesis de que el beta-caroteno, o mejor, los

alimentos que lo contienen, pueden tener un efecto protector frente a ciertos tipos de cáncer.

Los datos epidemiológicos parecen apoyarla, pero la complejidad del problema hace que aún

no se puedan indicar unas conclusiones claras, ni mucho menos recomendar la ingestión de

dosis farmacológicas de esta substancia.

Xantofilas (E-161)

Dentro de este grupo podemos encontrar también:

Flavoxantina

Luteína

Criptoxantina

Rubixantina

32

Violoxantina

Rodoxantina

Cantaxantina

Las xantofilas son derivados oxigenados de los carotenoides, usualmente sin ninguna actividad

como vitamina A. La criptoxantina es una excepción, ya que tiene una actividad como vitamina

A algo superior a la mitad que la del beta-caroteno. Abundan en los vegetales, siendo

responsables de sus coloraciones amarillas y anaranjadas, aunque muchas veces éstas estén

enmascaradas por el color verde de la clorofila. También se encuentran las xantofilas en el

reino animal, como pigmentos de la yema del huevo (luteína) o de la carne de salmón y concha

de crustáceos (cantaxantina). Esta última, cuando se encuentra en los crustáceos, tiene a veces

colores azulados o verdes al estar unida a una proteína. El calentamiento rompe la unión, lo que

explica el cambio de color que experimentan algunos crustáceos al cocerlos. La cantaxantina

utilizada como aditivo alimentario se obtiene usualmente por síntesis química.

La cantaxantina era el componente básico de ciertos tipos de píldoras utilizadas para conseguir

un bronceado rápido. La utilización de grandes cantidades de estas píldoras dio lugar a la

aparición de problemas oculares en algunos casos, por lo que, con esta experiencia del efecto

de dosis altas, se tiende en algunos apieses a limitar las cantidades de este producto que

pueden añadirse a los alimentos. Por ejemplo, en Estados Unidos el límite es de 30 mg/libra.

En España, las xantofilas se utilizan para aplicaciones semejantes a las de los carotenoides

(excepto en el queso), con las mismas restricciones.

Estos colorantes tienen poca importancia como aditivos alimentarios directos. Unicamente la

cantaxantina, de color rojo semejante al del pimentón, se utiliza a veces debido a su mayor

estabilidad. Son en cambio muy importantes como aditivos en el alimento suministrado a las

truchas o salmones criados en piscifactorías, y también en el suministrado a las gallinas. El

objetivo es conseguir que la carne de los peces o la yema de los huevos tenga un color más

intenso. El colorante utilizado en cada caso concreto depende de la especie animal de que se

trate, y suele aportarse en forma de levaduras del género Rhodatorula o como algas Spirulina ,

más que como substancia química aislada.

33

Rojo de remolacha, betanina, betalaína, (E-162)

Este colorante consiste en el extracto acuoso de la raíz de la remolacha roja (Beta vulgaris).

Como tal extracto, es una mezcla muy compleja de la que aún no se conocen todos sus

componentes. A veces se deja fermentar el zumo de la remolacha para eliminar el azúcar

presente, pero también se utiliza sin más modificación, simplemente desecado.

Aunque este colorante resiste bien las condiciones ácidas, se altera fácilmente con el

calentamiento, especialmente en presencia de aire, pasando su color a marrón. El mecanismo

de este fenómeno, que es parcialmente reversible, no se conoce con precisión. Se absorbe

poco en el tubo digestivo. La mayor parte del colorante absorbido se destruye en el organismo,

aunque en un cierto porcentaje de las personas se elimina sin cambios en la orina.

Ante la preocupación del público por el uso de colorantes artificiales, el rojo de remolacha está

ganando aceptación, especialmente en productos de repostería, helados y derivados lácteos

dirigidos al público infantil. En España se utiliza en bebidas refrescantes, conservas vegetales y

mermeladas (300mg/kg), conservas de pescado (200mg/kg), en yogures (hasta 18 mg/Kg) y en

preparados a base de queso fresco, hasta 250 mg/Kg.

No se conocen efectos nocivos de este colorante y la OMS no ha fijado un límite a la dosis diaria

admisible.

Antocianos (E-163)

Son un grupo amplio de substancias naturales, bastante complejas, formadas por un azúcar

unido a la estructura química directamente responsable del color. Son las substancias

responsables de los colores rojos, azulados o violetas de la mayoría de las frutas y flores.

Usualmente cada vegetal tiene de 4 a 6 distintos, pero algunos tienen prácticamente uno solo

(la zarzamora, por ejemplo) o hasta 15. No existe una relación directa entre el parentesco

filogenético de dos plantas y sus antocianos.

Los antocianos utilizados como colorante alimentario deben obtenerse de vegetales

comestibles. La fuente más importante a nivel industrial son los subproductos (hollejos, etc.)

de la fabricación del vino. Los antocianos son los colorantes naturales del vino tinto, y en

algunos casos permiten distinguir químicamente el tipo de uva utilizado. Son, evidentemente,

34

soflubles en medio acuoso. El material extraído de los subproductos de la industria vinícola,

denominado a veces “enocianina”, se comercializa desde 1879, y es relativamente barato. Los

otros antocianos, en estado puro, son muy caros.

Los antocianos son substancias relativamente inestables, teniendo un comportamiento

aceptable únicamente en medio ácido. Se degradan, cambiando el color, durante el

almacenamiento, tanto más cuanto más elevada sea la temperatura. También les afecta la luz,

la presencia de sulfitos (E-220 y siguientes), de ácido ascórbico y el calentamiento a alta

temperatura en presencia de oxígeno. El efecto del sulfito es especialmente importante en el

caso de los antocianos naturales de las frutas que se conservan para utilizarlas en la fabricación

de mermeladas.

Se utilizan relativamente poco, solamente en algunos derivados lácteos, helados, caramelos,

productos de pastelería y conservas vegetales (hasta 300 mg/kg), aunque están también

autorizados en conservas de pescado (200 mg/kg), productos cárnicos, licores, sopas y bebidas

refrescantes. Como los demás colorantes naturales, en bastantes casos no tienen más

limitación legal a su uso que la buena práctica de fabricación, aunque esta situación tiende a

cambiar progresivamente. Cuando se ingieren, los antocianos son destruídos en parte por la

flora intestinal. Los absorbidos se eliminan en la orina, muy poco, y fundamentalmente en la

bilis, previas ciertas transformaciones. En este momento son substancias no del todo

conocidas, entre otras razones por su gran variedad, siendo objeto actualmente de muchos

estudios.

La ingestión diaria de estas substancias, procedentes en su inmensa mayoría de fuentes

naturales, puede estimarse en unos 200 mg por persona.

1.2.4 SABORIZANTES

El sabor, el aspecto y la textura son los tres atributos más importantes que pueden apreciarse

en un alimento.

La importancia relativa de cada uno de ellos varía con el tipo de alimento y la ausencia o el

deterioro de alguno afecta la calidad sensorial del mismo, resultando en una menor aceptación

o en el rechazo por parte del consumidor.

35

El sabor puede definirse como la suma de aquellas características de cualquier material

introducido en la boca y percibido por los sentidos de gusto y olfato, así como la sensación

química térmica o dolorosa (táctil superficial) bucales tal como son recibidas e interpretadas

por el cerebro, o más sencillamente como la combinación de gusto y olfato evocadas por una

sustancia en la boca.

El sabor, entonces está conformado por tres componentes:

El gusto, que corresponde a la sensación percibida por las papilas gustativas,

localizadas principalmente en la lengua y el paladar, básicamente podemos percibir

cuatro gustos: dulce, ácido, salado y amargo.

El aroma, generado por miles de componentes volátiles detectado por células

especializadas ubicadas en el epitelio de la cavidad nasal (sentido del olfato), existe un

gran número de aromas diferentes y sus clasificaciones hasta el momento son

parciales.

Las sensaciones térmicas percibidas por terminaciones nerviosas no específicas del

trigémino.

1.2.4.1 EL SABOR DE LOS ALIMENTOS

Todo alimento o bebida posee sabor, éste puede encontrarse en estado natural, como ocurre

en las frutas y otros vegetales o puede generarse mediante reacciones térmicas entre

precursores durante la cocción, fritura u horneado, tal como ocurre, por ejemplo, con el aroma

de la carne, producto de la interacción a alta temperatura entre aminoácidos y azúcares.

También puede generarse por reacciones enzimáticas (queso) o reacciones microbianas

(manteca). En muchos casos se combinan en forma compleja varios factores (el aroma y sabor

del cacao y café son consecuencia de una sucesión de reacciones enzimáticas y térmicas).

36

La intensidad del sabor de los alimentos es muy variable, en algunos casos es suave y en otros

es lo suficientemente intensa para modificar las características de otros productos con los que

se combina, como el caso de ciertas hierbas, especias, cacao, azúcar, sal, etc.

1.2.4.2 CARACTERÍSTICAS DE AGENTES GENERADORES DE SABOR EN ALIMENTOS

El sabor es generado por sustancias químicas presentes en el alimento. Tanto el gusto como el

olfato son sentidos químicos y sus estímulos son reacciones químicas entre moléculas y

terminaciones nerviosas de la boca o nariz.

Deben existir moléculas volátiles para producir aroma y moléculas solubles en agua para

generar gusto. Si bien es difícil generalizar acerca de las sustancias que generan el sabor, a

continuación se dan algunos datos:

Se han identificado más de 5000 compuestos presentes en los alimentos que cumplen

función de saborizar.

La proporción en peso de los componentes saborizantes presentes naturalmente en el

alimento es prácticamente imposible de determinar, dada la imposibilidad de su

aislamiento completo, no obstante se estima que este valor varía entre unas pocas a

un centenar de partes por millón (ppm), con concentraciones de componentes

individuales del orden de partes por billón y en algunos casos aún menores.

La mayor parte de las sustancias saborizantes son volátiles, con puntos de ebullición

entre 20°C y 300°C, sin embargo existen evidencias de que moléculas mayores, con

altos pesos moleculares pueden cumplir un rol importante. Los componentes

saborizantes de los alimentos son principalmente lipofílicos, en sus moléculas poseen

una gran diversidad de grupos químicos: Aldehídos. Alcoholes, esteres, cetonas, ciclos,

aminas, etc.

Los pesos moleculares se encuentran principalmente entre 50 y 250.

A pesar de que se pueden identificar un gran número de componentes saborizantes

presentes en un alimento (se encontraron más de 700 compuestos responsables del

aroma del café); en general un menor número de ellos tiene impacto significativo en el

37

perfil del sabor, se les denomina compuestos clave o compuestos de carácter de

impacto; como ejemplo se pueden citar: 2 metil butirato de etilo en la manzana, furfuril

mercaptano en el café, trans 2, cis 6 nonadienal en el pepino, metil-2 piridil cetona en el

pochoclo (pororó), diacetilo en la manteca y antranilato de metilo en la uva.

Naturales

Se obtienen de fuentes naturales de uso alimenticio exclusivamente por métodos físicos tales

como extracción, destilación y concentración.

Sintéticos Idénticos a los Naturales

Elaborados químicamente pero idénticos a productos existentes en alimentos naturales, como

ejemplos se pueden citar: diacetilo, aldehído benzoico, acetato de anisilo, benzofenona.

Artificiales

También se obtienen por procedimientos químicos, pero aún no se han identificado productos

similares en la naturaleza. Son productos reconocidos como inocuos; entre ellos: etil vainillina

y etil maltol.

Con la aplicación de técnicas avanzadas para el aislamiento e identificación de componentes

saborizantes presentes en los alimentos, es probable que muchas sustancias actualmente

caracterizadas como artificiales pasaran a engrosar la categoría de idénticos a los naturales en

un futuro cercano.

Los consumidores tienden a relacionar el carácter de natural con pureza, seguridad e

inocuidad, tendiendo a preferir alimentos con sabores naturales, su desarrollo es actualmente

un desafío para las industrias de sabores.

38

1.2.5 GELATINA

La Gelatina es una sustancia sólida, incolora, translúcida, quebradiza y casi insípida que se

obtiene a partir del colágeno procedente del tejido conectivo de despojos animales hervidos

con agua.

En el animal, la gelatina no existe como componente, se la obtiene, como ya se dijo, por

hidrólisis parcial irreversible del colágeno, su precursor insoluble. En el colágeno, la unidad

básica está formada por tres cadenas de polipéptidos, enrolladas en forma de hélice y

estabilizadas por uniones intramoleculares. Esto hace que el colágeno exhiba propiedades

mecánicas únicas y forme la estructura del tejido conectivo de la piel, los tendones, los

cartílagos y los huesos de los animales.

La gelatina es una proteína compleja, es decir, un polímero compuesto por aminoácidos. Esta

proteína carece de los principales aminoácidos esenciales para la nutrición humana como

valina, tirosina y triptófano, y por lo tanto no tiene valor como alimento. Como sucede con los

polisacáridos, el grado de polimerización, la naturaleza de los monómeros y la secuencia en la

cadena proteica determinan sus propiedades generales. Una notable propiedad de esta

molécula es su comportamiento frente a temperaturas diferentes: se derrite con el agua

caliente y se solidifica nuevamente y se hincha con el agua fría.

La gelatina es una proteína, es decir, un polímero compuesto por aminoácidos. Esta proteína

carece de los principales aminoácidos como vaina, tirosina y riptófano, y por lo tanto no tiene

valor como alimento. Como los polisacáridos, el grado de polimerización, la naturaleza de los

monómeros y la secuencia en la cadena proteica determinan sus propiedades generales.

En el animal, la gelatina no existe como componente, se la obtiene por hidrólisis parcial del

colágeno, su precursor insoluble.

La conversión del colágeno insoluble a la gelatina soluble constituye la transformación esencial

de su elaboración industrial. El proceso puede llevar a diferentes gelatinas dependiendo de las

rupturas en las uniones intramoleculares. Tanto la gelatina alimenticia como la no alimenticia

llevan, más o menos, el mismo proceso, pero una requiere ciertas condiciones de higiene

39

especiales por su destino posterior que es la alimentación.

Los recortes de piel suelen recuperarse como materia prima para la fabricación de gelatina; los

recortes de piel sin curtir, así como los descarnes, provenientes del descarnado y dividido, no

aprovechables para obtener cuero. En el caso del cuero wet-white, las rebajaduras están

exentas de cromo y pueden ser fácilmente descurtidas hasta el punto de que pueden ser

empleadas como una valiosa materia prima para la fabricación de gelatina.

Entonces, tenemos que las materias primas básicas para la fabricación son descarne fresco,

descarne piquelado, descarne cabeza, recortes frescos provenientes de vacunos, las cuales son

descargadas en un sector de la Planta destinado al efecto.

Tabla 2: Composición de los aminoácidos.

ELEMENTO COMPOSICION

Lycina 4%

Alanina 9%

Arginina 8%

Acido aspártico 5%

Glycina 23%

Prolina 13%

Hidroxiprolina 12%

Acidos 10%

Otros aminoácidos 5%

Fuente: PROGEL S.A

40

Compatibilidad

La gelatina tiene buena afinidad con otros coloides como carragenatos, agares, alginatos y

pectinas. Además es compatible con los ácidos, los azúcares, los polisacáridos y los colores y

sabores usados normalmente en las formulaciones, en muchas de las cuales ayuda a realzar el

sabor de los demás ingredientes.

Solubilidad

La gelatina es insoluble en agua fría, pero fácilmente soluble en agua tibia. Cuando la gelatina

se añade al agua fría, las partículas se hinchan absorbiendo varias veces su peso en agua y una

vez hidratadas entran fácilmente en solución al incrementarse la temperatura.

Fuerza de gel (Bloom)

El grado bloom de una gelatina es la capacidad que tiene para formar un gel a un volumen

dado, bajo condiciones controladas. La fuerza de una gel depende de la concentración de

gelatina utilizada y de otros factores intrínsecos y extrínsecos, tales como el peso molecular, la

temperatura utilizada, las condiciones de extracción, el pH y la presencia y concentración de

electrolitos y no electrolitos. La rigidez de un gel se incrementa con el tiempo hasta que alcanza

su equilibrio al cabo de las 18 horas de maduración.

Viscosidad

Es la propiedad que, junto con el bloom, debe tenerse en cuenta en el momento de seleccionar

una gelatina para un uso determinado. Usualmente varía entre 25 y 60 milipoises a 60°C,

medida al 6,66% de concentración. Se incrementa con la concentración y desciende con la

temperatura; además, se ve afectada por el pH de la solución, debido a los cambios físico –

químicos que ocurren en la molécula de gelatina a diferentes valores de pH.

Color

El color de la gelatina, el cual es importante para algunos usos, depende de los materiales

utilizados y del proceso de fabricación. Es medido a alta concentración, comparándolo contra

escalas de color establecidas.

41

Claridad

Es la medida de la turbidez de una solución de gelatina expresada en N.T.U (Unidades

Nefelométricas de Turbidez). Indica básicamente la eficiencia en los procesos de filtración

llevados a cabo durante el proceso.

Ceniza

Es el contenido de sustancias minerales en la gelatina por efecto del proceso de fabricación y es

medida como el residuo después de incinerar una muestra de gelatina en un horno de

temperatura controlada.

1.2.6 PROPIEDADES DE LOS SOLIDOS

las propiedades de los sólidos permiten dar a conocer las características de los materiales, ya

sean como partícula individual o como conglomerados como es el caso de las harinas ó mezclas

de materiales pulverulentos, siendo esta última objeto de estudio del presente trabajo. Un

material pulverulento tiene la característica de poseer un flujo no libre, ya que las partículas

actúan como aglomerados o en masas, el flujo es discontinuo, desordenado y no uniforme, por

otra parte las partículas poseen un diámetro pequeño, la densidad es baja y el área superficial

alta; cuando el material posee altos porcentajes de humedad, este puede exhibir cohesividad y

adhesividad en mayor o menor grado; por tal razón es importante determinar propiedades

como:

Densidad aparente (A): Masa total correspondiente a la unidad de volumen ocupado

por el material.

Densidad aparente empacada (P): Es la cantidad total de material que puede ocupar un

volumen después de someterlo a vibración en un determinado tiempo.

Estas densidades pueden determinarse mediante la Balanza Schopper la cual está

estandarizada para determinar la masa en un volumen específico que corresponde a un cuarto

(1/4) de Litro, es decir 250 cm3. De la determinación de estas dos propiedades pueden

obtenerse por cálculos matemáticos otras como:

42

Densidad Aparente promedio (AP):

Densidad Aparente de trabajo (W):

(P-A)C+A

Compresibilidad (C): Es el grado de compactación que sufre el material cuando se ha

sometido a cierta compresión durante un determinado tiempo.

(P-A/P)+100%

Porosidad (p):

(1-W/G)*100%

Donde G es la gravedad específica (A/P). Mide el porcentaje de huecos vacíos, poros o espacios

que hay en una masa de sólidos.

1.2.7 INDICE DE MEZCLADO

El mezclado de sólidos puede darse en dos escalas diferentes; el macro y micro mezclado, el

tipo de operación que se aplique depende de las características del material a mezclar.

El macromezclado o mezclado convectivo es aplicado principalmente a materiales que fluyen

libremente y con tamaños de partícula por encima de 76μm.

En la mezcla de productos granulares en fase sólida la probabilidad de obtener una distribución

ordenada de las partículas es prácticamente nula. En la mezcla de sólidos se presentan tres

diferentes tipos de mecanismo que suelen asociarse e interaccionar a la hora de realizar la

operación de mezclado, tales mecanismos son: convección, transporte de partícula de un lado

a otro, difusión, movimiento aleatorio de partículas individuales y transporte, cizallamiento o

corte.

Como consecuencia de estos movimientos de partículas durante la operación de mezclado se

da el fenómeno de segregación; es decir que la mezcla y desmezclado tienen lugar

simultáneamente), los principales mecanismos que influyen en la segregación de sólidos son la

percolación, vibración y transporte, como se muestra en la figura 1.

43

Figura 1: Mecanismos de Segregación.

Percolación Vibración Transporte

El grado de uniformidad esta dado por el índice de mezclado que indica el criterio de equilibrio

de los componentes de la mezcla, que depende a su vez del tipo de mezcladora. El control en

esta etapa consiste en muestrear el material y analizar las muestras8.

En la industria de los alimentos es frecuente que las mezclas hayan de satisfacer unos

determinados requerimientos legales acerca de la composición, de tal manera existen diversos

índices de mezclado que permiten controlar la uniformidad de la mezcla y comparar el

funcionamiento entre los diferentes tipos de mezcladores, de tal manera se han planteado la

utilización de un índice de mezclado (Is), elegido de tal manera que varíen desde 0 hasta 1

durante el curso de la operación de mezclado, válido para mezclas de sólidos pulverulentos o

en partículas. A continuación se presentan las ecuaciones a través de las cuales se determina el

índice de mezclado:

8 Rodríguez S., Francisco. Ingeniería de la Industria Alimentaria. Vol. II Operaciones de Procesado de

Alimentos.

(Ecuación 1)

44

La manera de medir el comportamiento de la operación de mezclado y la uniformidad del

material a mezclar es determinando la desviación estándar (σm), la cual está dada por:

Donde, n es el número de muestras tomadas, Xi la concentración del componente en cada una

de las muestras y es la concentración media del componente en las muestras.

El valor de σm es válido para ensayos de un material específico y un determinado tipo de

mezclador, la concentración del componente o material específico suelen expresarse en fracción o

porcentaje.

Si se tiene la mezcla de dos componentes, consistentes en una fracción p de un componente P y

una fracción q del componente Q; antes de iniciarse el mezclado, cualquier muestra pequeña que

se tome consistirá en un componente puro para los materiales que componen la mezcla, en estas

condiciones la desviación estándar para “mezclado a tiempo cero” (σ0) y corresponde al estado e

que no hay ninguna interacción de las partículas.

(Ecuación 2)

(Ecuación 3)

(Ecuación 4)

(Ecuación 5)

45

Donde p es la fracción másica global del componente A en la mezcla9; el componente A de la

mezcla se ha denominado como el elemento trazador.

La probabilidad de que una partícula escogida al azar sea del componente Q es q y de que no

sea Q es (1-q), a muestras que contengan N partículas, la desviación estándar para una mezcla

perfecta viene dada por:

=

Para sólidos granulares este valor es distinto de cero, mientras que para pastas puede ser cero,

suponiendo que los análisis sean precisos. A medida que el tiempo de operación transcurre la

mezcla se volverá más ordenada al azar y después de un tiempo el estado aleatorio de alcanza,

lo que significa que el producto está bien mezclado; el estado a tiempo cero y el estado

aleatorio para una mezcla perfecta al azar, muestra en la figura 2.

9 McCABE, OPERACIONES UNITARIAS INGENIERIA QUIMICA. 6° EDICION. PAGINA 1031.

(Ecuación 6)

(Ecuación 7)

46

2. METODOLOGIA

Este capítulo describe la metodología aplicada para el desarrollo de los objetivos propuestos. El

trabajo parte de un producto que se tiene en el mercado el cual se tomo como punto de

referencia para hacer una extensión de línea, que será una mezcla en polvo para preparar

gelatina empleando colores y sabores naturales. Se realizó una experimentación, la cual se

divide en una etapa pre experimental y otra experimental para terminar con la evaluación

sensorial, y de esta manera conocer la aceptación del producto. Se aclara que el presente

trabajo es realizado para la empresa PRODUCTOS LA UNIDAD Ltda., por tanto no se muestra la

totalidad de la información pues esta es confidencial.

2.1 METODOLOGIA DE LA EXPERIMENTACION

La experimentación se realizo en las instalaciones de Productos La Unidad y en la Planta Piloto

de cereales de La Universidad de La Salle.

2.1.1 EQUIPOS DE TRABAJO

Para la etapa preexperimental se utilizaron los siguientes equipos: Mezclador con agitador

manual, balanza digital, tabla de colores (PANTONE), pHmetro, contenedores o platos. A

continuación se hace una breve descripción de cada equipo utilizado.

2.1.1.1 Mezclador de tambores: Fabricado en acero inoxidable con capacidad para 10L, 0,6

H.P de potencia, opera a 30 rpm, 220 voltios.

2.1.1.2 Balanza analítica: con capacidad para 2000g y precisión de 0,01mg.

2.1.1.3 Balanza digital: Balanza digital marca JAVAR con capacidad para 3Kg con división de

escala de 0,1g. con una bandeja de acero inoxidable, display de cristal líquido de

bajo consumo.

2.1.1.4 pHmetro: marca OAKTON, con pantalla grande.

2.1.1.5 Tabla de colores PANTONE: sistema de definición cromática, basado en una paleta

o gama de colores.

2.1.2 ETAPA PREEXPERIMENTAL

Esta etapa se realizó con el fin de establecer la concentración de colorante y del sabor que

debe llevar la fórmula de la mezcla en polvo.

47

2.1.2.1 SELECCIÓN DE LOS COLORANTES

Teniendo en cuenta la revisión bibliográfica se pudo concluir que las principales

fuentes para los colorantes naturales que a Productos La Unidad le interesaban,

estaban en el rojo de cochinilla y en los derivados de la cúrcuma y el achiote.

Conociendo los colorantes a utilizar se procedió a la búsqueda de las muestras de

los mismos con compañías que los venden en el mercado local conforme a la

siguiente tabla:

Tabla 3: Selección de compañías que proveen colorantes naturales a nivel local.

EMPRESA COLORANTE NATURAL

DISAROMAS NO

CIMPA (Representante de Tuzca,

Frutaroma) NO

PICOLINI NO

POLAROMA NO

POLYAROMA (Representante de

Firmenich) SI

DELTAGEN SI

Fuente: autor

Se encontraron dos compañías que proveen los colorantes naturales en el

mercado local, a saber POLYAROMA y DELTAGEN, se solicitaron muestras de los

mismos considerando los siguientes parámetros de selección:

Tonalidad del Color: tonos para rojo mora. Amarillo naranja y amarillo claro

para la piña.

Estabilidad a pH bajos (3,5 – 4,5) y al calor (85±5°C máximo)

Solubilidad: completamente soluble en agua; produce soluciones

transparentes (no deja residuos).

Vida útil: Seis meses o más.

Aplicaciones: Adecuado para ser utilizado en mezclas en polvo.

48

Las dos compañías suministraron los colorantes naturales con las siguientes características:

Tabla 4: Características de los colorantes naturales suministrados.

COLOR PROVEEDOR APARIEN

CIA

ESTABILIDAD

APLICACIONES SOLUBILIDAD DOSIFICACION VIDA

UTIL pH CALOR

EXTRACTO

DE ANATO

(AMARILLO)

DELTAGEN

Líquido

viscoso

de color

rojo

oscuro.

3,5-

13

excele

nte

Mezclas en

polvo para

postres, jugos

de frutas,

panadería.

Totalmente

soluble en

agua.

0.001 – 0.5% 12

meses

EXTRACTO

DE

CURCUMA

(AMARILLO)

DELTAGEN

Líquido

negro

viscoso

3,5-

13

excele

nte

Mezclas en

polvo para

postres, jugos

de frutas,

panadería.

Totalmente

soluble en

agua.

0.001 – 0.02% 6 meses

ACIDO

CARMINICO

(ROJO DE

COCHINILLA)

DELTAGEN

Líquido

rojo

purpura.

3,5-

10

excele

nte

Mezclas en

polvo para

postres, jugos

de frutas,

panadería.

Totalmente

soluble en

agua.

0,01-0,2% 12

meses

TURMERIC

120

(CURCUMA)

POLYAROMAS

Polvo fino

amarillo

claro.

3,6-

12

Excele

nte

Preparaciones

de frutas,

mermeladas,

yogurts,

postres.

Completame

nte soluble

en agua.

0,2-0,6% 12

meses

CARMIN HSD

20 (ácido

carmínico)

POLYAROMAS

Polvo fino

rojo

oscuro

3,6-

12

Excele

nte

Preparaciones

de frutas,

mermeladas,

yogurts,

postres.

Completame

nte soluble

en agua.

0,003-0,1% 12

meses

Fuente: Fichas Técnicas POLYAROMAS – DELTAGEN

La tabla número 4, muestra los colorantes suministrados por los proveedores para la

realización de los ensayos en etapa preexperimental. De acuerdo con la información

suministrada en las fichas técnicas entregadas por cada proveedor, se observa que cumple con

los parámetros solicitados.

49

Aunque ya se habían dado los parámetros a cumplir por los colorantes se hicieron pruebas a 2

de las variables ya que los factores que más contribuyen a la estabilidad de los colorantes

naturales son el pH y el calor10.

a. Estabilidad a pH bajos: se introduce el color en soluciones ácidas en un rango de pH

entre 3,5 y 4,5, dejando en reposo y en un espacio oscuro y seco por espacio de 48

horas, tiempo durante el cual el color debe mostrar estabilidad. Para ello cada 12 horas

se observa si hay degradación del color o no.

b. Estabilidad al calor: Se somete una solución de color a temperatura de ebullición

durante 10 minutos tiempo durante el cual se observa si hay degradación del color o

por el contrario se muestra estable.

2.1.2.2 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DEL COLOR: para determinar la

concentración ideal del color a utilizar se realizó por comparación visual tomando

como referencia la tonalidad de color artificial utilizada para la actual gelatina,

siendo este el patrón a seguir, se realizaron 6 diluciones con el colorante natural en

cada de las cuales se uso una cantidad diferente de color hasta establecer una

tonalidad de color ideal de acuerdo al sabor adicionado.

Por medio de la carta de color (ver anexo 3), conforme la norma técnica NTC 4604:

Evaluación de Color en Alimentos (ver anexo 4), se establece por comparación visual la

tonalidad ideal y con esto la cantidad a introducir en la formula de la mezcla.

2.1.2.3 SELECCIÓN DE LOS SABORIZANTES:

Para la selección de los saborizantes naturales, al igual que en el punto anterior se

seleccionaron las empresas que producen Jugo de Fruta Deshidratado, de lo cual se

encontraron dos compañías líderes en la producción de estas materias primas a

saber:

TECNACOL

BATUTIN ALTMAN CIA

No se incluyo en el estudio fruta deshidratada o pulpa de fruta deshidratada ya que estos

ingredientes no dispersan totalmente y en el producto final dejan una suspensión debido al

contenido de pectinas, fibras y otros componentes propios de las frutas.

10

MULTON, J.L. Aditivos y Auxiliares de Fabricación en las Industrias Agroalimentarias. 2° Edición.

50

Teniendo en cuenta que Productos La Unidad ya tenía seleccionado un proveedor para este

producto se procedió a trabajar con ese proveedor, como hemos mencionado anteriormente

este proyecto pertenece a la empresa y se desarrollo con los recursos de la misma por lo tanto

se utilizaron en lo posible las materias primas disponibles.

Para dar sabor a la mezcla se utilizó jugo de fruta deshidratado 100% natural, considerando el

sabor de mayor movimiento en el mercado; naranja, mora y piña (ver anexo 2: ficha técnica de

jugo de fruta deshidratado).

2.1.2.4 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DEL SABOR: Para Determinar la

concentración del jugo de fruta en la mezcla se realizo una evaluación sensorial

preliminar con un panel entrenado de 5 personas, esto con el fin de elegir el que

diera un sabor más acentuado. Para ello se realizaron 4 diluciones por cada sabor

en agua destilada, las cuales fueron evaluadas por cada uno de los jueces, esto con

el fin de establecer la cantidad de jugo de fruta deshidratado a adicionar dentro de

la fórmula.

Preparación de las muestras: se prepararon 4 muestras en 250ml de agua cada una, jugo de

fruta deshidratado y ácido cítrico; adicionado, así:

Tabla 5: Descripción de las muestras para determinar las concentraciones de sabor: mora

INGREDIENTE MUESTRA 1 MUESTRA 2 MUESTRA 3 MUESTRA 4

Jugo de fruta

deshidratado: mora 20g 30g 40g 50g

Jugo de fruta

deshidratado: nja 20g 30g 40g 50g

Jugo de fruta

deshidratado: piña 20g 30g 50g 60g

Azúcar 0 25g 25g 25g

Acido cítrico 1,2g 1,2g 1,2g 1,2g

Fuente: autor

El gramaje utilizado por cada sabor se determino de acuerdo con la dosificación dentro del

rango sugerido por el proveedor (2-6% para mezclas en polvo). Se adiciono ácido cítrico para

ajustar el pH conforme al producto final y así determinar el sabor ideal para la mezcla. Con

ayuda del pHmetro y aumentando gradualmente la cantidad de ácido adicionado, así:

51

Tabla 6: Ajuste de pH para establecer concentración de sabor:

SABOR pH inicial ACIDO

CITRICO (g) pH final

Naranja 4.8 1.2 3.8

Mora 5.3 1.2 3.9

Piña 4.6 1.2 4.0

Fresa 4.6 1.2 4.0

Fuente: autor

Para este caso se hizo ajuste de pH según método AOAC # 935.46, a un rango entre 3.5 y 4.5,

considerando este el nivel de acidez que debe tener el producto final; esto considerando que

estos valores son muy cercanos al de materia primas.

Se aclara que los datos de los diferentes microelementos se anexan en el capítulo 3:

RESULTADOS Y DISCUSION.

2.1.2.4.1 Evaluación sensorial preliminar de sabor: teniendo las muestras preparadas se

procede a realizar un panel sensorial, en el cual se aplica una prueba afectiva de

preferencia, en la cual los jueces darán una calificación apreciativa a cada

muestra, para ello se entrega un formato a través del cual cada juez podrá

evaluar las muestras (ver anexo 5). El tiempo establecido para realizar la

evaluación sensorial preliminar es de dos días así: en la mañana se evalúa un

sabor, en la tarde otro sabor y para el día siguiente la rutina con los dos sabores

restantes.

Tabla 7: Descripción del método para determinar concentración de color y sabor.

ELEMENTO A

EVALUAR

TIPO DE ANALISIS METODO INSTRUMENTO

Color

Concentración de

color para ajustar

dosificación.

Evaluación sensorial

por comparación.

Tabla de colores

NTC 4604

Sabor

Concentración de

sabor para ajustar

dosificación.

Evaluación sensorial

de preferencia a

diferentes pH.

pH metro

Panel sensorial

Fuente: autor

52

La tabla 7, resume la metodología utilizada en la determinación de la concentración de color y

de sabor para introducir en la fórmula.

2.1.3 ETAPA EXPERIMENTAL

Esta etapa tiene por objeto establecer la fórmula del producto final. Para ello, se tienen dos

puntos de partida:

1. Formula de la mezcla en polvo para preparar gelatina con sabores y colores artificiales.

2. Concentraciones de color y sabor naturales determinadas previamente.

De acuerdo con lo anterior en el primer punto se tienen en cuenta únicamente los siguientes

ingredientes: azúcar, gelatina y reguladores de pH. Para el segundo punto se toma inicialmente

la concentración de color y de sabor resultantes de la evaluación preliminar; estos resultados se

muestran en el capítulo 3. Cabe aclarar que en este paso se tiene en cuenta la dosificación

recomendada por el proveedor (ver anexo 3 y 4: fichas técnicas de colorantes y jugos de fruta

deshidratado).

2.1.3.1 UNIFORMIDAD DE LA MEZCLA EN FASE SOLIDA

Para poder definir la uniformidad de la mezcla en fase sólida a través del tiempo, se determino

el índice de mezclado para el cual se tomó como trazador el colorante; que para el caso es el

extracto de achiote, extracto de cúrcuma y ácido carmínico, los cuales se constituyen como

ingrediente de la mezcla, cuyas cantidades se muestran en el numeral 3.2.2. El colorante es un

material que permite su medición a diferentes concentraciones. El proceso de mezclado se

realizo con 1000g de material durante un tiempo de operación de 10 minutos, a 30 r.p.m; se

tomó muestras por minuto con el fin de realizar seguimiento a la operación.

Las características del equipo para realizar la mezcla de los componentes se presenta a

continuación:

Modelo: RVL 10

Capacidad: 10L

Potencia: 0.6 H.P

30 r.p.m

220 Voltios

53

Figura 1: Mezclador de tambores. Planta Piloto. U. Salle

La medición del color se realizó por espectrofotometría método AOAC 941.15 en rango visible

de 554nm para el ácido carmínico, 460 nm para el extracto de achiote y 424nm para el extracto

de curcúmina. Esta operación se aplicó considerando los sabores; mora, naranja y piña, se

excluye la fresa ya que el laboratorio que provee el color no logró establecer las condiciones

necesarias para el color que corresponde al sabor fresa, dentro del tiempo estipulado para

llevar a cabo el presente trabajo. Los datos se esta etapa se muestra en el capítulo 3, numeral

3.2.1 del presente trabajo. A continuación se presenta los equipos y materiales de operación:

Equipo: Espectrofotómetro Génesis 10 UV Celdas de cuarzo – Sílice de 10mm Balones aforados de 100ml Balanza analítica

Figura 2: Espectrofotómetro Génesis 10 U.V

2.1.3.2 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LOS SOLIDOS:

Considerando que el material objeto de estudio es pulverulento se aplicó algunas de las propiedades de los sólidos en masa, los cuales se han mencionado en el capítulo 1, esta determinación se llevó a cabo para las mezclas en polvo, para llevar a cabo esta actividad se empleo la balanza Schooper.

54

2.1.3.3 DETERMINACION DE NUMERO DE PARTICULAS:

Para la determinación del número de partículas se utiliza un método matemático en el cual se relacionaron porcentajes de retención significativa de material en cada tamiz para cada una de las materia primas, diámetros de partícula, volumen de esfera, peso aparente mediante determinación en la balanza Schopper y fracción de cada componente o materia prima en la mezcla.

A continuación se describe el equipo y serie de tamices utilizados para determinar el número de partículas en la mezcla analizada:

Tabla 8: Serie de Tamices

Designación equivalente

Tyler mm µm

18 1 1000

20 0,850 850

25 0,710 710

30 0,600 600

35 0,500 500

50 0,300 300

60 0,250 250

80 0,180 180

100 0,150 150

120 0,125 125

140 0,106 106

170 0,090 90

200 0,075 75

Fuente: Manual del Ingeniero Químico

2.1.4 CARACTERIZACION FISICOQUIMICA

La caracterización fisicoquímica de las mezclas se realizó mediante los métodos de la AOAC

para determinar su composición estos se muestran en la tabla 9:

55

Tabla 9: Descripción de análisis bromatológicos realizados a las tres mezclas de gelatina con sabor

a mora, naranja y piña.

PRODUCTO ANALISIS TECNICA INSTRUMENTO

Mezcla en polvo sabor

a mora,naranja y piña. pH AOAC # 935.46 pH metro

Mezcla en polvo sabor

a mora, naranja y piña Humedad AOAC # 935.46 Estufa de secado

Mezcla en polvo sabor

a mora, naranja y piña Cenizas AOAC # 935.46 Mufla

Mezcla en polvo sabor

a mora, naranja y piña Sólidos totales Cálculo matemático No aplica

Mezcla en polvo sabor

a mora, naranja y piña Proteína Método Kjeldahl-

Gunning-Arnold.

Digestor Kjeldahl

Equipo de Destilación

Fuente: autora

2.1.5 ANALISIS MICROBIOLOGICO

Para realizar la evaluación microbiológica se tomo una de las mezclas con sabor a mora las cuales

fueron remitidas a Calidad Industrial, un laboratorio certificado donde se realizaron los siguientes

análisis:

Tabla 10: Descripción de los análisis microbiológicos realizados a una de las mezclas con sabor a

mora.

TIPO DE ANALISIS METODO

Recuento de mesófilos aerobios RSP (Recuento de siembra en profundidad)

Coliformes totales NMP (Número más probable)

Coliformes fecales NMP (Número más probable)

Recuento de mohos RSP (Recuento de siembra en profundidad)

Recuento de levaduras RSP (Recuento de siembra en profundidad)

Fuente: autor

56

2.1.6 ANALISIS SENSORIAL

La evaluación sensorial del producto terminado fue realizada en el Laboratorio de análisis

Sensorial del Departamento de Química de la Universidad Nacional de Colombia. Cada una de las

muestras fue evaluada por 4 catadores entrenados, mediante una prueba descriptiva de ranking

para apariencia y color, aroma, sabor y consistencia (anexo 6).

2.1.7 ANALISIS DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos se sometieron a un análisis estadístico de ANOVA multivariado de una

sola vía y para determinar cuáles muestras presentan diferencias se aplico una prueba de

contraste de rango múltiple.

57

3. RESULTADOS

Este capítulo muestra los resultados obtenidos durante todas las actividades realizadas para

obtener la mezcla en polvo para preparar gelatina. Se inicia mencionando los resultados de la

determinación del color por comparación visual, siguiendo con la estandarización de la

formulación, finalizando con la evaluación sensorial con panel entrenado.

3.1 SELECCIÓN DEL COLOR

Considerando 2 de los criterios de selección de color más relevantes en la estabilidad del

mismo establecidos por la empresa, se evaluaron 5 muestras, las cuales arrojaron el siguiente

resultado:

Tabla 11: Resultado de la selección del color natural

COLOR PROVEEDOR TONALIDAD

ESTABILI

DAD pH

bajos

ESTABILID

AD AL

CALOR

SOLUBILIDAD VIDA

UTIL

ENVASE

PARA LA

VENTA

TAMAÑO DE

MUESTRA

SUMINISTRADA

CARMIN

HSD20

(ácido

carminico)

POLYAROMA TONO PARA

ROJO MORA SI SI

COPLETAMEN

TE SOLUBLE

EN AGUA

12

meses

4 ó 5

KILOS 2 GRAMOS

TURMERIC

120 WSP

(cúrcuma)

POLYAROMA

TONOS PARA

AMARILLO

PIÑA

SI SI

COPLETAMEN

TE SOLUBLE

EN AGUA

12

meses

4 ó 5

KILOS 2 GRAMOS

BIOCON

BIXIN 50PP

(extracto

de anato)

DELTAGEN

TONO PARA

AMARILLO

NARANJA

SI SI

COPLETAMEN

TE SOLUBLE

EN AGUA

12

meses 5 KILOS 100 GRAMOS

BIOCON

TOR 120T

(extracto

de

cúrcuma)

DELTAGEN

TONO PARA

AMARILLO

PIÑA

SI SI

COPLETAMEN

TE SOLUBLE

EN AGUA

6

meses 5 KILOS 100 GRAMOS

BIOCON

APC 80S

(extracto

de

cochinilla)

DELTAGEN TONO PARA

ROJO MORA SI SI

COPLETAMEN

TE SOLUBLE

EN AGUA

12

meses 5 KILOS 100 GRAMOS

Fuente: autora

La tabla anterior muestra los parámetros de selección establecidos para los colorantes

naturales, se observa que cumplen con lo establecido para el desarrollo del presente proyecto.

58

Sin embargo se confirma la estabilidad del colorante a pH bajos y al calor, de esta manera se

podrá elegir de forma definitiva el colorante a utilizar para el desarrollo de las mezclas.

Tabla 12: Resultado de la selección del color: Estabilidad a pH bajos

COLOR pH 6:00am

día 1

6:00pm

día 1

6:00am

día 2

6:00pm

día 2

CARMIN HSD20

(ácido

carmínico)

3,5 Estable Estable Levemen

te turbio

Turbio

4,0 Estable Estable Levemen

te turbio

Turbio

4,5 Estable Estable Levemen

te turbio

Turbio

TURMERIC 120

WSP (cúrcuma)

3,5 Estable Estable Estable Turbio

4,0 Estable Estable Estable Turbio

4,5 Estable Estable Estable Turbio

BIOCON BIXIN

50PP (extracto

de anato)

3,5 Estable Estable Estable Estable

4,0 Estable Estable Estable Estable

4,5 Estable Estable Estable Estable

BIOCON TOR

120T (extracto

de cúrcuma)

3,5 Estable Estable Estable Estable

4,0 Estable Estable Estable Estable

4,5 Estable Estable Estable Estable

BIOCON APC

80S (extracto de

cochinilla)

3,5 Estable Estable Estable Estable

4,0 Estable Estable Estable Estable

4,5 Estable Estable Estable Estable

Fuente: autora

La tabla anterior muestra que los colorantes de POLYAROMAS pierden estabilidad después de

12 horas en solución ácida, mientras que los colorantes de DELTAGEN se muestran muy estables

a pH entre 3,5 y 4,5, rango dentro del cual se encuentra el producto final.

59

Tabla 13: Resultado de la selección del color: Estabilidad al calor

COLOR TEMPERATURA

25°C 35°C 45°C 55°C 65°C 75°C 85°C 92°C

CARMIN HSD20 (ácido

carminico) Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable

TURMERIC 120 WSP

(cúrcuma) Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable

BIOCON BIXIN 50PP

(extracto de anato) Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable

BIOCON TOR 120T

(extracto de cúrcuma) Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable

BIOCON APC 80S

(extracto de

cochinilla)

Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable Estable

Fuente: autora

La tabla anterior muestra total estabilidad de los colores evaluados en un rango de

temperatura entre 25°C y 92°C, manteniendo esta última temperatura durante 10 minutos,

tiempo que durante el cual se hace la preparación del producto final.

Dado que los colorantes naturales que mejor se ajustan a los parámetros de selección son los

suministrados por DELTAGEN, adicional a esto el tamaño de muestra entregada es significativa

para el desarrollo del proyecto; se seleccionaron los colores de DELTAGEN que representa a

BIOCON del Perú.

3.2 ETAPA PREEXPERIMENTAL

3.2.1 Resultados de la Concentración del color: la empresa tiene una perspectiva de color para

sus productos, para los cuales se ha definido una gama de color para rojos y una para amarillos,

cada uno de los colores tiene un código asignado (ver anexo 3), se encuentran después de

realizar la comparación con la carta de colores tomando como referencia el color de la gelatina

que ya se encuentra en el mercado, arroja el siguiente resultado, aclarando que el código

asignado a las muestras corresponde al color de la carta de color según el anexo 3.

60

Tabla 14: Resultado de la evaluación de color por comparación para la gama de rojo con

extracto de cochinilla.

Muestra

Patrón

Muestra 1

(1x10-4g/ml)

Muestra 2

(2x10-4g/ml)

Muestra 3

(3x10-4g/ml)

Muestra 4

(4x10-4g/ml)

Muestra 5

(5x10-4g/ml)

#FF3366 #FF3300 #FF0033 #FF3333 #FF0066 #FF3366

Fuente: autor

La anterior tabla muestra el tono de cada concentración, donde se prepararon 5 muestras de

extracto de cochinilla a diferentes diluciones, partiendo de un patrón que el tono del color

artificial que se ha utilizado para otras mezclas. Se tiene del más concentrado al de menor

concentración, observando que la dilución de mayor concentración da el tono más adecuado

para la mezcla con sabor a mora.

Tabla 15: Resultado de la evaluación de color por comparación para la gama de amarillo con

extracto de anato

Muestra

Patrón

Muestra 1

(10x10-5g/ml)

Muestra 2

(20x10-5g/ml)

Muestra 3

(30x10-5g/ml)

Muestra 4

(40x10-5g/ml)

Muestra 5

(50x10-5g/ml)

#FFFF00 #FF9900 #FF9933 #FFCC00 #FFCC33 #FFFF00

Fuente: autor

La anterior tabla muestra el resultado del color para la mezcla con sabor a naranja; donde se

prepararon 5 diluciones, de ácido carmínico siendo la de mayor concentración la que más se

ajusta.

Tabla 16: Resultado de la evaluación de color por comparación para la gama de amarillo con

extracto de cúrcuma.

Muestra

Patrón

Muestra 1

(20x10-5g/ml)

Muestra 2

(30x10-5g/ml)

Muestra 3

(40x10-5g/ml)

Muestra 4

(50x10-5g/ml)

#FFFF66 #FFCC33 #FFFF00 #FFFF33 #FFFF66

Fuente: autor

61

De igual manera que en los dos casos anteriores se prepararon 4 diluciones de extracto de

cúrcuma para determinar la concentración de color que más se ajusta a la mezcla con sabor a

piña.

3.2.1.1 Resultado final de la concentración del color: Después de asignar un código a cada color,

se determina que el color adecuado según el sabor adicionado debe ser conforme al código

asignado a cada muestra.

Tabla 17: Color final correspondiente a cada sabor.

SABOR CODIGO COLOR

Mora #FF3366

Naranja #FFFF00

Piña #FFFF66

Fuente: autor

La empresa tiene una perspectiva de color definida para sus productos; en una gama de color

rojo que va desde #FFFF00 hasta #FF3366, y la gama de amarillos que va desde #FF9900 hasta

#FFFF66, de acuerdo con la carta de colores que la Jefe de Producción junto con el grupo de

Desarrollo de Nuevos Productos han establecido, la cual se muestra en el anexo 3.

3.2.2 Resultados de la concentración de sabor: Para determinar la concentración del sabor a

adicionar en la mezcla, se realizó una evaluación sensorial preliminar, donde; se prepararon

cuatro soluciones cuyos componentes se muestran en la tabla #4, en la cual se aplico una

prueba de preferencia y cada uno de los jueces asigno una calificación apreciativa a cada

solución. A continuación se muestran los resultados de la evaluación emitida por cada juez.

Tabla 18: Calificación apreciativa asignada a la muestra para sabor a mora.

M 1 M2 M3 M4

Juez 1 1 1 4 5

Juez 2 1 3 5 5

Juez 3 1 2 4 4

Juez 4 2 1 3 5

Juez 5 1 1 5 4

MODA 1 1 4 5 Fuente: autora

62

En la anterior tabla se muestra la calificación apreciativa que los jueces asignaron a cada una de

las muestras, empleando una herramienta estadística muy sencilla “moda” donde se selecciona

el valor que más se repite de los valores asignados en la calificación. Para este caso la muestra

que obtuvo la mejor calificación fue la número 4.

Para el sabor de naranja los resultados fueron los siguientes:

Tabla 19: Calificación apreciativa asignada a la muestra para sabor a naranja.

M 1 M2 M3 M4

Juez 1 1 2 2 5

Juez 2 1 2 2 4

Juez 3 1 1 1 5

Juez 4 1 1 3 5

Juez 5 1 2 2 4

MODA 1 2 2 5 Fuente: autora

En la tabla anterior, se muestra los resultados emitidos por los jueces en la evaluación para el

sabor a naranja. Aquí el valor más representativo es para la muestra 4.

Para el sabor de piña, los resultados se muestran en la tabla 20.

Tabla 20: Calificación apreciativa asignada a la muestra para sabor a piña.

M 1 M2 M3 M4

Juez 1 1 1 3 4

Juez 2 1 1 3 5

Juez 3 1 1 3 4

Juez 4 1 1 3 4

Juez 5 1 1 4 4

MODA 1 1 3 4 Fuente: autora

Para el caso de las muestras evaluadas para el sabor a piña de acuerdo con la tabla anterior la

muestra con mayor calificación fue la número 4.

A continuación se muestra la tabla de consolidado de datos para la evaluación sensorial

preliminar, donde se adopta trabajar con la muestra de mayor puntaje.

63

Tabla 21: Consolidado de datos para evaluación sensorial preliminar:

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

Mora 1 1 4 5

Naranja 1 2 2 5

Piña 1 1 3 4

Fuente: La autora

De la evaluación sensorial realizada se determina que las muestras con mayor aceptación fue la

muestra 4 para todos los sabores.

Considerando el resultado expuesto anteriormente, se comenzarán a mezclar los ingredientes,

teniendo en cuenta que la adición de los demás ingredientes y aditivos mejoran la intensidad

del sabor.

3.2.3 Formulación: la mezcla en polvo para preparar gelatina debe ser formulada de tal manera

que en las condiciones normales de dilución, es decir en la preparación para consumir, donde;

para preparar 125g de mezcla se utilicen 625ml de agua, la gelatina se asemeja a un gel derivado

de la fruta, que debe cumplir con las siguientes características:

Color: Característico a la fruta adicionado.

Sabor: a fruta dulce.

Consistencia: Gel firme brillante.

pH: ácido con un rango entre 3,7 – 4,2

Para lograr estos aspectos la formulación básica debe contener:

Endulzante natural: Sacarosa.

Gelificante natural: Gelatina

Colorante natural: Rojo de cochinilla, extracto de cúrcuma y extracto de anato.

Saborizante natural: Jugo de fruta deshidratado

Acidulante: Acido cítrico, ácido fumárico ó ácido tartárico.

Estabilizante de pH: Citrato de sodio.

64

Para establecer una formulación estándar para el estudio, se prepara una mezcla de acuerdo

con los parámetros establecidos por el grupo de Desarrollo de Nuevos Productos de LA

UNIDAD Ltda., para lo cual se parte de la actual mezcla (con sabor y color artificial), donde la

cantidad de azúcar, gelificante y reguladores de pH no cambian, para este caso se toma el

resultado de la concentración de color y sabor, el cual se expuso en el numeral anterior y se

reemplaza el color y el sabor artificial por los nuevos ingredientes de esta manera en el primer

ensayo la fórmula queda de la siguiente manera:

Tabla 22: Primer ensayo para formular la mezcla en polvo sabor mora, para lote de 1 Kg:

INGREDIENTE MEZCLA ACTUAL

(g)

MEZCLA ACTUAL

(%)

NUEVA MEZCLA

(g)

NUEVA MEZCLA

(%)

Azúcar 1000 87,72 1000 84,72

Gelificante 120 10,52 120 10,16

Saborizante /

Jugo de fruta

deshidratado

10 0,87 50 5

Colorante 0,5 0,04 2 0,05

Acidulante 4,9 0,425 4,9 0,425

Regulador de pH 4,9 0,425 4,9 0,425

Fuente: Grupo de Desarrollo Nuevos Productos. LA UNIDAD Ltda.

La tabla anterior muestra la fórmula de la anterior mezcla donde se emplean sabor y color

artificiales, seguida de la fórmula inicial de la mezcla donde se sustituyen estos aditivos por

color y sabor de origen natural.

A continuación se presenta los ensayos realizados para establecer la fórmula definitiva de la

mezcla en polvo para preparar gelatina con sabor a mora.

65

Tabla 23: Relación de las cinco formulaciones realizadas para la estandarización de la

mezcla con sabor a mora.

INGREDIENTE F 1 F 2 F 3 F 4 F 5

Azúcar 1000g 1000g 1000g 1000g 1000g

Gelificante 110 g 110g 110g 110g 120g

Jugo de fruta deshidratado 20g 20g 30g 40g 50g

Color natural 0,5g 1,0g 1,5g 2,0g 2,0g

Acidulante 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g

Reguladores de pH 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g Fuente: La autora

La cantidad de color a adicionar en el primer ensayo fue determinada en la tabla 14 donde la

concentración de color que da la tonalidad para mora fue de 5x10-4 g/ml, es decir que para los

1000g de mezcla a realizar se deben adicionar 0,5g de color. Para el siguiente ensayo en

adelante se aumenta la cantidad de color a adicionar en forma gradual por ensayo y error hasta

lograr el tono adecuado.

Con respecto a la adición del jugo de fruta deshidratado, la tabla 5 muestra las cantidades de

sabor que se prepararon siguiendo la dosificación recomendada por el proveedor en su ficha

técnica, después de realizada la evaluación sensorial preliminar se determina en la tabla 21 que

la muestra 4 con la cantidad de sabor más alta fue la mejor calificada por los jueces. Sin

embargo se decide comenzar a mezclar con la menor dosificación, aumentando en forma

gradual la cantidad de jugo deshidratado hasta lograr por ensayo y error el sabor ideal en la

mezcla.

A continuación se presenta los ensayos realizados para establecer la fórmula definitiva de la

mezcla en polvo para preparar gelatina con sabor a naranja.

Tabla 24: Relación de las cinco formulaciones realizadas para la estandarización de la

mezcla con sabor a naranja.

INGREDIENTE F 1 F 2 F 3 F 4

Azúcar 1000g 1000g 1000g 1000g

Gelificante 110 g 110g 110g 120g

Jugo de fruta deshidratado 20g 30g 40g 50g

Color natural 0,5g 0,5g 0,5g 0,5g

Acidulante 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g

Reguladores de pH 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g Fuente: La autora

66

De igual manera que en los ensayos para el sabor a mora la cantidad de color natural a

adicionar se determino en la tabla 15 donde la concentración de color que da la tonalidad para

naranja fue de 50x10-5 g/ml, es decir que para los 1000g de mezcla a realizar se deben adicionar

0,5g de color. Es este caso la tonalidad fue la ideal por ello se mantiene y el único ingrediente

que varía es el jugo de fruta deshidratado, para el cual se mantienen las condiciones explicadas

en el caso anterior.

A continuación se presenta los ensayos realizados para establecer la fórmula definitiva de la

mezcla en polvo para preparar gelatina con sabor a piña.

Tabla 25: Relación de las cinco formulaciones realizadas para la estandarización de la

mezcla con sabor a piña.

INGREDIENTE F 1 F 2 F 3 F 4 F 5

Azúcar 1000g 1000g 1000g 1000g 1000g

Gelificante 110 g 110g 120g 120g 120g

Jugo de fruta deshidratado 20g 30g

40g

50g

60g

Color natural 0,5g 0,5g

0,5

0,5

0,5

Acidulante 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g

Reguladores de pH 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g 4,9g Fuente: La autora

La tabla 25 muestra los 5 ensayos realizados para estandarizar la fórmula para la mezcla con

sabor a piña, donde igual que en los casos anteriores para mora y naranja la concentración del

color se establece en la tabla 16, donde la concentración del color se mantiene y el ingrediente

que varía es el jugo de fruta deshidratado.

Se aclara que las pruebas piloto se realizaron para lotes de 1 kg por cada sabor.

Después de realizar las diferentes mezclas se establece la fórmula definitiva para elaborar la

mezcla en polvo para preparar gelatina empleando colores y sabores naturales, considerando

que para el caso de la mezcla con sabor a mora y a piña la muestra definitiva según lo mostrado

en las tablas 23 y 25 respectivamente es la muestra 5 y para el caso de la naranja según lo que

se muestra en la tabla 24 la muestra definitiva es la 4. De esta manera la formulación definitiva

para un lote de 50kg es la siguiente:

67

Figura 3: Balance de Materia para la obtención de la mezcla en polvo para preparar gelatina con

sabor.

MEZCLA PRELIMINAR

A + B = C

50kg + 0,25kg = 50,25kg

MEZCLADO

C + D + E + F = G

50,25kg + 2,5kg + 6,0kg + 0,49kg = 59,24kg

PESAJE DE LOS

INGREDIENTES

MEZCLA

PRELIMINAR

MEZCLADO (30 r.p.m. – 10 min)

EMPACADO (bolsa metalizada por

1000g)

ALMACENAMIENTO

A Colorante Natural (0,25kg)

B Azúcar (50kg)

Azúcar más colorante C

mezclados (50,25kg)

Azúcar más colorante

C mezclados (50,25kg)

D Jugo de fruta dh (2,5kg)

E Gelatina (6,0kg)

F Reguladores de pH (0,49kg)

Empaque

Mezcla en polvo para G

preparar gelatina lista. (59,24kg)

Mezcla empacada

MEZCLA EN POLVO PARA PREPARAR

GELATINA CON SABOR

En la etapa de mezclado se registra pérdida del

1,29%, este valor se atribuye a componentes que

se adhieren a las paredes del mezclado durante

la operación.

68

Tabla 26: Fórmula para elaborar 50Kg de mezcla en polvo para preparar gelatina con

sabor.

INGREDIENTE MORA PIÑA NARANJA

Kg % Kg % Kg %

Azúcar 50 84,61 50 84,72 50 84,72

Gelificante 6 10,15 6 10,16 6 10,16

Jugo de fruta deshidratado

2,5 4,23 3 5,08 2,5 4,23

Color natural 0,1 0,16 0,025 0,042 0,025 0,042

Acidulante 0,245 0,415 0,245 0,415 0,245 0,415

Reguladores de pH 0,245 0,415 0,245 0,415 0,245 0,415 Fuente: La Autora

La tabla anterior presenta la fórmula estandarizada para elaborar mezcla en polvo para

preparar gelatina empleando color y sabor de origen natural. Esta formulación se establece

para lotes de 50 kg de producción, conforme a la capacidad de la planta de proceso.

3.3 ETAPA EXPERIMENTAL

3.3.1 INDICE DE MEZCLADO:

Para realizar seguimiento a la uniformidad de la mezcla en la etapa de mezclado se realizó una

curva espectral para el contenido de color en la mezcla para gelatina que permitiera verificar el

aporte de colorante de la mezcla, de esta manera se confirma que la longitud de onda de

máxima absorción es de 554nm para el ácido carminico (color para mora), 460nm para el

extracto de achiote (color para naranja) y 424nm para el extracto de curcumina (color para

piña).

Para realizar las lecturas de absorvancia de las diferentes mezclas en función del tiempo de

mezclado se realizó una curva estándar del patrón de los colorantes utilizados del Laboratorio

BIOCON DEL PERU S.C.A, para lo cual se peso una cantidad conocida del mismo aforando a

100ml, la curva obtenida para cada colorante se muestra en el anexo 7.

69

Gráfica 1: Barrido espectral para el contenido de color en la mezcla en polvo para preparar

gelatina de mora.

La gráfica anterior confirma que la longitud de onda de máxima absorción para el ácido

carmínico es a 554nm. La tabla de datos se muestra en el anexo 7.

Gráfica 2: Barrido de exploración para el contenido de color en la mezcla en polvo para preparar

gelatina de naranja.

70

Gráfica 3: Barrido de exploración para el contenido de color en la mezcla en polvo para

preparar gelatina de piña.

Las gráficas 2 y 3 al igual que la número 1 confirma la máxima absorción para el extracto de

achiote es de 460nm y para el extracto de cúrcuma es de 424nm. Considerando la información

anterior es esta longitud de onda en la cual se hará lectura del trazador para determinar el

índice de mezclado, como se explica a continuación.

Con base en el barrido espectral se toman pequeñas muestras de 10g el cual se afora a 100ml,

para hacer posterior lectura de absorbancia en el espectrofotómetro.

Gráfica 4: Curva patrón del extracto de cochinilla.

% Abs

0,010 0,017

0,050 0,042

0,100 0,132

0,151 0,166

0,200 0,230

71

Gráfica 5: Curva patrón del extracto de cochinilla.

Gráfico 6: Relación % en masa de color vs concentración de color en ppm.

Previo a la determinación del índice de mezclado se realizaron análisis de sólidos para

determinar las propiedades de estos y poder llevar a cabo los cálculos matemáticos para

establecer el índice de mezclado. A continuación se muestra el resultado de propiedades como

la densidad aireada (A) de los sólidos granulares, dato que permitió utilizarse como

herramienta matemática con el fin de hallar un valor aproximado del número de partículas (N),

necesario para aplicar los cuatro modelos de índice de mezclado y de ahí tomar la que mejor se

adaptara a las mezclas; en la tabla 18 se presentan los datos obtenidos del material en 250cm3

de la balanza Schooper para determinación de las propiedades de los sólidos.

[]ppm Abs

1,099 0,017

5,001 0,042

10,236 0,132

15,162 0,166

20,012 0,230

% masa color []ppm

0,010 1,099

0,050 5,001

0,100 10,236

0,151 15,162

0,200 20,012

72

Tabla 27: Propiedades de los granulares en masa.

material A P B W C (%) p (%)

mora 1,0424 1,0532 1,0478 1,05347482 1,025446259 8,359

naranja 1,0828 1,0923 1,0876 1,091062382 0,869724435 10,06

piña 1,1028 1,1204 1,1116 1,130447269 1,570867547 14,85 Fuente: autora

En la tabla 27 muestra que las propiedades de los sólidos para las mezclas en polvo son muy

similares considerando que a cada mezcla se adiciona un sabor y un color diferentes; mora,

naranja y piña, de esta manera puede observarse que la diferencia de sabor y color no interfiere

en las propiedades de los sólidos en masa de cada una de las mezclas.

Para determinar el índice de mezclado a través de los modelos matemáticos enunciados en el

numeral 1.2.7, se realizó un tamizado con el cual se determinó el diámetro de partícula del

material contenido en la mezcla, con ello se determinó el volumen de la esfera dato esencial

para determinar el índice de mezclado. A continuación se presenta la tabla de datos con los

valores obtenidos.

Tabla 28: Consolidado de datos para determinar Volumen de la esfera para la mezcla en polvo.

tamiz Dp (mm) r (mm) r3 Vol. esfera

(mm3) Peso

% Retención

18 1,000 0,500 0,125000 0,523500 2,60 2,6

20 0,850 0,425 0,076766 0,321494 6,50 6,5

25 0,710 0,355 0,044739 0,187366 11,70 11,7

30 0,600 0,300 0,027000 0,113076 13,60 13,6

35 0,500 0,250 0,015625 0,065438 16,23 16,23

50 0,300 0,150 0,003375 0,014135 31,20 31,2

60 0,250 0,125 0,001953 0,008180 10,27 10,27

80 0,180 0,090 0,000729 0,003053 4,50 4,5

100 0,150 0,075 0,000422 0,001767 0,60 0,6

120 0,125 0,063 0,000244 0,001022 0,40 0,4

140 0,106 0,053 0,000149 0,000623 0,30 0,3

170 0,090 0,045 0,000091 0,000382 0,60 0,6

200 0,075 0,038 0,000053 0,000221 1,50 1,5

100 100 Fuente: autora

73

En la tabla 28 se muestra los datos tomados a partir de tamizado para hallar volumen de la

esfera, con el se hallará el número de partículas en la mezcla, y posteriormente con estos datos

se realizará el cálculo matemático para determinar el índice mezclado.

Los resultados que se muestran en la tabla 29, se agrupan los datos obtenidos por cada tamiz,

esto con el fin de facilitar el manejo de datos para el cálculo matemático posterior.

Tabla 29: Volumen de la esfera para la mezcla en polvo.

tamiz Dp (mm) r (mm) r3 Vol. esfera

(mm3) N

18 1,000 0,4625 0,09893 0,414319 246886,264543

20 0,850

25 0,710

0,3016 0,02743 0,114877 1126723,798512 30 0,600

35 0,500

50 0,300 0,150 0,003375 0,014135 846467,19

60 0,250 0,125 0,001953 0,008180 278628,78

80 0,180

0,0651 0,00028 0,001155 173634,295942

100 0,150

120 0,125

140 0,106

170 0,090

200 0,075 0,0375 0,000053 0,000221 40695,54

PROMEDIO 0,092148 2713035,874

VOLUMEN DE ESFERA PROMEDIO (cm3) 9,21477E-05

Los resultados mostrados en la tabla 29 consolidan los datos para calcular el volumen de la

esfera y determinar el número de partículas presentes en la mezcla.

Inicialmente se aplicó los modelos matemáticos citados en el numeral 1.2.7, para la mezcla con

sabor a mora, con el fin de elegir aquella que variara en el rango de 0 a 1 durante el curso de la

operación de mezclado. Los datos obtenidos para IS1 no presentan un comportamiento

estable, para el IS2 e IS3 muestra un comportamiento muy lineal, lo que indica que no hay

74

mayor información de la variación de la uniformidad de la mezcla a través del tiempo ya que

esta se mantiene constante, por lo que se puede considerar que en estos modelos no hay

presencia de variación en la operación unitaria de estudio. Finalmente se encontró que el

modelo 4 (IS4) fue el que mejor se ajusto, por lo tanto fue la que se aplicó para las demás

mezclas. Los diferentes índices de mezclado se muestran en la tabla 30 y las gráficas 4, 5, 6 y 7.

Tabla 30: Índices de mezclado en mezcla en polvo para gelatina de mora en las diferentes

ecuaciones.

TIEMPO (min)

INDICES DE MEZCLADO

IS1 IS2 IS3 IS4

0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

1 0,1487 0,8740 0,9731 0,5357

2 1,0940 0,8769 0,9727 0,6825

3 1,8196 0,8687 0,9690 0,7153

4 1,2357 0,8842 0,9754 0,7011

5 2,2664 0,8806 0,9738 0,7466

6 0,1584 0,8749 0,9772 0,5109

7 3,5989 0,8923 0,9781 0,7988

8 1,2372 0,8876 0,9767 0,7054

9 5,9570 0,8885 0,9766 0,8349

10 0,8979 0,8821 0,9748 0,6721 Fuente: autora

Gráfica 4: Comportamiento del modelo matemático 1 (IS1) para la mezcla con sabor mora.

75

Gráfica 5: Comportamiento del modelo matemático 2 (IS2) para la mezcla con sabor mora.

Gráfica 6: Comportamiento del modelo matemático 3 (IS3) para la mezcla con sabor mora.

Gráfico 7: Comportamiento del modelo matemático 4 (IS4) para la mezcla con sabor mora.

Fuente: autora

76

Para lograr la distribución y homogeneidad de los sólidos mezclados se realizó seguimiento al

color como trazador de la mezcla que para el caso fue el contenido de color en la mezcla, bajo

10 minutos de operación del mezclador a 30 r.p.m., se llevó a cabo el muestreo del material por

minuto, posteriormente se tomo 10g de la mezcla muestreada, aforando a 100ml y se

determino la absorbancia por triplicado.

Tabla 31: Datos experimentales obtenidos de la mezcla en polvo para gelatina con sabor a mora

para la determinación del índice de mezclado.

t Abs [C] MA promedio

1

0,432 120,456 0,225

0,2227 0,428 120,345 0,218

0,432 120,458 0,225

2

0,454 125,543 0,232

0,2263 0,412 123,248 0,225

0,414 123,316 0,222

3

0,278 116,243 0,243

0,2397 0,284 118,045 0,231

0,290 120,456 0,245

4

0,321 112,981 0,202

0,2070 0,312 114,182 0,212

0,329 115,321 0,212

5

0,407 126,626 0,223

0,2203 0,410 126,818 0,22

0,419 127,067 0,218

6

0,398 126,351 0,289

0,2297 0,402 126,226 0,199

0,402 126,262 0,201

7

0,284 123,765 0,203

0,2013 0,290 121,654 0,200

0,297 123,567 0,201

8

0,434 119,678 0,199 0,2040

0,438 119,243 0,212

0,442 119,564 0,201

9

0,424 121,456 0,209

0,2100 0,428 120,982 0,211

0,436 121,643 0,203

10

0,355 122,234 0,234

0,2270 0,363 122,765 0,220

0,369 122,087 0,209 Fuente: autora

t = tiempo (min)

[C] = concentración de

color en ppm

MA = %masa de color

Promedio= promedio

del % masa de color.

77

Tabla 32: Datos experimentales obtenidos de la mezcla en polvo para gelatina con sabor a

naranja para la determinación del índice de mezclado.

t Abs [C] MA promedio

1

0,2120 6,4340 0,1006

0,10097 0,2090 6,4320 0,1002

0,2120 6,4340 0,1021

2

0,2130 6,4610 0,1014

0,10117 0,2100 6,4560 0,1008

0,2120 6,4600 0,1013

3

0,2080 6,3240 0,1005

0,10073 0,2090 6,3280 0,1009

0,2060 6,3180 0,1008

4

0,2400 7,2040 0,1000

0,10005 0,2380 7,2110 0,1000

0,2410 7,2010 0,1001

5

0,2480 7,4240 0,1090

0,11400 0,2500 7,4310 0,1120

0,2520 7,4350 0,1210

6

0,2650 7,8920 0,1026

0,10217 0,2600 7,8870 0,1018

0,2620 7,8910 0,1021

7

0,2850 8,4420 0,1074

0,10693 0,2820 8,4320 0,1069

0,2800 8,4290 0,1065

8

0,1930 5,9110 0,1009

0,10140 0,1940 5,9130 0,1012

0,1970 5,9180 0,1021

9

0,1940 5,9390 0,1006

0,10043 0,1910 5,9250 0,1003

0,1930 5,9120 0,1004

10

0,2240 6,7640 0,1021

0,10187 0,2240 6,7640 0,1021

0,2220 6,7580 0,1014 Fuente: autora

t= tiempo (min), [C]= concentración de color en ppm, MA=%masa de color, promedio=promedio del % masa de color.

78

Tabla 33: Datos experimentales obtenidos de la mezcla en polvo para gelatina con sabor a piña

para la determinación del índice de mezclado.

t Abs [C] MA promedio

1

0,2720 5,3330 0,1078

0,10860 0,2840 5,3310 0,1089

0,2780 5,3240 0,1091

2

0,2580 4,9120 0,1072

0,10753 0,2560 4,9060 0,1074

0,2620 4,9080 0,1080

3

0,2120 4,2350 0,1068

0,10727 0,2080 4,1770 0,1076

0,2100 4,2130 0,1074

4

0,1720 3,5640 0,1032

0,10310 0,1680 3,5690 0,1040

0,1670 3,5620 0,1021

5

0,1740 3,6710 0,1061

0,10677 0,1740 3,6600 0,1064

0,1820 3,6620 0,1078

6

0,1270 3,0010 0,1042

0,10453 0,1250 2,9160 0,1045

0,1220 2,9870 0,1049

7

0,2640 4,9650 0,1021

0,10253 0,2600 4,9670 0,1027

0,2700 4,9710 0,1028

8

0,1210 2,8976 0,1051

0,10477 0,1230 2,8850 0,1049

0,1220 2,8860 0,1043

9

0,1820 3,6543 0,1006

0,10037 0,1730 3,6450 0,1001

0,1780 3,6521 0,1004

10

0,2320 4,6754 0,1021

0,10303 0,2400 4,6630 0,1031

0,2380 4,6587 0,1039 Fuente: autora

t= tiempo (min), [C]= concentración de color en ppm, MA=%masa de color, promedio=promedio del % masa de color.

79

Las tablas anteriores muestran los datos experimentales de cada una de las mezclas,

establecidas las variables involucradas en el modelo 4 se determino el índice de mezclado para

cada una de las mezclas, considerando los sabores a mora, naranja y piña.

Tabla 34: Índice de mezclado (IS4) para las diferentes mezclas.

TIEMPO (min)

INDICES DE MEZCLADO

mora naranja piña

0 0,0000 0,0000 0,0000

1 0,5357 0,7006 0,6972

2 0,6825 1,1448 1,2491

3 0,7153 1,1452 1,2111

4 0,7011 1,3418 1,3967

5 0,7466 0,8093 1,1712

6 0,5109 1,0810 1,2556

7 0,7988 1,0644 1,2299

8 0,7054 1,0672 1,2558

9 0,8349 1,1799 1,3062

10 0,6721 1,1434 1,1406 Fuente: autora

Se esperaba valores para índice de mezclado no mayores a 1, los datos que se reportan

presentan una sobrevaloración, esto se debe a las diferencias en tamaños de partícula de cada

componente y a la cantidad de los mismos en la mezcla.

Grafica 8: Comportamiento en la operación de mezclado para la mezcla con sabor mora.

80

Gráfica 9: Comportamiento en la operación de mezclado para la mezcla con sabor naranja.

Gráfica 10: Comportamiento en la operación de mezclado para la mezcla con sabor piña.

81

El cuadro muestra una diferencia en los intervalos de tiempo para cada mezcla, por otra parte

como se observa en los índices de mezclado que los valores fueran inferiores a 1, teniendo en

cuenta lo obtenido en la práctica estos valores se presentan fuera del rango indicado por la

teoría. Por otra parte se observa estabilidad en la mezcla en los primeros 5 minutos de

operación, el comportamiento del material según la gráfica en el primer lapso de tiempo de

operación, esta se observa con variación la cual puede darse una disgregación mínima de los

materiales sometidos a la operación, a los siguientes 5 minutos ó segundo lapso de la

operación esta presenta un comportamiento estable lo que puede indicar que la mezcla se

mantiene estable durante todo el ejercicio de los 10 minutos. Para efectos de la operación el

tiempo óptimo está dado dentro del minuto 5 y 6 de la operación pues al minuto 6 la mezcla

tiende a disgregarse. Los datos obtenidos se muestran en los anexos 10, 11 y 12.

3.3.2 CARACTERIZACION FISICOQUIMICA

Para obtener estos resultados se realizaron los análisis correspondientes por triplicado en cada

una de las muestras y se hizo un promedio de los valores obtenidos.

Tabla 35: Análisis fisicoquímico realizado a las cuatro mezclas de gelatina.

SABOR HUMEDAD

(%) CENIZAS

(%) PROTEINA

(%) pH

mora 1 1,563 0,112 11,820 3,980

mora 2 1,545 0,101 11,980 3,980

mora 3 1,541 0,105 12,010 3,960

naranja 1 1,231 0,079 11,240 3,800

naranja 2 1,120 0,071 11,240 3,850

naranja 3 1,125 0,072 11,180 3,850

piña 1 1,238 0,143 10,250 4,320

piña 2 1,235 0,146 10,170 4,290

piña 3 1,232 0,152 10,120 4,290 Fuente: autora

En la siguiente tabla se muestra el promedio de los valores obtenidos en el análisis

fisicoquímico de las tres mezclas.

82

Tabla 36: Consolidado de análisis fisicoquímico

SABOR HUMEDAD

(%) CENIZAS

(%) PROTEINA

(%) pH

mora 1,550 0,106 11,937 3,973

naranja 1,159 0,074 11,220 3,833

piña 1,235 0,147 10,180 4,300 Fuente: autora

Los resultados obtenidos muestran un producto de buenas condiciones, no existe

normatividad para este tipo de productos por tanto el patrón ha sido establecido por la

empresa. En cuanto al color el producto se ajusta totalmente a la resolución 10593 de 1985 del

Ministerio de Salud, donde aclara que para aditivos de origen natural no hay límites mas se

regula por Buenas Prácticas de Manufactura.

3.3.3 ANALISIS MICROBIOLOGICO

A continuación se muestran los resultados emitidos por un Laboratorio de Microbiología

certificado.

Tabla 37: Resultados del análisis microbiológico realizado a la mezcla en polvo para preparar

gelatina con sabor mora.

ANALISIS

MICROBIOLOGICOS TECNICA RESULTADOS

NORMA

INVIMA CONCEPTO

Recuento de

Mesófilos aerobios RSP < 10 UFC/g 100 UFC/g

Dentro de

Norma

Coliformes Totales NMP < 3/g < 3/g

Dentro de

Norma

Coliformes Fecales NMP < 3/g < 3/g

Dentro de

Norma

Recuento de

Mohos RSP < 10 UFC/g

< 10 UFC/g Dentro de

Norma Recuento de

Levaduras RSP < 10 UFC/g

Fuente: Calidad Industrial (Laboratorio de Microbiología externo)

83

De acuerdo con los resultados mostrados en la tabla anterior y considerando el informe del

laboratorio, el cual se presenta en el anexo 8, el producto cumple con la norma INVIMA para

gelatina; bajo los parámetros microbiológicos que se han analizado los cuales se muestran en el

anexo 9.

3.3.4 ANALISIS SENSORIAL

Para realizar la evaluación sensorial se tomo como patrón una gelatina comercial la cual es la

única que en su fórmula contiene un porcentaje de aditivos de origen natural. En la tabla 29 se

presentan los resultados obtenidos, donde las muestras enumeradas de la A a la C

corresponden a la nueva mezcla y las que se enumeran de la PA a la PC corresponden a la

muestra patrón.

Tabla 38: Resultados de evaluación sensorial.

sabor nueva mezcla

APARIENCIA Y COLOR

AROMA SABOR Y

CONSISTENCIA

mora A 3,15 3,00 3,15

naranja B 3,15 3,00 3,15

piña C 3,15 3,00 3,15

mora PA 4,50 4,50 4,50

naranja PB 4,50 4,50 4,50

piña PC 4,50 4,50 4,50 Fuente: Universidad Nacional de Colombia. Dpto. Química. Lab. Análisis Sensorial

Considerando la escala de valores que se presenta en el anexo 9, se establece que la nueva

gelatina frente al patrón tiene diferencias significativas, debido que fueron calificadas como

insípidas, insaboras, débil aroma frutal y sabores no característicos como sucio. En cuanto a la

apariencia y color tienen colores muy débiles, mientras que la textura de todas las muestras es

buena.

84

Gráfico 6: Evaluación sensorial de la calidad de la gelatina

Análisis Sensorial de gelatinas

código de muestras

valo

r med

io

A B C D PA PB PC PD

2,2

2,7

3,2

3,7

4,2

4,7

5,2

Fuente: Laboratorio de Análisis Sensorial. Departamento de Química Universidad Nacional de

Colombia.

De acuerdo con el gráfico 6, las estrellas rojas son los valores medios de la calidad total

de los productos y los segmentos azules las desviaciones estándar.

El análisis muestra que las gelatinas en las cuales se utilizo colores y sabores naturales

son significativamente diferentes de sus patrones comerciales, desde el punto de vista

sensorial, considerando nuestro patrón comercial; “Gelatina Royal con pulpa de

frutas”.

85

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se seleccionaron los colorantes del proveedor DELTAGEN, debido que cumplieron los

parámetros de selección: Estabilidad a pH bajos y al calor, Tonalidad del color para

mora, naranja y piña, Completamente solubles en agua y con un período de vida útil

entre 6 y 12 meses.

Para el saborizante se seleccionaron 2 compañías que comercializan el producto a nivel

local, una de ellas no envió muestras por lo tanto se trabaja con los jugos de fruta

deshidratados de TECNACOL, considerando que Productos La Unidad ya había hecho

tal selección para otros productos. No se incluyo en el estudio fruta deshidratada o

pulpa de fruta deshidratada ya que estos ingredientes no dispersan totalmente y en el

producto final dejan una suspensión debido al contenido de pectinas, fibras y otros

componentes propios de las frutas.

La fórmula del producto final quedo establecida de la siguiente manera: El color se

adiciona jugo de fruta deshidratado aunque posee un tamaño de partícula menor que la

mayoría de los componentes no presenta disgregación durante la operación de

mezclado.

La cantidad de color a adicionar para cada mezcla se determino de acuerdo a los

resultados arrojados en las tablas 14, 15 y 16. Para el sabor a mora se hizo un aumento

gradual en cada uno de los ensayos ya que al mezclar el color con los demás

ingredientes este se iba haciendo más tenue, por lo cual por ensayo y error se hizo

aumento en la cantidad de tal ingrediente hasta lograr la tonalidad ideal. Por el

contrario para el sabor a piña y naranja la cantidad determinada en la etapa

preexperimental fue suficiente y adecuada.

La cantidad de jugo de fruta deshidratado a incorporar en la mezcla fue determinado

por evaluación preliminar donde las muestras se prepararon con la cantidad mínima

sugerida en la ficha técnica del producto. Después de realizada la evaluación sensorial

preliminar se determina en la tabla 21 que la muestra 4 con la cantidad de sabor más

alta fue la mejor calificada por los jueces. Sin embargo se decide comenzar a mezclar

con la menor dosificación, aumentando en forma gradual la cantidad de jugo

deshidratado hasta lograr por ensayo y error el sabor ideal en la mezcla.

Se estableció una fórmula definitiva acorde con las necesidades y capacidad de

producción de la planta, donde se reemplazaron dos aditivos; color y sabor artificial por

color y sabor naturales.

La fórmula se estandarizo considerando la resolución 10593 de 1985 del Ministerio de

Salud, la cual establece los niveles permitidos para la adición de colorantes en

86

alimentos, considerando esta norma la adición de color natural se establece bajo

normas de Buenas Prácticas de Manufactura, con esto no hay un limitante en la adición

de este tipo de aditivos. Mas las resolución 4146 de 1981 del Ministerio de Salud por la

cual reglamenta el título V de la ley 9 de 1979, en lo concerniente a los acidulantes, y

reguladores de pH.

Se presenta al mercado un producto con muy buenas condiciones fisicoquímicas las

cuales ha sido establecidas por la empresa debido que no hay normalización para este

tipo de productos. Con relación a la parte microbiológica el producto cumple con las

exigencias de la norma INVIMA para gelatinas.

Se establece como indicador de Uniformidad de la Mezcla en Fase Sólida un tiempo de

mezclado de 5 minutos para la mezcla con sabor a mora ya que en el minuto 6 la mezcla

tiende a disgregarse. Mientras que para las mezclas con sabor a naranja y piña tienen

un tiempo de mezclado de 7 minutos, para este caso en el minuto 9 la mezcla comienza

a disgregarse, y se puede establecer que inicia un nuevo ciclo de mezclado.

Uno de los análisis determinantes en el desarrollo de la mezcla en polvo para preparar

gelatina con sabor, fue la evaluación sensorial. En ella el único atributo que resalta es la

textura, que se califico como buena tanto en la muestra patrón como en el desarrollo

del nuevo producto. Las diferencias tan significativas que se encontraron al realizar el

análisis estadístico obedece a que se estaba comparando un producto 99% natural

frente a un producto que solo lleva un mínimo porcentaje en su fórmula de

ingredientes naturales.

No se determino en la operación de mezclado el índice para la gelatina con sabor a

fresa, ya que el color es una mezcla de dos componentes; acido carminico y extracto de

achiote, el laboratorio que realiza la empresa Productos La Unidad, no tiene

establecido un rango por esta razón este cuarto sabor propuesto se deja en estudio y

se concluye el presente trabajo con la presentación de tres sabores a saber: mora,

naranja y piña.

87

RECOMENDACIONES

Es conveniente realizar una nueva evaluación de atributos sensoriales, contando con la

participación de una mayor número de personas e incluir en los jueces personas de

diferentes edades con el fin de establecer el nivel de aceptación del nuevo producto en

el mercado.

Se recomienda solicitar al proveedor de colorantes naturales una muestra para el color

que corresponde al sabor a mora, que sea estable a pH bajos y que proporcione al

producto final una tonalidad mucho más acentuada. De igual manera se solicita al

proveedor de estos colorantes ajustar el color adecuado para el sabor a fresa.

Debido a que los resultados del análisis sensorial no fue el mejor, se recomienda

continuar con el desarrollo, aumentando el porcentaje de pulpa de fruta deshidratada

presente en la mezcla, si la evaluación de los costos lo permite o realizar una

formulación mixta que involucre menores cantidades de sabores artificiales

adicionalmente se recomienda trabajar los sabores en los cuales se puede reemplazar

totalmente los colorante artificiales por colorantes naturales.