PORTADA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE...

PORTADA

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERA EN ALIMENTOS

CARRERA DE INGENIERA EN ALIMENTOS

TEMA:

Estudio de la influencia de la Pasteurizacin al vaco sobre las Propiedades

nutricionales, sensoriales y microbiolgicas de Nctar de naranja (Citrus x sinensis) y

zanahoria (Daucus carota L.).

Trabajo de Titulacin, Modalidad Proyecto de Investigacin, previa a la obtencin de

ttulo de Ingeniero en Alimentos, otorgado por la Universidad Tcnica de Ambato a travs de la Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos.

Este trabajo es parte del Proyecto Puesta en marcha de lnea de coccin a vaco de

jugos de frutas aprobado por el Honorable Concejo Universitario con Resolucin 1371-CU-P-2014, financiado por la Direccin de Investigacin y Desarrollo (DIDE) de la

Universidad Tcnica de Ambato.

AUTOR: Jos Eduardo Burgos Mayorga

Tutor: Dr. Ignacio ngel Angs Iturgaiz

AMBATO-ECUADOR

Octubre 2016

ii

APROBACIN DEL TUTOR

Dr. Ignacio ngel Angs Iturgaiz

CERTIFICA:

Que el presente trabajo de titulacin ha sido prolijamente revisado. Por lo tanto autorizo la presentacin de ste Trabajo de Titulacin bajo la Modalidad Proyecto de

Investigacin, el mismo que corresponde a las normas establecidas en el Reglamento de Ttulos y Grados de la Facultad.

Ambato, 24 de Agosto del 2016.

iii

DECLARACIN DE AUTENTICIDAD

Yo, Jos Eduardo Burgos Mayorga, manifiesto que los resultados obtenidos en el proyecto de investigacin, previo la obtencin del ttulo de Ingeniero en Alimentos son

absolutamente originales, autnticos y personales, a excepcin de las citas.

iv

APROBACIN DE LOS MIEMBROS DEL TRIBUNAL DE GRADO

Los suscritos profesores calificadores, aprueban el presente Trabajo de Titulacin, modalidad Proyecto de Investigacin, el mismo que ha sido elaborado de conformidad

con las disposiciones emitidas por la Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos de la Universidad Tcnica de Ambato.

Para constancia firmar:

Ambato, 28 de Septiembre del 2016

v

DERECHOS DE AUTOR

Autorizo a la Universidad Tcnica de Ambato, para que haga uso de este proyecto de

investigacin o parte del documento disponible para su lectura, consulta y procesos de investigacin, segn las normas de la Institucin

Cedo los derechos en lnea patrimoniales de mi Proyecto, con fines de difusin pblica,

adems apruebo la reproduccin de este Proyecto dentro de las regulaciones de la Universidad, siempre y cuando esta reproduccin no suponga una ganancia econmica y

se realice respetando mis derechos de autor.

vi

DEDICATORIA

Con todo mi cario para mi madre

(Anita) y mi segunda madre (Cecilita) que han

velado por m desde pequeo, me han criado y

guiado por el camino del bien con todo su

amor y han estado pendientes de mi toda la

vida, para mi aa (Anita) que cuidar cada

da de mi existir y que siempre ha sido y ser

mi ejemplo a seguir, para mi padre (Byron)

que me ha enseado el valor del trabajo duro,

la perseverancia y la esperanza de un nuevo

maana, y para mis abuelitos (Gonzalo, Ketita

y Marujita) que me quisieron con todo su

corazn y que siempre los llevar en el mo.

Jos

vii

AGRADECIMIENTOS

A Dios por brindarme la vida, cuidar de m y de mi familia cada da, por seguir cada

paso que he dado ensendome el camino junto a los mos, por dotarme de fortaleza, de

salud, de perseverancia y de paciencia pero sobretodo por encenderme la luz en mis

momentos ms oscuros.

A la Universidad Tcnica de Ambato, Facultad de Ciencia e Ingeniera en Alimentos

por darme la oportunidad de formarme profesionalmente y brindarme su apoyo y

enseanzas para ser un ente de bien a la sociedad.

A la Dra. Jacqueline Ortiz por ser siempre una buena amiga, consejera y creer en m

todo el tiempo. A la Dra. Mayrita Paredes, el Dr. Freddy del Pozo y a la Mg. Aracelly

Pilamala por darme fortaleza cuando se presentaban adversidades y brindarme su

apoyo sincero y desinteresado. A mi tutor Ph. D. Ignacio Angs, por haberme dado la

oportunidad de participar en su proyecto pero sobretodo por ser un verdadero amigo al

impartirme su confianza y enseanzas. A la Ing. Wilma Llerena por su amistad, su

amabilidad, sus nimos y su grata ayuda durante toda mi participacin en el proyecto.

A los chicos Jonathan Snchez y Jessica Guevara que con su amistad y colaboracin me

brindaron el aliento para seguir. A todos y cada uno de los que supieron brindarme una

mano amiga durante este trayecto de mi vida, muchas gracias.

A mi querida familia por darlo todo por m desde pequeo y permitirme estudiar para

superarme da a da. A mi amada novia Stefy por brindarme todo su amor, fuerza y ser

parte importante de mi vida. A mis queridas amigas Gaby que ha sido como mi hermana

desde el primer semestre, Estefy y Joha que con sus ocurrencias animaban mis das

grises y los hacan de colores y mis amigos Carlos, Miguel, Xavier y Alejandro por cada

risa, cada lucha, cada momento bueno o malo que pasamos juntos, s que no todo era

perfecto pero cada da que estuve junto a mis amigos y amigas vali la pena y s que

extraar estar junto a todos ellos nuevamente. A todos y cada uno de los que formaron

y forman ahora parte de mi vida les debo mucho y el dinero jams bastara para

compensarlo.

Jos

viii

NDICE GENERAL

PGINAS PRELIMINARES

PORTADA ................................................................................................................................ i

APROBACIN DEL TUTOR ....................................................................................................... ii

DECLARACIN DE AUTENTICIDAD ...................................................................................... ii

APROBACIN DE LOS MIEMBROS DEL TRIBUNAL DE GRADO ....................................iv

DERECHOS DE AUTOR ...............................................................................................................v

DEDICATORIA ..............................................................................................................................vi

AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................ vii

NDICE DE FIGURAS ...................................................................................................................xi

ABSTRACT .............................................................................................................................xix

RESUMEN ..............................................................................................................................xx

INTRODUCCIN ........................................................................................................................xxi

CAPTULO I.- EL PROBLEMA ..................................................................................................28

1.1. TEMA ...........................................................................................................................28

1.2. JUSTIFICACIN...............................................................................................28

1.3. OBJETIVOS .......................................................................................................29

1.3.1. Objetivo general .....................................................................................................29

1.3.2. Objetivos especficos ..............................................................................................29

CAPTULO II.- MARCO TERICO ...........................................................................................31

2.1. TRATAMIENTOS TRMICOS .......................................................................31

2.1.1. Pasteurizacin .........................................................................................................31

2.1.2. Letalidad trmica ....................................................................................................32

ix

2.1.3. Resistencia trmica de microorganismos y enzimas ..............................................34

2.2. ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS ..........................................................36

2.3. HIPTESIS ........................................................................................................37

2.3.1. Sealamiento de variables de las hiptesis ...........................................................37

CAPTULO III.- MATERIALES Y MTODOS .....................................................................39

3.1. MATERIALES ...................................................................................................39

3.1.1. Materia prima .........................................................................................................39

3.2. MTODOS .........................................................................................................39

3.2.1. ELABORACIN DE NCTAR DE NARANJA Y ZANAHORIA........................................39

Preparacin de la materia prima.....................................................................................................39 Extraccin de zumo de naranja .......................................................................................................39

Extraccin de zumo de zanahoria ...................................................................................................40 Desarrollo de la formulacin ...........................................................................................................40 Tratamiento trmico ........................................................................................................................41

3.2.2. CAMBIOS FISICOQUMICOS, MICROBIOLGICOS Y SENSORIALES.........................44

3.2.3. ANLISIS FISICOQUMICOS .....................................................................................44

Concentracin de iones hidronio (pH) ............................................................................................44

Determinacin de la acidez titulable ..............................................................................................44 Determinacin de slidos solubles totales .....................................................................................45 Color ..................................................................................................................................................45 Determinacin de vitamina C ..........................................................................................................46

Determinacin de HMF ....................................................................................................................46

3.2.4. ANLISIS MICROBIOLGICOS .................................................................................48

Aerobios mesfilos totales ..............................................................................................................48

Mohos y levaduras ...........................................................................................................................48 Microorganismos patgenos ...........................................................................................................49

3.2.5. ANLISIS SENSORIAL...............................................................................................49

3.2.6. ANLISIS ESTADSTICOS ..........................................................................................51

Diseo experimental ........................................................................................................................51

CAPTULO IV.- RESULTADOS Y DISCUSIN....................................................................52

4.1. ANLISIS Y DISCUSIN DE LOS RESULTADOS .............................................................52

4.1.1. Concentracin de iones hidronio (pH)....................................................................52

4.1.2. Acidez titulable .......................................................................................................54

x

4.1.3. Slidos solubles totales ..........................................................................................57

4.1.4. cido ascrbico .......................................................................................................60

4.1.5. Hidroximetilfurfural ................................................................................................63

4.1.6. Color ........................................................................................................................64

Tono ..................................................................................................................................................64

Croma ................................................................................................................................................68

ndice de oscurecimiento.................................................................................................................71

4.1.7. Parmetros microbiolgico ....................................................................................73

Microorganismos indicadores .........................................................................................................73

Microorganismos patgenos ...........................................................................................................74

4.1.8. Anlisis sensorial ....................................................................................................76

Parmetros hednicos .....................................................................................................................76

Parmetros descriptivos ..................................................................................................................77

4.1.9. Vida til ...................................................................................................................79

4.1.10. Clculo de costos de produccin ............................................................................83

4.2. VERIFICACIN DE HIPTESIS ......................................................................................86

CAPTULO V.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................88

5.1. CONCLUSIONES ..............................................................................................88

5.2. RECOMENDACIONES ....................................................................................90

CAPITULO VI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS .............................................................91

6.1. BIBLIOGRAFA ................................................................................................91

ANEXOS ............................................................................................................................ 102

xi

NDICE DE FIGURAS

Figura 1. Produccin de naranja (Citrus x sinensis) en Amrica del Sur durante el

periodo 2010-2013...................................................................................................xxii

Figura 2. Produccin de naranja (Citrus x sinensis) en Ecuador durante el periodo 2010-

2013. ......................................................................................................................xxiii

Figura 3. Exportaciones e importaciones de naranja (Citrus x sinensis) en Ecuador

durante el periodo 2010 2013. ..............................................................................xxiii

Figura 4. Produccin de zanahoria (Daucus carota L.) en Amrica del Sur desde el ao

2010 hasta el ao 2013. ........................................................................................... xxiv

Figura 5. Toneladas de zanahoria producidas en Ecuador desde el ao 2010 hasta el ao

2013. ....................................................................................................................... xxv

Figura 6. Balance de materia para el ajuste del contenido de SST de nctar de naranja

(Citrus x sinensis) y zanahoria (Daucus carota L.) ....................................................... 40

Figura 7. Proceso de pasteurizacin al vaco de nctar de naranja y zanahoria ............. 43

Figura 8. Anlisis fisicoqumicos de nctar de zanahoria y naranja ............................. 47

Figura 9. Anlisis microbiolgico de nctar de zanahoria y naranja ............................ 50

Figura 10. Efecto de la pasteurizacin al vaco en el pH de nctares de naranja y

zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3

min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min. Nctar crudo (barra azul), nctar

pasteurizado (barra roja) ............................................................................................ 53

Figura 11. Efecto de tiempo de almacenamiento en el pH de nctar de naranja y

zanahoria sometido a diferentes condiciones de pasteurizacin al vaco. T1: 92 C/3,3
file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280118file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280118file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280119file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280120file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280121file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280123file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280123

xii

min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min;

T6: 60 C/56,6 min .................................................................................................... 54

Figura 12. Efecto de la pasteurizacin al vaco en la concentracin de cido ctrico (%)

de nctares de naranja y zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88

C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min. Nctar crudo

(barra azul), nctar pasteurizado (barra roja). .............................................................. 55

Figura 13. Efecto de tiempo de almacenamiento en la acidez total (% cido ctrico/ 100

mL) de nctar de naranja y zanahoria sometido a diferentes condiciones de

pasteurizacin al vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min;

T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min ....................................... 56

Figura 14. Efecto de la pasteurizacin al vaco en la concentracin slidos solubles

totales (SST) de nctares de naranja y zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3

min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min.

Nctar crudo (barra azul), nctar pasteurizado (barra roja). .......................................... 57

Figura 15. Efecto de tiempo de almacenamiento en el contenido de slidos solubles

totales (Brix) de nctar de naranja y zanahoria sometido a diferentes condiciones de

pasteurizacin al vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min;

T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min ....................................... 59

Figura 16. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en la

concentracin de vitamina C de nctar crudo y cocido de naranja y zanahoria. T1: 92

C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4

min; T6: 60 C/56,6 min. Nctar crudo (barra azul), nctar pasteurizado (barra roja). ... 61

Figura 17. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en el porcentaje

de retencin vitamina C en nctar de naranja y zanahoria ............................................ 62

Figura 18. Representacin en el espacio CIE L*a*b* del color de nctares de naranja y

zanahoria procesados mediante coccin a vaco .......................................................... 65
file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280125file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280125file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280125file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280125

xiii

Figura 19. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en la tonalidad

del color de nctar crudo y cocido de naranja y zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90

C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60

C/56,6 min. Nctar crudo (barra azul), nctar pasteurizado (barra roja) ....................... 66

Figura 20. Variacin en el tiempo del Croma de nctares de naranja y zanahoria

procesados mediante coccin a vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88

C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min. .................. 67

Figura 21. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en el croma del

nctar crudo y cocido de naranja y zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min;

T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min. Nctar

crudo (barra azul), nctar pasteurizado (barra roja)...................................................... 69

Figura 22. Variacin en el tiempo del Croma de nctares de naranja y zanahoria

procesados mediante coccin a vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88

C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min. .................. 70

Figura 23. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en el ndice de

oscurecimiento de nctar crudo y cocido de naranja y zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2:

90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60


Figura 24. Contenido de microorganismos aerobios mesfilos totales, mohos y

levaduras en nctar crudo y cocido de naranja y zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90

C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60


Figura 25. Contenido de coliformes totales en nctar crudo y cocido de naranja y

zanahoria. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3

min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min. Nctar crudo (barra azul), nctar

pasteurizado (barra roja) ............................................................................................ 75
file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280132file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280132file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280132file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280134file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280134file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280134file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280135file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280135file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280135file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280135file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280136file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280136file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280136file:///C:/Users/Jos/Documents/Tesis%20calificadores/Jose%20Burgos%20Trabajo%20de%20Titulacin%20.docx%23_Toc463280136

xiv

Figura 26. Evaluacin hednica de seis tratamientos de nctar de naranja y zanahoria

pasteurizados al vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4:

70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min .............................................. 77

Figura 27. Evaluacin sensorial descriptiva de los nctares procesados mediante

coccin a vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70

C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min ................................................... 78

Figura 28. Evolucin del contenido de microorganismos aerobios mesfilos totales en

nctares de naranja y zanahoria, tratados por coccin a vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90

C/10,3 min; T3: 88 C/32,7 min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6

min ........................................................................................................................... 79

Figura 29. Evolucin del contenido de mohos en nctares de naranja y zanahoria,

tratados por coccin a vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7

min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min ................................ 81

Figura 30. Evolucin del contenido de levaduras en nctares de naranja y zanahoria,

tratados por coccin a vaco. T1: 92 C/3,3 min; T2: 90 C/10,3 min; T3: 88 C/32,7

min; T4: 70 C/2,3 min; T5: 65 C/11,4 min; T6: 60 C/56,6 min ................................. 82

Figura 31 Medias y 95% de Tukey HSD para variacin de pH por Ci-Ti .................. 102

Figura 32 Medias y 95% de Tukey HSD para variacin de slidos solubles totales por

Ci-Ti ....................................................................................................................... 103

Figura 33 Medias y 95% de Tukey HSD para variacin de cido Ctrico (%) por Ci-Ti

............................................................................................................................... 103

Figura 34 Medias y 95% de Tukey HSD para retencin de vitamina C despus del

tratamiento trmico .................................................................................................. 104

Figura 35 Medias y 95% de Tukey HSD para retencin de vitamina C despus del

almacenamiento (6 C por 30 das) ........................................................................... 105

xv

Figura 36 Medias y 95% de Tukey HSD para variacin de tono por Ci-Ti ................ 106

Figura 37 Medias y 95% de Tukey HSD para variacin de croma por Ci-Ti.............. 106

Figura 38 Medias y 95% de Tukey HSD para variacin de ndice de oscurecimiento por

Ci-Ti ....................................................................................................................... 107

Figura 39 Medias y 95% de Tukey HSD para la evaluacin de parmetros hednicos de

jugo de naranja y zanahoria: color ............................................................................ 108


jugo de naranja y zanahoria: olor .............................................................................. 108


jugo de naranja y zanahoria: sabor ............................................................................ 109


jugo de naranja y zanahoria: textura ......................................................................... 110

Figura 43 Medias y Tukey HSD para la evaluacin de parmetros hednicos de jugo de

naranja y zanahoria: aceptabilidad ............................................................................ 110

Figura 44 Medias y 95% de Tukey HSD para la evaluacin de parmetros descriptivos

de jugo de naranja y zanahoria: color........................................................................ 111


de jugo de naranja y zanahoria: olor ......................................................................... 112


de jugo de naranja y zanahoria: dulzor ...................................................................... 112


de jugo de naranja y zanahoria: acidez ...................................................................... 113


de jugo de naranja y zanahoria: textura ..................................................................... 114

xvi

NDICE DE TABLAS

Tabla 1. Diseo de tratamientos trmicos para pasteurizacin nctar de naranja (Citrus x

sinensis) y zanahoria (Daucus carota L.) ..................................................................... 41

Tabla 2. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en el porcentaje

de retencin vitamina C en nctar naranja y zanahoria ................................................ 62

Tabla 3. Efecto de la temperatura y tiempo de pasteurizacin al vaco en la

concentracin de 5-Hidroximetilfurfural en nctar de naranja y zanahoria ................... 63

Tabla 4. Clculo de materias primas para formular 400 L de nctar de naranja y

zanahoria................................................................................................................... 83

Tabla 5. Costo de materiales directos ......................................................................... 83

Tabla 6. Costo de materiales indirectos ...................................................................... 83

Tabla 7. Costo de insumos ........................................................................................ 84

Tabla 8. Costo de reparacin y mantenimiento ........................................................... 84

Tabla 9. Costo de equipos empleados ........................................................................ 84

Tabla 10. Costo de amortizacin de equipos y alquileres ............................................ 84

Tabla 11. Tiempo de depreciacin de equipos ............................................................ 84

Tabla 12. Costo de mano de obra empleada ............................................................... 85

Tabla 13. Costo de elaboracin del nctar de naranja y zanahoria ............................... 85

Tabla 14. Jugos y nctares comercializados expendidos en el Supermercado Ta ......... 85

Tabla 15 ANOVA para variacin de pH por Ci-Ti ................................................... 102

Tabla 16 ANOVA para variacin de slidos solubles totales (Brix) por Ci_Ti ......... 102

xvii

Tabla 17 ANOVA para variacin de cido Ctrico (%) por Ci_Ti ............................ 103

Tabla 18 ANOVA para Retencin de vitamina C despus del tratamiento trmico .... 104

Tabla 19 ANOVA para Retencin de vitamina C despus del almacenamiento (6 C por

30 das) ................................................................................................................... 104

Tabla 20 ANOVA para variacin de tono por Ci_Ti ................................................. 105

Tabla 21 ANOVA para variacin de croma por Ci_Ti .............................................. 106

Tabla 22 ANOVA para variacin de ndice de oscurecimiento por Ci_Ti .................. 107

Tabla 23 ANOVA para la evaluacin de parmetros hednicos de jugo de naranja y

zanahoria: color ....................................................................................................... 107


zanahoria: olor......................................................................................................... 108


zanahoria: sabor....................................................................................................... 109


zanahoria: textura .................................................................................................... 109


zanahoria: aceptabilidad ........................................................................................... 110

Tabla 28 ANOVA para la evaluacin de parmetros descriptivos de jugo de naranja y

zanahoria: color ....................................................................................................... 111


zanahoria: olor......................................................................................................... 111


zanahoria: dulzor ..................................................................................................... 112

xviii


zanahoria: acidez ..................................................................................................... 113


zanahoria: textura .................................................................................................... 113

xix

ABSTRACT

The present study had like purpose evaluate the influence of the vacuum pasteurization

over the physicochemical, microbiological and sensory properties of nectar elaborated

with orange juice (Citrus x sinensis) and carrot juice (Daucus carota L.).

For the execution of this work it has been taken in check two factors: time and cooking

temperature based in two levels of thermal lethality. The lethality values were

established based in two thermal resistant microorganism presents in the nectar:

Zygosaccharomyces bailii and Neosartorya fischeri. It was proposed six treatments, for

each microorganism they were applied three combinations time-temperature of lethality

equivalent to assure a 5 logarithmic unit reduction.

The physicochemical properties (pH, total acidity, total soluble solids, colour and 5-

hidroximetilfurfural), nutritional (vitamin C), sensory (hedonic and descriptive

parameters) and the food safety (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes,

Escherichia coli, total coliforms, total aerobes, moulds and yeasts) were evaluated in

raw, pasteurized sample and over the storage.

The nectar that presented the better nutritional, sensory and microbiological properties

was the submitted to vacuum pasteurization at 88 C for 32,68 minutes. Such treatment

retained the 85,87 % of the initial content of vitamin C, reached a life stock of 12 days in

refrigeration at 6 C in relation to the microbial content of total aerobes. The unitary

production cost of the nectar submitted was 0,81 USD for a bottle of 260 ml, elaborated

in pilot plant conditions.

Keywords: Fruit, thermal processing, pressure, thermal resistance, lethality, molds and

yeasts, life stock, quality.

xx

RESUMEN

El presente estudio tuv como objetivo evaluar la influencia de la pasteurizacin a vaco

en las propiedades fisicoqumicas, microbiolgicas y sensoriales de nctar elaborado con

zumo de naranja (Citrus x sinensis) y zanahoria (Daucus carota L.).

Para la ejecucin del trabajo se tomaron en cuenta dos factores: tiempo y temperatura de

coccin en base a dos niveles de letalidad trmica. Los valores de letalidad se

establecieron en base a dos microorganismos termoresistentes presentes en el nctar:

Zygosaccharomyces bailii y Neosartorya fischeri. Se plante seis tratamientos, para

cada microorganismo se aplicaron tres combinaciones tiempo-temperatura de letalidad

equivalente para asegurar una reduccin de 5 unidades logartmicas.

Las propiedades fisicoqumicas (pH, acidez total, slidos solubles totales, color y 5-

hidroximetilfurfural), nutricionales (vitamina C), sensoriales (parmetros hednicos y

descriptivos) y la inocuidad del alimento (Staphylococcus aureus, Listeria

monocytogenes, Escherichia coli, coliformes totales, aerobios totales, mohos y

levaduras) se evaluaron en muestra cruda, pasteurizada y durante el almacenamiento.

El nctar que present las mejores caractersticas nutricionales, sensoriales y

microbiolgicas fue sometido a pasteurizacin a vaco a 88 C durante 32,68 minutos.

Dicho tratamiento retuvo el 85,87 % del contenido inicial de vitamina C, alcanz una

vida til en refrigeracin a 6 C de 12 das en relacin al contenido de microorganismos

aerobios totales, y una valoracin preferencial de los catadores. El coste de produccin

unitario del nctar sometido fue de 0,81 USD para un envase de 260 mL, elaborado en

condiciones de planta piloto.

Palabras claves: Fruta, procesamiento trmico, presin, termorresistencia, letalidad,

mohos y levaduras, vida til, calidad.

xxi

INTRODUCCIN

Las frutas y hortalizas poseen una gran cantidad de vitaminas, protenas y minerales,

cuya ingesta diaria permite al organismo llevar a cabo sus funciones biolgicas. El

potasio es necesario para producir protenas, descomponer y asimilar los carbohidratos,

desarrollar los msculos, controlar la actividad elctrica del corazn (evitando la

hipocalcemia) y el equilibrio cido-bsico intracelular y extracelular (Seifter, 2008).

Una amplia variedad de compuestos qumicos presentes en las frutas y hortalizas son

benficos para la salud, entre los que se destacan los antioxidantes como la vitamina E,

los -carotenos (precursor de la provitamina A) y los flavonoides, siendo su principal

funcin biolgica reducir el dao causado por estrs oxidativo en los tejidos (Ashurst,

2005).

La vitamina C es un compuesto soluble en agua y puede encontrarse en dos formas:

como cido ascrbico y como cido deshidroascrbico. El cido ascrbico es asimilado

por el organismo con mayor facilidad, sin embargo, tiende a oxidarse a cido

deshidroascrbico en soluciones acuosas. Las funciones biolgicas de esta vitamina en

los seres humanos son: la biosntesis de colgeno, carnitina y cidos biliares e

incrementar la absorcin del hierro por va intestinal. Adems, se la considera un

antioxidante natural. Una dieta deficiente en vitamina C puede generar problemas de

fatiga, depresin, sangrado de encas y dificultad para la cicatrizacin de heridas

(Mason J, 2008).

La naranja (Citrus x sinensis) es una de las frutas ms populares en todo el mundo

debido a su sabor dulce y cido. Posee una gran cantidad de vitamina C, fibra, potasio,

calcio, magnesio, cidos orgnicos (principalmente ctrico, mlico y ascrbico), hidratos

de carbono simples (sacarosa, glucosa y fructosa) y fitonutrientes (compuestos

fenlicos) como el cido hidroxibenzoico y los flavonoides (Sdeck et al., 2014). Por

estas razones, su consumo tiende a elevarse ms cada ao en el mercado internacional

(Wibowo et al., 2015).

La produccin anual de naranja alrededor del mundo se ha mantenido constante desde el

ao 2006 hasta el ao 2013 con valores alrededor de 17,21 Ton/Ha (FAOSTAT,

xxii

2015d). En Amrica del Sur, la produccin de naranjas ha ido decreciendo conforme han

pasado los aos. En el ao 2013, la produccin fue de 20,5 millones de Ton, inferior a la

produccin registrada en 2011 y 2012 (FAOSTAT, 2015h) como se muestra en la

Figura . La diminucin de la produccin puede atribuirse a varios factores relacionados

con la preferencia del consumidor por la introduccin de otras frutas de carcter ctrico

con mayor periodo de vida til y ms sencillas de consumir (p. ej. menor necesidad de

pelado).

Figura 1. Produccin de naranja (Citrus x sinensis) en Amrica del Sur durante el periodo 2010-

2013.

Fuente: FAOSTAT (2015h)

En el ao 2013 la produccin de naranjas en Ecuador fue de 42.850 Ton (Figura 2)

presentando variacin a travs de los aos (FAOSTAT, 2015i). El consumo per cpita

de naranja y mandarinas en el ao 2011, fue de 2,87 kg/ao; con un aporte calrico de 2

kcal/da (FAOSTAT, 2015g).

19

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

2010 2011 2012 2013

Mill

on

es

de

to

ne

lad

as

Produccin de naranjas en Amrica del Sur

xxiii

Figura 2. Produccin de naranja (Citrus x sinensis) en Ecuador durante el periodo 2010-2013.

Fuente: FAOSTAT (2015i)

En el ao 2012 el Ecuador export 8.190 toneladas (Figura 3) de naranja a Colombia e

import en el mismo ao fruta desde los Estados Unidos de Amrica (1998 Ton), Chile

(864 Ton), Colombia (185 Ton), y Per (274 Ton) (FAOSTAT, 2015f).

Figura 3. Exportaciones e importaciones de naranja (Citrus x sinensis) en Ecuador durante el

periodo 2010 2013.

Fuente: FAOSTAT (2015f)

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2010 2011 2012 2013

Mile

s d

e t

on

ela

das

Produccin de naranjas en Ecuador

260

14332

8191

29

9022

2562 3321

9449

0

2000

4000

6000

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10000

12000

14000

16000

2010 2011 2012 2013 Ton

ela

das

de

nar

anja

s p

rod

uci

das

Exportacin e importacin de naranja en Ecuador

Toneladas exportadas Toneladas importadas

xxiv

La zanahoria (Daucus carota L.) es una hortaliza que se consume en jugos y

concentrados, alimento de infantes, sopas en polvo, alimentos enlatados o comidas

congeladas. Posee un valor energtico bajo, sin embargo, presenta una alta

concentracin de carotenoides, vitaminas (C, B1, B2, B3, B6, B7, E, K), azcares

(sacarosa, fructosa, glucosa) y minerales (Ca, K, Mg, Fe). Adems, posee compuestos

antioxidantes, antimicrobianos, antivirales, antiinflamatorios, antialergnicos y

anticancergenos (Nadulski et al., 2014).

La produccin y el cultivo de zanahoria para consumo a nivel mundial han aumentado a

travs de los aos. En el ao 2006 se cosecharon 24,7 Ton/Ha mientras que en el ao

2013 se cosecharon 31,0 Ton/Ha (FAOSTAT, 2015c). Por el contrario, en Amrica del

Sur la produccin present una tendencia decreciente para el ao 2013 (1,125 mil Ton)

con respecto a los aos 2011 y 2012 (FAOSTAT, 2015a) como se muestra en la Figura

4.

Figura 4. Produccin de zanahoria (Daucus carota L.) en Amrica del Sur desde el ao 2010

hasta el ao 2013.

Fuente: FAOSTAT (2015a)

1,06

1,07

1,08

1,09

1,1

1,11

1,12

1,13

1,14

1,15

1,16

1,17

2010 2011 2012 2013

Mill

on

es

de

to

ne

lad

as

Produccin de zanahorias en Amrica del Sur

xxv

En Ecuador, la produccin ha presentado una tendencia al incremento (Figura 5) desde

el ao 2010 (28000 Ton) al 2013, alcanzado un valor de casi 35000 Ton (FAOSTAT,

2015b). Durante el ao 2012, una parte (975,0 Ton) de la produccin se export a

Venezuela (FAOSTAT, 2015e).

Figura 5. Toneladas de zanahoria producidas en Ecuador desde el ao 2010 hasta el ao 2013.

Fuente: (FAOSTAT, 2015b)

En el Ecuador la produccin de bebidas es un segmento de mercado creciente. En el ao

2008, la industria procesadora produjo 40,19 millones de litros de jugo de frutas y para

el ao 2009 la cifra aument a 42,30 millones de litros. Sin embargo, este segmento

representa nicamente el 3,08 % del mercado de bebidas, siendo, mayoritariamente

dominado (51,40 %) por el segmento de bebidas carbonatadas (706,20 millones de

litros) (Ponce J, 2011). Sin embargo, para diciembre del 2015, la industria

manufacturera ecuatoriana redujo la elaboracin de bebidas de un 28,92 % al 3,17 %

(INEC, 2015).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

2010 2011 2012 2013

Mile

s d

e t

on

ela

das

Produccin de zanahorias en Ecuador

xxvi

Segn la Norma Tcnica Ecuatoriana (INEN 2008) un nctar de fruta Es el producto

pulposo o no pulposo sin fermentar, pero susceptible de fermentacin, obtenido de la

mezcla del jugo de fruta o pulpa, concentrados o sin concentrar o la mezcla de stos,

provenientes de una o ms frutas con agua e ingredientes endulzantes o no.

Los nctares de frutas y verduras presentan diversas formas de deterioro como: prdida

de propiedades organolpticas (sabor, aroma y color), reduccin de nutrientes y

generacin de metabolitos (toxinas, etanol) originados por el crecimiento de diversos

microorganismos. Este tipo de productos deben ser sometidos a pasteurizacin, puesto

que son hospederos de patgenos (Escherichia coli y Salmonella enterica) considerados

un riesgo para la salud, por el nmero y la gravedad de infecciones que pueden

ocasionar (Alonzo et al., 2015). Entidades regulatorias como la Food and Drug

Administration (FDA; por sus siglas en ingls) estiman que, para considerar seguro un

nctar, ha de someterse a un proceso capaz de reducir la poblacin inicial del patgeno

de inters en cinco unidades logartmicas (5 log), lo que equivale a liberar al producto de

dicho microorganismo en un 99,999 % (FDA, 2001). Este tipo de tratamientos deben

aplicarse, adems de por su nivel de temperatura y tiempo, tomando en consideracin

otros factores que influyen en la inactivacin de los microorganismos como la acidez, el

contenido de slidos solubles y la resistencia del microorganismo objetivo (Alonzo et

al., 2015). La calidad de la materia prima juega un papel importante. El uso de vegetales

y frutas en estado de descomposicin genera productos de menor calidad, los mismos

que incidirn directamente en el contenido de slidos solubles, acidez, color y sabor del

jugo (McLellan M y Padilla O, 2005).

Los zumos procedentes de frutas cidas como la naranja, que presentan un pH cido

(3,2-4,3) y una actividad de agua elevada (0,97-1,00), permiten el crecimiento de

levaduras pero impiden el crecimiento de la mayora de mohos y bacterias, con ciertas

excepciones. Sin embargo, mohos como Penicillium digitatum productor de la toxina

triptoquivalnica y Neosartorya fischerii un hongo relativamente termorresistente,

pueden desarrollarse bajo estas condiciones hostiles (Batt y Tortorello, 2014). Las

bacterias no son parte de la microbiota habitual del zumo de naranja, por lo que su

presencia refleja problemas de contaminacin. Microorganismos patgenos como

xxvii

Staphylococcus aureus, Yersinia enterocoltica o Listeria monocytogenes son

indicadores de falta de higiene en el proceso. De igual manera, bacterias enteroccicas

como Escherichia coli y Salmonella spp., son responsables de provocar enfermedades de

transmisin alimentaria (Zulueta et al., 2013), provocando graves infecciones

gastrointestinales (Ashurst, 2005; IFT/FDA, 2001).

El zumo de zanahoria posee una actividad de agua de 0,90 y un pH entre 4,9 y 6,0, por

lo que, en condiciones de anaerobiosis (empaques hermticos) sera posible el

crecimiento de microorganismos patgenos (Clostridium perfringens, Vibrio vulnificus,

Bacillus cereus, Campylobacter spp., Shigella spp., Vibrio parahaemolyticus y

Clostridium botulinum) (IFT/FDA, 2001). As tambin, estas caractersticas

fisicoqumicas permiten el crecimiento de levaduras relativamente termorresistentes

como Zygosaccharomyces bailii (Palaniappan et al., 1991).

Segn la norma NTE INEN 2337 (2008), un nctar se considera apto para el consumo

humano cuando se encuentra libre de microorganismos patgenos, toxinas o sustancias

generadas por los microorganismos que puedan ser un riesgo para la salud. Por lo tanto,

el recuento de coliformes y coliformes fecales debe ser menor a 3 UFCcm-3

, en el

recuento estndar en placa. En el caso de mohos y levaduras, estos deben presentar

valores inferiores a 10 UFCcm-3

(INEN 2008).

28

CAPTULO I.- EL PROBLEMA

1.1. TEMA

ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE PASTEURIZACIN AL VACO SOBRE LAS

PROPIEDADES NUTRICIONALES, SENSORIALES Y MICROBIOLGICAS DE

NCTAR DE NARANJA (Citrus x sinensis) Y ZANAHORIA (Daucus carota L.).

1.2. JUSTIFICACIN

Las frutas y hortalizas poseen una alta calidad nutricional y junto con los aspectos

sensoriales pueden influir en la aceptacin o rechazo de un producto (Khandpur y

Gogate, 2015).

El consumo de nctares de frutas y hortalizas es una forma de cumplir con la ingesta

diaria de cinco porciones de frutas y hortalizas para conservar la salud (WHO/FAO,

2003).

La zanahoria es una hortaliza que constituye una rica fuente de y caroteno

precursores de la provitamina A (Yadav et al., 2014). La naranja es una fruta que en su

interior alberga pigmentos (carotenoides), altas concentraciones de vitamina C,

flavonoides y cidos hidroxicinmicos muy beneficiosos para la salud (Remini et al.,

2015). Sin embargo, para su preservacin se deben tomar en cuenta dos aspectos: la

carga microbiana que puede contener el nctar y las temperaturas de pasteurizacin;

tratamientos muy drsticos (temperaturas elevadas por tiempos prolongados)

comprometen la calidad sensorial y nutricional del nctar (Yadav et al., 2014). Durante

el almacenamiento, los nctares van reduciendo paulatinamente su calidad, presentando

cambios de color ; en productos procedentes de frutas ctricas como la naranja, se puede

evidenciar la degradacin del contenido de cido ascrbico presente inicialmente

(Remini et al., 2015).

29

El exhausting o remocin del aire disuelto en el producto alimenticio es beneficioso

porque elimina la disponibilidad del oxgeno durante el almacenamiento, lo que evita la

oxidacin y el crecimiento microbiano (Hounhouigan et al., 2014).

El procesamiento industrial de los nctares de frutas requiere establecer adecuadamente

el sistema de extraccin, la eleccin de la temperatura de tratamiento trmico o el

empleo de una fase de evacuacin del aire contenido en el producto (exhausting), ya que

inciden directamente en la calidad sensorial y microbiolgica de los nctares durante su

vida til, para poder obtener un nctar de alta calidad, con caractersticas similares a las

del recin exprimido, que es lo que busca el consumidor en el mercado de nctares a

nivel nacional e internacional (Perez y Roussef, 2008). En esta tendencia, juega tambin

un papel importante el hecho de no aadir, o reducir al mximo el empleo de

compuestos qumicos conservantes, ya que estos compuestos qumicos son capaces de

generar reacciones alrgicas, asma, urticaria, irritaciones gstricas (Soubra et al., 2007).

En resumen en esta investigacin se propone investigar el empleo de un sistema de

pasteurizacin a presin reducida, determinando los tiempos y temperaturas de

tratamiento trmico adecuados para alcanzar una vida til comercialmente viable,

conservando de mejor manera la calidad sensorial y nutricional, asegurando que la

reduccin de la carga microbiana alcanzada llegue a un nivel adecuado para garantizar la

salud del consumidor.

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. Objetivo general

Estudiar la influencia de pasteurizacin al vaco sobre las propiedades nutricionales,

sensoriales y microbiolgicas de nctar de naranja (Citrus x sinensis) y zanahoria

(Daucus carota L.).

1.3.2. Objetivos especficos

Determinar la temperatura y tiempo ptimo de reduccin microbiana hasta los

niveles permitidos por la norma INEN vigente.

30

Caracterizar el nctar antes y despus de ser sometido al proceso de

pasteurizacin trmica mediante anlisis fsico-qumicos y microbiolgicos.

Evaluar sensorialmente el nctar sometido al proceso de pasteurizacin trmica.

Estimar los costos de produccin derivados del empleo de la tecnologa de

pasteurizacin a presin reducida en el procesado de nctar de naranja y

zanahoria.

31

CAPTULO II.- MARCO TERICO

2.1. TRATAMIENTOS TRMICOS

2.1.1. Pasteurizacin

Desde tiempos antiguos se han empleado diversas tcnicas para conservar los alimentos

como: secado, concentracin de slidos, congelacin, fermentacin, preservacin

qumica y tratamiento trmico. Los tratamientos trmicos son el conjunto de condiciones

de calor necesarias para generar alimentos con inocuidad microbiolgica y calidad

comestible (Holdsworth y Simpson, 2007). La aplicacin de este tipo de procesos tiene

tres objetivos: el primero, reducir la carga microbiana a niveles suficientemente bajos; el

segundo objetivo, es crear un ambiente inocuo en el envase mediante la remocin de

oxgeno, el control del pH y el control de la temperatura de almacenamiento; el tercero,

pretende asegurar un sellado hermtico para prevenir futuras contaminaciones

(Ramaswamy H, 2005).

Dentro de los tratamientos trmicos, la pasteurizacin es un proceso que mediante la

aplicacin de temperaturas por debajo del punto de ebullicin permite destruir

microorganismos patgenos presentes en los alimentos, brindndoles un perodo de vida

til bajo condiciones de refrigeracin. Tras una fase inicial de desarrollo de carcter

emprico, en la actualidad, la evolucin de la tcnica involucra clculos de cintica de

destruccin microbiana que permiten optimizar los tratamientos trmicos. Pese a esto, se

siguen buscando alternativas que permitan conservar el color, sabor y otros atributos

(Ramaswamy, 2005; Rivas et al., 2006; Tchango Tchango et al., 1997).

El diseo de un proceso trmico depender del tipo de alimento, la composicin qumica

y el tipo de microorganismos causante del deterioro. El primer paso del diseo es

identificar el microorganismo o enzima objetivo a inactivar. En alimentos y bebidas con

altos niveles de azcar es comn encontrar levaduras y hongos como agentes de

deterioro primario (Ramaswamy, 2005). Alrededor de 239 cepas de levaduras, tales

32

como: Kloeckera apis, Kloeckera japnica y muchas levaduras del gnero Candida,

Cryptoccocus, Debaryomyces, Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Pichia, y

Rhodotorula han sido identificados en productos procesados a partir de frutas y

hortalizas (Tchango Tchango et al., 1997). De igual manera, los hongos

termoresistentes (Neosartorya fischeri, Byssochlamys nivea, Byssochlamys fulva,

Talaromyces flavus y Eupeniccilium) constituyen un problema para la industria

agroalimentaria, puesto que este tipo de contaminacin se origina en campos y huertos y

las ascosporas de estos microorganismos tienen la capacidad de resistir los procesos de

pasteurizacin comercial pudiendo germinar y desarrollarse en anaerobiosis durante el

almacenamiento (Salomo et al., 2007).

2.1.2. Letalidad trmica

La resistencia trmica del microorganismo objetivo permite determinar el tiempo

necesario para que el centro trmico (punto fro) del producto alcance la temperatura de

pasteurizacin. Segn diversos autores la reduccin de la carga microbiana de productos

tratados trmicamente siguen una cintica de primer orden como se muestra en la

Ecuacin 1 (Sheen et al., 1993; Smith y Tung, 1982; Toledo, 1999).

Ec. 1

Donde k es una constante cintica de primer orden, No es la poblacin microbiana

inicial, N es la poblacin microbiana en el tiempo y t es el tiempo de tratamiento

trmico.

De acuerdo a lo reportado al asumir que N=N0 en tiempo 0, se obtiene la Ecuacin 2.

Ec. 2

Al emplear logaritmos decimales, se obtiene la Ecuacin 3:

Ec. 3

A partir de la Ecuacin 3, se puede definir una constante denominada tiempo de

reduccin decimal (D=2,303/k), la cual constituye el tiempo de calentamiento requerido

33

para reducir una determinada carga microbiana al 10 % del valor inicial. Esta constante

es particular para cada microorganismo y temperatura. En funcin de la Ecuacin 3 se

obtiene la Ecuacin 4, est permitir generar curvas de inactivacin trmica de tipo

lineal que correlacionen N vs t.

Ec. 4

El nmero de reducciones decimales (S) generadas en el proceso se definen como la

eficiencia o letalidad de un proceso trmico, y est descrita por la Ecuacin 5.

Ec. 5

A partir de la Ecuacin 6 se puede establecer el tiempo de proceso requerido (IFT/FDA,

2001) a una temperatura constante T para conseguir la letalidad deseada.

Ec. 6

La inactivacin microbiana alcanzada mediante una determinada combinacin

tiempo/temperatura (FT) se relaciona con otras condiciones trmicas a travs del valor z,

mediante la Ecuacin 7.

Ec. 7

Donde, Dref es la tasa de reduccin decimal del microorganismo objetivo a la

temperatura de referencia Tref.

La tasa de letalidad (L) es una medida cuantitativa de la tasa de inactivacin de

microorganismos a una determinada temperatura. Se obtiene del cociente Dref/D, como

se muestra en la Ecuacin 8. La aplicacin de esta ecuacin se considera vlida cuando

se aplica en un rango de temperaturas no muy amplio.

Ec. 8

Holdsworth y Simpson (2007), pusieron de relieve que la clave de la utilidad de la

aplicacin del clculo de tasas de letalidad es su carcter aditivo, puesto que permite

cuantificar un proceso trmico a lo largo de todo el rango de temperaturas empleado. La

34

tasa de letalidad integrada (valor F) o la suma de las tasas de letalidad alcanzadas a lo

largo del proceso trmico, se calcula a partir de la Ecuacin 9.

Ec. 9

2.1.3. Resistencia trmica de microorganismos y enzimas

Desde el ao 1990 hasta la actualidad, se ha descrito un buen nmero de casos de

infecciones e intoxicaciones asociadas con el consumo de jugos de manzana y naranja.

Este problema ha venido sido causado por la presencia de patgenos como Salmonella

spp., Escherichia coli O157:H7 y Cryptosporidium parvum. Estudios posteriores han

demostrado que existen otros microorganismos patgenos presentes en alimentos

elaborados con frutas y verduras en estado de descomposicin que generan toxinas como

la patulina producida por mohos como Aspergillus clavatus, Aspergillus claviforme,

Byssochlamys fulva, Penicillium patulum o Penicillium expansum. Esta toxina es capaz

de generar desordenes gastrointestinales, alterar la funcin renal y producir lceras y

sangrado en el sistema digestivo del humano. Adems de la problemtica de salud antes

mencionada, la contaminacin microbiana de un alimento puede generar sabores

indeseables, cambios en la textura, daos en el alimento y descomposicin (Juvonen R

et al., 2011). En bebidas como el nctar de frutas, las levaduras fermentativas como

Zygosaccharomyces bailii pueden presentar resistencia extrema a los cidos orgnicos

dbiles y buena osmotolerancia, provocando la fermentacin vigorosa de la fructosa y

otros azcares. Esta levadura es comn en productos concentrados de frutas y jarabes.

Saccharomyces cerevisiae se desarrolla habitualmente en jugos de frutas y limonadas.

Es altamente fermentativa y, como parte de su metabolismo, produce CO2 y etanol en

grandes cantidades, usando como sustrato los azcares presentes en el jugo (Juvonen R

et al., 2011). En el caso de los mohos, durante su metabolismo liberan enzimas como:

lipasas, proteasas y carbohidrasas. Su accin genera olores y sabores extraos, as como

decoloracin y formacin de alrgenos y toxinas. Especies termorresistentes de hongos

(Byssochlamys, Neosartorya y Talaromyces), atacan productos elaborados con frutas

luego del tratamiento trmico (Juvonen R et al., 2011). El hongo Neosartorya fischeri

35

se puede encontrar en la tierra, materia orgnica en descomposicin, materia prima en

descomposicin y equipos de las lneas procesamiento. Es capaz de causar

desintegracin en la fruta por la produccin de enzimas pectinolticas y desintegrativas.

Generan micotoxinas (fumitremrgenos A, B y C y verruculgeno) que interactan con

el sistema nervioso central ocasionando temblores, convulsiones y hasta la muerte

(Nielsen et al., 1988; Salomo et al., 2007).

Segn Wibowo et al. (2015) la pasteurizacin trmica, adems de inactivar

microorganismos, permiten desnaturalizar enzimas endgenas termorresistentes como la

pectinmetilestearasa (PME). Est enzima perteneciente al grupo de las enzimas

pectinolticas o pectinasas, hidroliza los enlaces glicosdicos de sustancias pcticas

mediante la desesterificacin, generando as, molculas de alto peso molecular con

nuevas uniones no metoxlicas (Kohli et al., 2015).

Hoy en da, los consumidores buscan alimentos que, adems de una larga vida til,

retengan al mximo la calidad nutricional de la materia prima original. En productos

como el nctar, es importante controlar la temperatura y el tiempo de pasteurizacin para

evitar ciertos efectos negativos como: degradacin de cido ascrbico, degradacin de

azcares (catalizada por cidos) y la reaccin de Maillard (glucosilacin entre azcares

reductores y aminocidos). La incidencia de estos efectos modifican las caractersticas

sensoriales (cambios de color, aroma) y nutricionales (slidos, vitaminas, cidos

orgnicos) del producto final (Abraham et al., 2011; Rivas et al., 2006).

Durante la pasteurizacin de nctar es importante controlar la formacin de compuestos

secundarios como el 5-hidroximetilfurfural (5-HMF). Esta especie qumica se forma

mediante la reaccin de Maillard, a partir de la deshidratacin trmica de fructosa,

sacarosa y glucosa catalizada por cidos (Abraham et al., 2011). Controlar su

formacin es trascendental para la industria, puesto que, el 5-HMF tiene potencial

cancergeno en dosis altas de consumo. Segn la FDA el lmite de ingesta diaria es de 40

mg/kg (ppm), ya que su consumo puede generar un riesgo para la salud, puesto que en

presencia de la enzima sulfotransferasa transforma el 5-HMF en 5-SMF

36

(sulfoximetilfurfural), sustancia que posee propiedades mutagnicas, con capacidad de

podra generar cncer o tumores malignos.

2.2. ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS

Al revisar investigaciones previas que sirven de soporte al presente trabajo, se pueden

citar los siguientes estudios:

Rivas et al. (2006), evaluaron el efecto de la aplicacin de pasteurizacin UHT (98 C

por 21 segundos) y pulsos elctricos en una formulacin de jugo de naranja y zanahoria

(4:1; v/v) y lo llevaron a tres condiciones de almacenamiento (2 C, 22 C y 30 C).

Segn estos autores, las muestras sometidas a pasteurizacin no presentaron efectos

significativos en el pH del jugo por la aplicacin de las diferentes temperaturas de

almacenamiento. El contenido de slidos solubles la luminosidad y tono disminuyeron

por efecto del tratamiento trmico luego de seis meses (30 C). Sin embargo, la acidez

total se elev ligeramente.

Wibowo et al. (2015), trabajaron con muestras de jugo de naranja tratado trmicamente

a 92 C durante 30 segundos. Estas fueron almacenadas por 32 semanas (20 C y 28 C),

12 semanas (35 C) y 8 semanas (42 C). Los jugos presentaron un incremento del

contenido de slidos soluble, mientras que el pH y la acidez titulable se mantuvieron en

el tiempo. La concentracin de vitamina C disminuy en funcin del tiempo y la

temperatura. El jugo almacenado a 20 C perdi el 75 % de cido ascrbico al cumplir

32 semanas y la muestra almacenada a 42 C (8 semanas) evidenci la oxidacin total de

cido ascrbico a cido deshidroascrbico y ste, a su vez, dio paso a la formacin de

otros compuestos como el cido 2, 3 dicetoglucnico, cido 2-furoico y 3-hidroxi-2-

pirona.

Jain et al. (2003), trabajaron en pasteurizacin de jugo de naranja a 82 C por 3

segundos y almacenados a dos condiciones de almacenamiento (10 C y 18 C). Segn

estos autores el tratamiento trmico redujo el 7,25 % de cido ascrbico inicial. Sin

embargo, durante el almacenamiento la pasteurizacin ayud en la retencin del cido

37

ascrbico, siendo mayor al mantenerse en refrigeracin a 10 C. Adems, explicaron

que la pasteurizacin permiti ralentizar el crecimiento microbiano, ms no inhibirlo.

Burbano (2015), realiz un estudio comparativo aplicando dos tipos de pasteurizacin:

pasteurizacin abierta y pasteurizacin al vaco de nctar de pia (Ananas comosus L.),

naranjilla (Solanum quitoense Lam.) y boroj (Borojoa patinoi Cuatrec.),

establecindose que el tratamiento pasteurizado a vaco y a 65 C por 12 minutos

preserv de mejor manera las propiedades fisicoqumicas (pH, SST, vitamina C y color)

y sensoriales del nctar.

De igual manera, Custode (2015), realiz un estudio comparativo de la aplicacin de

pasteurizacin abierta y pasteurizacin al vaco en nctar a base de maracuy (Passiflora

edulis Sims.), zanahoria (Daucus carota L.) y noni (Morinda citrifolia L.). Al aplicar

una pasteurizacin al vaco a 65 C por 7 minutos logr preservar mejor las

caractersticas fisicoqumicas (pH, slidos solubles, vitamina C), sensoriales y

microbiolgicas (recuento de mohos y levaduras) del producto.

Segn Wibowo et al. (2015), al aplicar de un tratamiento trmico a 92 C por 32

segundos no existe formacin de 5-HMF.

Anthon et al. (2002), establecieron que la inactivacin de la PME se puede alcanzar

elevando la temperatura del producto a 70 C por 10,4 min (z=4,8).

2.3. HIPTESIS

Ho: La aplicacin de diferentes temperaturas y tiempos de coccin empleando

pasteurizacin al vaco no influye en las propiedades fisicoqumicas y sensoriales

del nctar de naranja y zanahoria, ni permite la reduccin de la carga microbiana

inicial del producto hasta los lmites permisibles por la norma INEN 2337.

Ha: La aplicacin de diferentes temperaturas y tiempos de coccin empleando

pasteurizacin al vaco influye en las propiedades fisicoqumicas o sensoriales del

nctar de naranja y zanahoria o en la reduccin de la carga microbiana inicial del

producto hasta los lmites permisibles por la norma INEN 2337.

2.3.1. Sealamiento de variables de las hiptesis

a) Variables independientes

38

Tratamientos trmicos (combinaciones tiempo/temperatura)

b) Variables dependientes

Color (tono, croma e ndice de oscurecimiento)

pH

Acidez titulable

Slidos solubles totales

Vitamina C

5-Hidroximetilfurfural

Aerobios mesfilos totales

Mohos y levaduras

Coliformes totales

Escherichia coli

Listeria monocytogenes

Staphylococcus aureus

39

CAPTULO III.- MATERIALES Y MTODOS

3.1. MATERIALES

3.1.1. Materia prima

Para el desarrollo de la investigacin, se trabaj con naranja (Citrus x sinensis) variedad

Valencia criolla y zanahoria (Daucus carota L.) en estado de madurez comestible,

obtenidas a travs de la Empresa Pblica Mercado Mayorista Ambato (Ambato,

Ecuador). En la formulacin del nctar se emple agua mineral natural sin gas (Tesalia,

Ecuador) y como agente edulcorante, sacarosa de grado alimentario (Valdez, Ecuador).

Ambos productos fueron adquiridos en una gran superficie comercial de la ciudad de

Ambato (Gran Aki, Ecuador).

3.2. MTODOS

3.2.1. ELABORACIN DE NCTAR DE NARANJA Y ZANAHORIA

Preparacin de la materia prima

Los frutos y vegetales previamente seleccionados fueron lavados en agua corriente con

ayuda de un cepillo de cerda plstica fina para retirar las partculas de suciedad

adheridas. La desinfeccin de la fruta se realiz sumergiendo durante 5 minutos la

naranja y la zanahoria en recipientes individuales de 30 L de agua corriente a los que se

aadieron 60 gotas ( 3 mL) de una solucin desinfectante de hipoclorito de sodio en

agua (4,5 % p/v; Clorox, Ecuador). Al finalizar el tiempo de inmersin se coloc la

materia prima en bandejas metlicas previamente esterilizadas para escurrir el exceso de

humedad.

Extraccin de zumo de naranja

Para la extraccin del zumo de naranja, se parti la fruta por la zona ecuatorial con un

cuchillo de acero inoxidable y se coloc sobre el exprimidor semiautomtico

(exprimidor Skymsem; Siemsen, Brasil). El lquido resultante se filtr a travs de un

40

cedazo plstico de 1,5 mm de luz y se recogi en un recipiente previamente

desinfectado.

Extraccin de zumo de zanahoria

La extraccin de zumo de zanahoria se realiz con ayuda de un extractor de vegetales

(Omega-Juicer; Mega Mouth Juicer BM5330; Corona, EE.UU.). Para esto se coloc la

zanahoria en la tolva del extractor y se ejerci presin con un embolo plstico,

permitiendo el ingreso de las hortalizas. Los primeros 30 ml (aproximadamente) del

zumo fueron desechados. El zumo restante se filtr a travs de un cedazo plstico de 1,5

mm de luz y se recogi en un recipiente previamente desinfectado.

Desarrollo de la formulacin

Para la formulacin de nctar se desarroll una mezcla de zumo de naranja, zumo de

zanahoria y agua en relacin 1:1:2 (v/v/v). En las soluciones obtenidas se midi la

concentracin de slidos solubles totales (Refractmetro Digital Atago modelo Pocket

Pal-; 0-85 Brix; Tokio, Japn) y se ajust la concentracin del edulcorante (sacarosa)

hasta alcanzar los 15 Brix. La cantidad de azcar necesaria para realizar el ajuste de

Brix se realiz empleando un balance de materia (Figura 6; Ecuacin 10). Finalmente,

se evalu el pH de la mezcla. Experimentos preliminares permitieron evitar la necesidad

de ajustar la acidez de las formulaciones, ya que presentaron valores de pH entre 4,3 y

4,7, de acuerdo a lo estipulado por la norma INEN 2337.

A C

B

Solucin NZA; 1:1:2

(v/v/v)

X Brix

Sacarosa 100 Brix

Nctar

15 Brix

MEZCLA

Figura 6. Balance de materia para el ajuste del contenido de SST de

nctar de naranja (Citrus x sinensis) y zanahoria (Daucus carota L.)

41

Ec. 10

Donde A es la concentracin de SST de la mezcla sin edulcorar, X es la cantidad de

mezcla sin edulcorar en kg, B es la concentracin de SST, Y es la cantidad de azcar en

kg de la sacarosa; C es la concentracin de SST a la que se desea llegar y Z es la

cantidad de nctar final en kg.

Tratamiento trmico

Para la aplicacin de pasteurizacin al vaco (Figura 7) se emple un mdulo polivalente

de productos concentrados (DL-LAB50, DeLorenzo; Roma, Italia). El diseo del

tratamiento trmico se realiz en base a dos microorganismos objetivo: Neosartorya

fischeri y Zygosaccaromycces baiili considerando un valor z de 4,0 y 7,19

respectivamente (Tabla 1). La validacin del proceso de pasteurizacin se realiz

mediante un conjunto de termorregistradores cableados E-Val Flex (Ellab A/S; Hillerd,

Dinamarca) controlado mediante el software Valsuite Pro (Ellab A/S; Hillerd,

Dinamarca). Con los valores tiempo/temperatura registrados se calcul la letalidad

acumulada durante el proceso.

Tabla 1. Diseo de tratamientos trmicos para pasteurizacin nctar de naranja (Citrus x sinensis) y zanahoria (Daucus carota L.)

Tratamiento Microorganismo objetivo Temp.

(C)

Tiempo

(min)

Vaco*

(Bar)

DT (min) Z

(C)

1

Neosartorya fischeri

92b 3,30 -0,19

36,75 4,00 2 90b 10,30 -0,22

3 88b 32,68 -0,25

4

Zygosaccharomyces bailii

70a 2,30 -0,50

16,88 7,19 5 65a 11,40 -0,54

6 60a 56,60 -0,58

Fuentes: Palaniappan et al. (1991)a; Batt y Tortorello (2014)

b. *Valor relativo a la presin

normal en Ambato (0,75 Bar a 2750 msnm y 20 C).

Al finalizar el tratamiento trmico se detuvo la inyeccin de vapor y se continu

agitando durante el periodo en el que el nctar se envas en botellas de vidrio de 280 ml

a travs de la vlvula de descarga del mdulo polivalente. Una vez cerrados los frascos

mediante tapones plsticos roscados con faldn, se enfriaron rpidamente con agua fra

42

(choque trmico) y se detuvo el proceso de coccin. Finalmente, las muestras fueron

almacenadas en una cmara de refrigeracin (HACEB RVC-17 EXP, 402 L; Bogot,

Colombia) provista de un controlador de temperatura digital (FULLGAUGE MT-512Ri

Plus; Canoas, Brasil) que permiti mantener la temperatura a 6 0,6 C. Los ensayos se

realizaron en triplicado para cada tratamiento.

43

NCTAR DE NARANJA Y ZANAHORIA

Preparacin de la materia prima

Desinfeccin

EXTRACCIN DEL ZUMO

Zumo de naranja Zumo de zanahoria

PASTEURIZACIN AL VACO

Validacin del proceso trmico

ENVASADO

Sondas y equipo E-ValFlex

Proceso trmico

Lavado Seleccin y pesaje

Almacenamiento

Figura 7. Proceso de pasteurizacin al vaco de nctar de naranja y zanahoria

44

3.2.2. CAMBIOS FISICOQUMICOS, MICROBIOLGICOS Y SENSORIALES

En las formulaciones de nctar obtenido se evaluaron los cambios fisicoqumicos,

microbiolgicos durante los das 0, 5, 9, 12, 16, 20, 24, 28 y 32 (Figura 8). A nivel

sensorial, se evaluaron los atributos de los nctares antes e inmediatamente despus de

los tratamientos trmicos.

3.2.3. ANLISIS FISICOQUMICOS

Concentracin de iones hidronio (pH)

Para la determinacin de la concentracin de iones hidronio se emple el mtodo

potenciomtrico reportado en la norma ecuatoriana INEN-ISO 1842 (2013b),

empleando un titulador automtico (Mettler Toledo Compact Tritator G20; Klang,

Malasia). El valor se registr por inmersin directa del bulbo del equipo en la muestra.

Las determinaciones se realizaron en triplicado para cada rplica de nctar desarrollado.

Determinacin de la acidez titulable

La determinacin de la acidez titulable se realiz siguiendo el mtodo reportado en la

norma ecuatoriana INEN-ISO 750 (2013a), empleando un titulador automtico (Mettler

Toledo Compact Tritator G20; Klang, Malasia). El ensayo se realiz a partir de una

solucin de nctar-agua (20:3; v/v) y se tom una alcuota de 50 ml en el vaso valorador

(100 mL). Para la titulacin se emple una solucin de hidrxido de sodio (0,1 N). El

equipo finaliz la neutralizacin cuando alcanz un valor de pH de 8,1. El valor

reportado por el equipo se emple para el clculo de la concentracin de cido ctrico

(Ecuacin 11). Las determinaciones se realizaron en triplicado para cada rplica de

nctar desarrollado.

Ec. 11

Donde AT es la acidez titulable en porcentaje de cido ctrico; V(NaOH) es el volumen de

solucin de hidrxido de sodio consumido en mL; N NaOH) es la normalidad del

hidrxido de sodio (mEq/L; EQAC es el factor de equivalencia del cido orgnico

45

predominante; FD es el factor de dilucin de la muestra; VN es el volumen de nctar

empleado para la solucin en mL y ALS es la cantidad de muestra diluida empleada en la

titulacin en mL.

Determinacin de slidos solubles totales

La determinacin del contenido de slidos solubles totales se realiz por refractometra

siguiendo el mtodo presentado en la norma ecuatoriana INEN-ISO 2173 (2013c),

empleando un refractmetro digital (Pocket Atago; Tokio, Japn). La calibracin del

equipo se realiz con agua destilada. El contenido de SST se determin por lectura

directa y en triplicado para cada rplica de nctar desarrollado. Los resultados se

reportaron en g de sacarosapor cada 100 g de muestra.

Color

La determinacin de las caractersticas cromticas del nctar se realiz en base al

mtodo espectrofotomtrico propuesto por la OIV (2006). Para esto se realiz un barrido

de transmitancia (%) entre 380 y 760 nm de las muestras previamente filtradas al vaco.

En funcin de estos valores se obtuvieron los valores triestimulares para el clculo de las

coordenadas de color en el espacio CIE L*a*b* (Ecuaciones 12, 13 y 14).

Ec. 12

Ec. 13

Ec. 14

Donde X, Y y Z son valores triestimulares; Xn, Yn y Zn son valores relacionados al

iluminante empleado; L* es la luminosidad, a* es la coordenada de color rojo (+)/verde

(-), b* es la coordenada de color amarillo (+)/azul (-).

En funcin de las coordenadas cromticas L*, a* y b* se calcul el tono (Hue; H),

croma (C*) e ndice de oscurecimiento (IO), empleando las ecuaciones 15, 16 y 17.

46

Ec. 15

Ec. 16

Ec 17

Determinacin de vitamina C

Para la determinacin del contenido de cido ascrbico se aplic un mtodo

semicuantitativo empleando un reflectmetro RQFlex 2 provisto de un estndar (cdigo

de barras 410) y un kit de tirillas impregnadas de cido molibdofosfrico (Merck KGaA,

2013a). La cuantificacin se realiz sumergiendo la tira de ensayo por 1 segundo en las

muestras, retirando el exceso de lquido y dejando que ocurriese la reaccin (15 s).

Aproximadamente 5 segundos antes de que el tiempo especfico de medicin finalizase

(10 s) se introdujo la tira de ensayo impregnada con la muestra en el adaptador para tiras

del RQFlex2. Finalizado el tiempo de reaccin, el equipo mostr en la pantalla el valor

de medicin en mgL-1

. Las determinaciones se realizaron en duplicado para cada rplica

de nctar desarrollado.

Determinacin de HMF

Para la determinacin del contenido de HMF se aplic un mtodo semicuantitativo en el

que se emple un reflectmetro RQFlex 2 (Merck KGaA, Darmstadt, Alemania)

provisto de un estndar (cdigo de barras 522) y un kit de tirillas impregnadas de un

derivado del cido barbitrico y un derivado de la aminofenazona (Merck KGaA,

2013b). La cuantificacin se realiz sumergiendo la tira de ensayo por 1 segundo en las

muestras, retirando el exceso de lquido y dejando que ocurriese la reaccin (120 s).

Aproximadamente 10 segundos antes de que finalizase el tiempo especfico de medicin

(110 s) se introdujo la tira de ensayo impregnada con la muestra en el adaptador para

tiras del RQFlex2. Finalizado el tiempo de reaccin, el equipo mostr en la pantalla el

valor de medicin en mgL-1

. Las determinaciones se realizaron en duplicado para cada

rplica de nctar desarrollado.

47


Figura 8. Anlisis fisicoqumicos de nctar de zanahoria y naranja

48

3.2.4. ANLISIS MICROBIOLGICOS

Aerobios mesfilos totales

La determinacin del contenido de aerobios mesfilos (Figura 9) en nctar de naranja y

zanahoria se realiz siguiendo la metodologa de recuento en placa por profundidad

planteada en la norma NTE INEN 1529-5 (2006). Se prepararon diluciones sucesivas de

la muestra (100, 10

-1) empleando agua de peptona (Merck KGaA; Darmstadt, Germany)

estril. La inoculacin se realiz en agar para recuento en placa (PCA; Difco BD; New

Jersey, Estados Unidos) a 45 2C. La incubacin se realiz a 37 1C por 48 h. Al

finalizar el proceso de incubacin se procedi al conteo del nmero colonias empleando

un contador de colonias (Boeco, CC-1; Hamburgo, Alemania); para esto se

seleccionaron las placas que presentaron entre 15 y 300 colonias. El nmero de unidades

formadoras de colonias (UFC) se determin como la media ponderada de dos diluciones

sucesivas utilizando la Ecuacin 18.

Ec. 18

Donde N es el nmero de unidades formadoras de colonia por mL, c es la suma de

todas las colonias contadas en las placas seleccionadas, V es el volumen inoculado en

cada caja Petri en mL, n1 es el nmero de placas retenidas en la primera dilucin

seleccionada, n2 es el nmero de placas retenidas de la segunda dilucin seleccionada, d

es el nivel de dilucin correspondiente a la primera dilucin retenida. Las

determinaciones se realizaron en duplicado para cada rplica de nctar desarrollado.

Mohos y levaduras

La determinacin del contenido de mohos y levaduras se realiz siguiendo la

metodologa de recuento en placa por profundidad planteada en la norma INEN 1529-10

(2013d) (Figura 9). Se prepararon diluciones sucesivas (100, 10

-1) de la muestra

empleando agua de peptona estril (Merck KGaA; Darmstadt, Germany). La inoculacin

se realiz en agar papa dextrosa (PDA; Difco BD; New Jersey, Estados Unidos) a 45

2C. La incubacin se realiz a 25 1 C por 3-5 das. Al finalizar el proceso de

incubacin (Incubadora; ESCO IFA 110T8; Changi, Singapore) se procedi al conteo

49

del nmero colonias empleando un contador de colonias (Boeco, CC-1; Hamburgo,

Alemania); para esto se seleccionaron las placas que presentaron entre 10 y 150

colonias. El nmero de unidades propagadoras (UP) de mohos y levaduras se determin

por separado como la media ponderada de dos diluciones sucesivas utilizando la

Ecuacin 18.

Microorganismos patgenos

La determinacin de la presencia de microorganismos patgenos (Figura 9) se realiz en

placas de recuento rpido Petrifilm segn las fichas tcnicas reportadas por 3M (2016).

Se prepararon diluciones sucesivas (100, 10

-1) de la muestra empleando agua de peptona

estril (Merck KGaA; Darmstadt, Germany). La inoculacin se realiz en placas de

recuento rpido para Escherichia coli-Coliformes totales (3M; Minnesota, Estados

Unidos), Staphylococcus aureus (3M; Minnesota, Estados Unidos), Listeria

monocytogenes (3M; Minnesota, Estados Unidos) a 35 2 C por 24 horas para

coliformes totales, Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes y 48 horas para

Escherichia coli en incubadora (ESCO IFA 110T8; Changi, Singapore). El conteo de

colonias se realiz empleando un contador de colonias (Boeco, CC-1; Hamburgo,

Alemania). El nmero de unidades formadoras de colonia se determin por separado

como la media ponderada de dos diluciones sucesivas utilizando la Ecuacin 18. Al

finalizar el proceso de incubacin se seleccionaron las placas de dos diluciones

consecutivas que presenteron entre 15 y 300 colonias.

3.2.5. ANLISIS SENSORIAL

Para la evaluacin sensorial de los tratamientos se realizaron dos fichas de evaluacin

sensorial considerando diversos parmetros hednicos y de aceptabilidad del producto.

El panel estuvo compuesto de 15 catadores no entrenados los cuales establecieron su

preferencia respecto a los tratamientos en base a cinco atributos: color, olor, dulzor,

acidez y aceptabilidad, sobre una escala de cinco puntos. La segunda parte de la

evaluacin consisti en determinar la intensidad de los atributos sensoriales percibidos

en los nctares en base a los parmetros: color, olor, sabor y textura, mediante escalas de

cuatro puntos (Saltos (2010)).

50


Figura 9. Anlisis microbiolgico de nctar de zanahoria y naranja

51

3.2.6. ANLISIS ESTADSTICOS

Diseo experimental

El diseo aplicado en el desarrollo de los experimentos emple un factor de bloqueo con

un nmero de niveles igual al del nmero de tratamientos. Cada tratamiento

(combinacin tiempo/temperatura) se ejecut por triplicado (tres rplicas). Debido a la

duracin de las labores de procesado de la materia prima, cada bloque experimental se

ejecut a lo largo de un da de trabajo. Al emplearse una materia prima diferente en cada

tratamiento, se estableci un control sin tratamiento para cada bloque.

El anlisis de los datos obtenidos fue llevado a cabo mediante el paquete estadstico

Statgraphics Centurion XV.II (Statpoint Technologies Inc.; Virginia, EE.UU.). El efecto

del tratamiento trmico en las propiedades fisicoqumicas, microbiolgicas y sensoriales

se evalu mediante un modelo lineal de carcter aditivo descrito mediante la Ecuacin

19.

Ec. 19

La existencia de diferencias significativas entre niveles de los factores estudiados se

evalu mediante un anlisis de la varianza (ANOVA). La diferenciacin estadstica entre

las medias de los tratamientos se determin, en caso de existir diferencias significativas

en el test ANOVA, mediante el test HSD de Tukey, por ser idneo para la c

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