1 .- INTRODUCCION:

El caramelo es un alimento preparado con alto contenido de azcar (sacarosa) y mediante la coccin de esta. ste puede consumirse tanto lquido, tal es el caso del caramelo que se aade por encima del flan, como slido.En la fabricacin industrial de caramelos se suelen usar como materias primas azcar, glucosa o jarabe de maz y agua, que se combinan en las proporciones adecuadas para generar un jarabe que posteriormente se cocina a altas temperaturas. Una evaporacin rpida produce la eliminacin del agua presente en el jarabe cocido (deshidratacin), quedando un lquido viscoso, el cual al ser enfriado rpidamente se torna en una matriz vtrea slida (Temperatura de transicin vtrea Tg). Si el jarabe es enfriado lentamente se lograr cristalizar el jarabe obteniendo los cristales de sacarosa (azcar no invertido).OBJETIVOS : Evaluar los efectos de las diferentes composiciones de sacarosa / jarabe con respecto a los azucares reductores, humedad, textura y la temperatura de transicin vtrea de los caramelos obtenidos Evaluar los efectos de la temperatura de coccin con respecto a la textura y humedad de los caramelos obtenidos.

1. MATERIALES Y METODOLOGIA

2.1. Materiales

1. Ollas de cobre o similar: Necesarias como depsito para la coccin de las formulaciones.

1. Cocinas: Usadas como fuente de calor. En la prctica se usaron cocinas elctricas pequeas.

1. Termmetro con punta de acero para caramelos: Muy necesario para el control de la temperatura a la que se desea llegar.

1. Cucharas de madera: Se usaron para agitar constantemente las formulaciones y as evitar que estas se quemara.

1. Guantes y manoplas: Necesarios para la elaboracin del caramelo y para manipular los objetos calientes respectivamente.

1. Recipientes de vidrio o plstico con tapa: Para depositar las muestras de caramelo de las 6 formulaciones ya sean enteras o trituradas.

1. Etiquetas: Para poder identificar la formulacin de cada frasco.

1. Bandeja de enfriamiento: Usada para enfriar el caramelo. En la prctica se usaron platos medianos de aluminio.

1. Balanza de precisin: Necesaria para pesar las cantidades exactas de cada formulacin (azcar, jarabe de maz, etc)

1. Determinador de humedad halgeno OHAUS: Usado para medir al final la humedad de cada caramelo. Esta propiedad nos servir para poder comprar las formulaciones hechas entre s.1. Azcar blanca: Materia prima usada para preparar el jarabe invertido y las formulaciones

1. Jarabe de maz: Materia prima utilizada para preparar las formulaciones.

1. Agua: Insumo necesario para la elaboracin de las formulaciones. Se agregara una parte de agua por cada 2 partes de azcar.

1. Aceite: Se necesitara un poco de este para poder engrasar la superficie de las bandejas de enfriamiento (platos de aluminio

Figura N 1: Termmetro con punta de acero

Figura N 3: Determinador de humedad

Figura N 2: Bandeja de enfriamiento

Fuente: Pgina web de mercado libre

Fuente: Pgina web de Ocony

Fuente: Pgina web de Solo stocks

2.2. Metodologa

2.- METODOLOGIA :

CUESTIONARIO : 1. Qu entiende por DE?Es una medicin del poder reductor de un producto como glucosa (azcar invertido) y expresado en % del total de sustancias secas. El valor DE da un promedio de todos los azcares reductores, de las molculas en el jarabe de maz, pero no indica la composicin de los sacridos.Por ejemplo el jarabe de maz mayormente comercializado en el Per es de 42 DE. Una mezcla de 50/50 (% base seca) azcar y jarabe de maz 42 DE dara un total de azcares reductores de 0.5 x 42 = 42%. 2. qu significa la temperatura de transicin vtrea?Los polmeros amorfos no tienen un punto de fusin especfico, pero sufren un cambio claro en su comportamiento mecnico en un rango de temperatura angosto. A temperaturas bajas son duros, rgidos frgiles y vidriosos, a temperaturas elevadas son semejantes al hule correoso. La temperatura a la cual ocurre la transicin se llama la temperatura de transicin vtrea (Tg); tambin se conoce como el punto vtreo o la temperatura vtrea. 3. Describa 2 mtodos para determinar la temperatura de transicin vtrea.La Tg puede determinarse mediante espectroscopia mecanico-dinamico (DMS), la calorimetra de barrido diferencial (DSC), por anlisis trmico diferencial (DTA), mtodos en funcin del mdulo, y otras tcnicas asociadas que midan el rea, volumen o longitud; perdida dielctrica y TMA.1er Mtodo La DMS se refiere a un grupo de mtodos dinmicos en los que la muestra se somete a deformaciones de pequea amplitud de manera cclica. Las molculas del polmero almacenan parte de la energa suministrada y disipan una parte en forma de calor. Puesto que la cantidad de energa almacenada y convertida en calor es funcin del movimiento molecular, las variaciones de los cocientes de energa almacenada y energa convertida en calor, pueden utilizarse para medir Tg. 2do Mtodo: Determinacin de Tg Anlisis trmico (para miel).La temperatura de transicin vtrea ha sido determinada mediante un calormetro diferencial de barrido (Metler-Toledo) siendo calibrado con indio. Para realizar este tipo de estudio se emplean muestras de cada miel entorno a 0.040-0.050 gramos. Dichas muestras se enfran mediante el uso de nitrgeno lquido hasta valores cercanos a -100C, y mantenidas a esa temperatura sobre 5 min, para posteriormente ser calentadas hasta los 30C a una velocidad de 20C/min. La temperatura de transicin vtrea fue determinada como el punto de inflexin. 4. Describa dos mtodos para determinar azcares reductores en caramelos.1er Mtodo: El reactivo de Fehling, tambin conocido como Licor deFehling, es una disolucin descubierta por el qumicoalemn Hermann von Fehling y es utilizado como reactivo para la determinacin de azcares reductores. Por su composicin (sulfato de cobre y tartrato de potasio diluidos) sirve parademostrar la presencia de sacarosa azcar no invertida), as como para detectarderivados de sta tales como la glucosa o la fructosa (azcares invertidos o reductores).El ensayo con el licor de Fehling se fundamenta en el poderreductor del grupo carbonilo de los aldehdos. ste se oxida a cido y reduce la sal de cobre en medio alcalino a xido de cobre, formando un precipitado de color rojo.En el caso de usar caramelo lo que se hara previamente sera molerlo para que proceda mejor el experimento. Un aspecto importante de esta reaccin es que la forma aldehdo puede detectarse fcilmente aunque exista en muy pequea cantidad. Si un azcar reduce el licor de Fehling a xido de cobre rojo, se dice que es un azcar reductor. Esta reaccin se produce en medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos no reductores como la fructosa que contiene un grupo cetona, puede enolizarse a la forma aldehido dando lugar a un falso positivo. Al reaccionar con monosacridos se torna verdoso, y si lo hace con disacridos toma el color del ladrillo.2do Mtodo: Por medio del clculo matemtico y segn la proporcin terica de azcar reductor presente en cada componente donde:1. Azcar invertido = 100% de azcar reductor1. Jarabe 42 DE = 42% de azcar reductor1. Azcar Blanca = 0% azcar reductorPor ejemplo si el caramelo fue preparado con 60 g de sacarosa, 40 g de Jarabe 42 DE y 50 g de agua, habra una cantidad de azcares reductores de: 0x60 + 0.42x40 = 16.8.5. Busque una investigacin relacionada al tema y adjntela a su informe.

MODELO PROPUESTO DE SEPARACIN DEL FLUJO DE CALOR REVERSING Y NONREVERSING

El modelo propuesto es una mezcla de funciones del tiempo, alguna de las cuales representan el flujo de calor reversing y otras representan la seal nonreversing. Las formas tpicas de las componentes fsicas fueron consideradas para elegir las componentes matemticas adecuadas para el modelo. Para reproducir el salto que se produce en el flujo de calor reversing, se eligi una funcin logstica generalizada. Como puede observarse en la figura 2.1b, la funcin logstica generalizada puede reproducir el relativamente abrupto cambio de pendiente debido al cambio en la capacidad calorfica que se produce en un intervalo de temperaturas o tiempo relativamente corto. Esta forma logstica presenta una parte central con una pendiente exponencial y las partes extremas con pendiente casi nula, que permite representar el salto correspondiente a la transicin vtrea. Dos lneas rectas, como se muestra en la figura 2.1a, son necesarias para reproducir la pendiente de las lneas base antes y despus de la transicin vtrea. y2(t) representa la diferencia en Cp entre los estados vtreo y no vtreo de la fraccin de la muestra que sufre la transicin vtrea. Por lo tanto, la funcin logstica generalizada modela el progreso de la transicin vtrea ponderando entre 1 y 0 la recta y2(t). Esta funcin logstica generalizada con valores entre 1 y 0 se puede expresar como:

Donde el parmetro m3 representa el momento (el tiempo) en que se produce la mayor velocidad de cambio, b3 est relacionado con la velocidad del cambio, 3 es un factor de asimetra y t es el tiempo. El flujo de calor reversing, figura 2.1c, queda descrito por la expresin:

En la figura 2.1d se representa la componente correspondiente al flujo de calor nonreversing. El pico correspondiente a la recuperacin entlpica presenta una forma semejante a la derivada de un logstica generalizada, cuya ecuacin es:

donde los parmetros m4, b4, 4 tienen el mismo significado que los parmetros correspondientes de la funcin y3(t) y el parmetro c se corresponde con el rea del pico. El modelo puede escribirse finalmente como:

donde ytotal(t) representa el flujo de calor total estimado. La figura 2.1e muestra el resultado de combinar todos las componentes del modelo. El eje horizontal puede representar el tiempo o la temperatura, y el eje vertical el flujo de calor.

Estimacin de los parmetros del modeloLos parmetros se obtuvieron mediante la minimizacin del error cuadrtico medio(Average Squared Error, ASE). Se trata de un mtodo ampliamente utilizado [93-95]. La funcin a minimizar es la siguiente:

donde y(xi) representa los valores estimados e yi los valores observados.Se pueden utilizar distintos paquetes estadsticos para realizar esta tarea. En este caso se escogi el programa Fityk [96] y se utiliz el algoritmo de ajuste Nelder-Mead [97,98].Una de las limitaciones de este tipo de programas es que la optimizacin se puede detener cuando se encuentra un mnimo local. Para evitar esto en la medida de lo posible se ha desarrollado una metodologa para realizar el ajuste que consiste en:1.- La linea base a temperaturas superiores a la Tg se ajusta a una lnea recta y1 (t)=a1t+b1 2.- Los parmetros calculados anteriormente (a1 y b1) se bloquearon (no se permite su variacin en el siguiente ajuste que se realiza).3.- Se aade una nueva lnea recta y2(t)=a2t+b2 y se realiza el ajuste de la lnea base a temperaturas inferiores a la Tg.4.- Se bloquean los parmetros a2 y b2.5.- Se aade la logstica generalizada (con escala entre 1 y 0), y3(t), y la funcin derivada de otra logstica generalizada, y4(t), y se realiza un nuevo ajuste.6.- Finalmente se liberan todos los parmetros y se realiza el ltimo ajuste.Este ltimo ajuste introduce nicamente pequeos cambios en el valor de los parmetros, lo que indica que las asunciones previas eran adecuadas. De todas formas es conveniente utilizar varias soluciones iniciales para tener certeza de que no se ha cado en un mnimo local.Adems, se prob mediante un test no-paramtrico que el modelo es adecuado. Se utilizaron tcnicas de suavizado no paramtrico para estimar la funcin de regresin y comparar esta estimacin con la proporcionada por el ajuste paramtrico [99]. En este test estadstico se comprueba que se cumple la hiptesis nula (que el modelo no-lineal propuesto explica convenientemente los datos). Se acepta que el modelo es el adecuado, ya que la aproximacin normal da un p-valor alrededor de 0.5 (>0.05) para todas las muestras.Una vez realizado el ajuste, la calidad de la separacin fue cualitativamente evaluada mediante comparacin de las curvas reversing y nonreversing estimada con las obtenidas mediante MTDSC. En esta comparacin se debe tener en cuenta que las curvas estimadas deberan ser similares en forma, pero no idnticas a las obtenidas mediante MTDSC, ya que estas ltimas se ven afectados por la frecuencia a la que se realiza el ensayo. Los parmetros considerados para esto fueron: valor de la Tg, cambio en el flujo de calor reversing en la Tg, temperatura en la que se produce el mnimo del pico correspondiente a la recuperacin entlpica y el rea de este pico.