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Determinación experimental de parámetros operacionales del zumo de la lima (citrus aurantifolia) en la planta automatizada de evaporación de simple efecto en el laboratorio de operaciones unitarias

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Academic year: 2020

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA. ica. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE. ría. Q. uí m. INGENIERÍA QUÍMICA. ie. “DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE PARÁMETROS. en. OPERACIONALES DEL ZUMO DE LA LIMA (Citrus Aurantifolia) EN LA PLANTA AUTOMATIZADA DE EVAPORACIÓN DE SIMPLE. de. In g. EFECTO EN EL LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS”. TESIS. PARA OPTAR EL TÍTULO DE:. lio te. ca. INGENIERO QUÍMICO. Bi b. AUTOR. ASESOR. :. Br. AMABLE JESÚS ALAYA SÁNCHEZ. :. Dr. MANUEL VERA HERRERA. Trujillo – Perú 2014 1. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. MIEMBROS DEL JURADO. Q. _____________________________________________________ Dr. PASCUAL ANCELMO CASTILLO VALDIVIEZO. In g. en. ie. ría. PRESIDENTE. _____________________________________________________. SECRETARIO. Bi b. lio te. ca. de. Ms. WALTER MORENO EUSTAQUIO. _____________________________________________________ Dr. MANUEL VERA HERRERA ASESOR. 2. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. DEDICATORIA. A mis hermanos JOSE y. guiarme por el buen camino, por. CLAU por todo el apoyo brindado día. darme las fuerzas para no desmayar. a día, por nunca dejarme sola y. y. demostrarme. a. encarar. Q. enseñarme. uí m. A DIOS por darme la vida y por. las. adversidades.. que. los. lazos. de. ría. hermandad siempre nos mantendrán. circunstancias.. en. A mi amado hijo MAURICIO. ie. unidos a pesar del tiempo y las. NICOLÁS y a mi querido sobrino. In g. LEONEL ALESSADRO por ser la. A mis viejitos () DOMINGO y. JOSE quienes con sus enseñanzas y. para poder superarme cada día y. cariño me motivaron y apoyaron para. de. fuente de motivación e inspiración. lograr mis objetivos.. poder llegar a ser un ejemplo para. ca. ellos.. A todos mis AMIGOS que a lo largo de mi vida me han demostrado. con su apoyo, amor incondicional,. que a pesar de las adversidades. sacrificio y ejemplo han sido y serán. siempre. Bi b. lio te. A mis padres DIONI y UBE que. estarán. a. mi. lado. apoyándome siempre.. siempre la fuente de mi inspiración para seguir creciendo como persona.. Monchy I Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. AGRADECIMIENTO. uí m. A mis profesores de la Escuela profesional de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Trujillo, quienes con sus enseñanzas y consejos hicieron. Q. posible que me formara como profesional.. ría. Al personal profesional y técnico que labora en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad. ie. Nacional de Trujillo por las facilidades otorgadas para la realización de este Informe. en. de Tesis.. In g. Al Dr. Manuel Vera Herrera, quien con su vasta experiencia supo. de Tesis.. de. asesorarme, orientarme y apoyarme constante durante de la ejecución del Informe. ca. Al Ms. Walter Moreno Eustaquio, quien a lo largo de mi carrera profesional. lio te. me brindo el estímulo moral y académico durante el desarrollo de mi carrera.. A mis padres Dioni y Ube quienes con su esfuerzo y apoyo me dieron una. Bi b. profesión para realizarme como una persona útil para la sociedad.. Monchy II. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. PRESENTACIÓN. Q. SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO:. Trujillo. pongo. a. vuestra. consideración. ría. En cumplimiento con las disposiciones vigentes de la Universidad Nacional de el. Informe. de. Tesis. titulado:. ie. “DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE PARÁMETROS OPERACIONALES DEL. en. ZUMO DE LA LIMA (CITRUS AURANTIFOLIA) EN LA PLANTA AUTOMATIZADA DE EVAPORACIÓN DE SIMPLE EFECTO EN EL LABORATORIO DE OPERACIONES. de. Ingeniero Químico.. In g. UNITARIAS” siendo uno de los requisitos indispensables para optar el Título de. lio te. ca. Trujillo, Diciembre del 2014. Bi b. Br. Amable Jesús Alaya Sánchez. III Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE GENERAL. ica. Pag. DEDICATORIA ......................................................................................................... I. uí m. AGRADECIMIENTO ................................................................................................ II. PRESENTACION ................................................................................................... III. Q. INDICE GENERAL ................................................................................................ IV. ría. INDICE DE FIGURAS .......................................................................................... VII INDICE DE TABLAS ........................................................................................... VIII. ie. RESUMEN ............................................................................................................ IX. en. ABSTRACT ............................................................................................................ X. In g. INTRODUCCION .................................................................................................. XI 1. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA........................... XII 2. JUSTIFICACION ...................................................................................... XIII. de. 3. PROBLEMA ............................................................................................. XIV 4. HIPOTESIS .............................................................................................. XIV. ca. 5. OBJETIVOS ............................................................................................. XIV. lio te. CAPITULO I01. 1. MARCO TEORICO ..................................................................................... 01 1.1.. HISTORIA SOBRE LA LIMA – “CITRUS AURANTIFOLIA” ............. 01. Bi b. 1.1.1. Origen y Nombre Científico ........................................................ 01 1.1.2. Clasificación de la especie – Variedades ................................... 02. 1.2.. GENERALIDADES .......................................................................... 03. 1.2.1. Morfología…………………………………………………………….03 1.2.2. Fisiología del fruto……………………………………………………05 IV. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.2.3. Cultivo, cosecha y rendimiento de la lima………………………….06 1.2.4. Propiedades de la lima……………………………………………....07. ica. 1.2.5. Beneficios de la lima…………………………………....…...……….07 1.2.6. Características de la lima…………………………………..………..08. 1.2.7. Producción…………………………………………………… ………08. uí m. 1.2.8. Composición química de la lima…………………………….……...09 1.2.9. Definición del producto………………….………………..…………10 Zumo (jugo) de fruta…….……………………………………10. 1.2.9.2.. Zumo (jugo) concentrado. de fruta…………………..……..11. 1.2.9.3.. Zumo (jugo) de fruta extraído con agua…………….……..12. Descripción del sabor amargo en jugo cítrico……………..….12. ría. 1.2.10.. Q. 1.2.9.1.. 1.2.10.1. Limonoides amargos en frutos cítricos……………….……12 MÉTODOS EMPLEADOS EN LA ELIMINACION DEL AMARGOR DE. en. 1.3.. ie. 1.2.10.2. Flavonoides en frutas cítricas……………………..………..13 LOS ZUMOS (JUGOS) DE FRUTAS CITRICOS………………..……14. In g. 1.3.1. Enzimas empleadas en la remoción del amargor en los jugos cítricos……………………………………………………......……….14. de. 1.3.2. Evaporadores de simple efecto…………………………….……….16 CAPITULO II……………………………………………………………………..……….19. ca. 2. PARTE EXPERIMENTAL……………………………………………………….19 Materia prima……………………………………………………………..19. 2.2.. Materiales y equipos………………………………………...….………..19. lio te. 2.1.. 2.2.1. Equipos e instrumentos……………………………………………...19 2.2.2. Reactivos ……………………………………………………………..22. Bi b. 2.3.. Diseño experimental……………………………………………..………22. 2.3.1. Materia prima…………………………………………………………23 2.3.2. Inspección y selección……………………………………..………..23. 2.3.3. Lavado…………………………………………………………….…..23 2.3.4. Descascarado………………………… ……………………………..23 V. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.3.5. Cortado…………………………………………………………….….23 2.3.6. Extracción del jugo………………………....……………….……….23. ica. 2.3.7. Filtrado………………………………………………………...………24. 2.3.8. Tratamiento térmico…………………………….……………..……..24 2.4.. uí m. 2.3.9. Almacenamiento……………………………………… ………..……24 Características iniciales del zumo de lima………………………….…26. 2.4.1. Parámetros físicos……………………………………………...……26 2.4.2. Parámetros químicos………....……………………………….…….26 2.4.4. Características organolépticas…. ………………………….…….27. Control del producto concentrado (zumo) de lima sometida a. ría. 2.5.. Q. 2.4.3. Características microbiológicas…………………………….………27. diferentes corridas…………….………………………………………….27. ie. 2.5.1. Parámetros físicos…………………………………………...………28. en. 2.5.2. Parámetros químicos……….………………………………..………28 2.5.3. Análisis microbiológicos……………………………………………..28. In g. 2.5.4. Análisis organoléptico……………………………………………….28 CAPITULO III……………………………………………………………………………..29. de. 3. RESULTADOS……………………………………………………………..…….29 CAPITULO IV……………………………………………….…………………………….39 4. DISCUSION DE RESULTADOS………………….…………………….………39. ca. CAPITULO V………………………………………………….…………………………..43 CONCLUSIONES……………………………………………………………..…………43. lio te. CAPITULO VI………………………………………………………….………………….44 5. RECOMENDACIONES………………………………………………………….44. BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………..45. Bi b. ANEXOS……………………………...…………………………………………………..48. VI Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE DE FIGURAS. ica. Figura Nº 01: Diagrama del fruto………………………………………………..………05 Figura Nº 02: Esquema del corte transversal de un cítrico...…………………….......06. uí m. Figura Nº 03: Estructura química de los limonoides amargos en los cítricos…….....13 Figura Nº 04: Estructura química de la naringina……………………………………..13 Figura Nº 05: Distribución de naringina en el pomelo y la lima……………………….14 Figura Nº 06: Equipo de evaporación de simple efecto………………………….……17. Q. Figura Nº 07: Diagrama de bloques del diseño experimental……………………......25 Figura Nº 08: Variación de las temperaturas con el tiempo de tratamiento aplicado. ría. al zumo de lima – primera corrida: 20% vapor……………………………….…….….31 Figura Nº 09: Variación de las temperaturas con el tiempo de tratamiento aplicado. ie. al zumo de lima – primera corrida: 90% vapor……………………………….…….….32. en. Figura Nº 10: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al zumo de lima – segunda corrida: 40% vapor……………………………………….....33. In g. Figura Nº 11: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al zumo de lima – segunda corrida: 50% vapor…………………….…………………....34 Figura Nº 12: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al zumo de lima – tercera corrida: 60% vapor………………………….………………...35. de. Figura Nº 13: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al zumo de lima – tercera corrida: 70% vapor…………………………….……………...36. ca. Figura Nº 14: Variación del contenido de los parámetros del producto concentrado. Bi b. lio te. (zumo) de lima con los diferentes caudales de vapor aplicado…………...………….37. VII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE DE TABLAS. ica. Tabla Nº 01: Características físicas de la lima………………………………….….….08. Tabla Nº 02: Producción de lima a nivel regional…………………………………...…09 Tabla Nº 03: Composición química de la lima en base a 100 g de zumo………...….09. uí m. Tabla Nº 04: Parámetros físicos en base a 100 g de zumo natural de lima antes del. tratamiento térmico (vapor)……………………………………………………………...29 Tabla Nº 05: Parámetros químicos en base a 100 g de zumo natural de lima antes. Q. del tratamiento térmico (vapor)…………………………………………………….…...29 Tabla Nº 06: Cantidad de microorganismos iniciales en el zumo natural de. ría. lima……………………………………………………………………………………..….30 Tabla Nº 07: Condiciones organolépticas iniciales en el zumo natural de lima….....30. ie. Tabla Nº 08: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo. en. de lima – primera corrida……………………………………….………………………..31 Tabla Nº 09: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo. In g. de lima – primera corrida………………………………………….……………………..32 Tabla Nº 10: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo de lima – segunda corrida…………………………………….………………………....33 Tabla Nº 11: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo. de. de lima – segunda corrida……………………………………….……………………....34 Tabla Nº 12: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo. ca. de lima – tercera corrida……………………………………….………………………...35 Tabla Nº 13: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo. lio te. de lima – tercera corrida…………………………………………….…………………...36 Tabla Nº 14: Resultados de los análisis físico – químicos del producto concentrado (zumo) de lima.…………………………………………..……….……………………....37 Tabla Nº 15: Resultado de los análisis microbiológico del producto concentrado. Bi b. Zumo) de lima…………………………………………………….……………………....38 Tabla Nº 16: Resultado de las pruebas sensoriales del producto concentrado (zumo) de lima…………………………………………………………………..………………...38. VIII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. RESUMEN. uí m. El presente trabajo de investigación es un estudio teórico – práctico aplicado a los cítricos especialmente al zumo de lima (Citrus Aurantifolia) con el objeto de concentrar el producto mediante tratamiento térmico usando evaporador de simple. Q. efecto con caudales de vapor de 3 kg/h, 6kg/h, 7,5kg/h, 9kg/h, 10,5kg/h y 13,5kg/h respectivamente y tiempo de operación de 30 minutos, agua de enfriamiento 200 l/h. ría. y alimentación diluida al 5% de 2,5 L para cada etapa del proceso. Mediante controles microbiológicos, se determinó el tratamiento óptimo cuando se. ie. trabajó con vapor de 9kg/h, logrando obtener un producto concentrado de alta. en. calidad libre de amargor con alto potencial de nutrición.. El reporte de los análisis físico – químicos, microbiológico y organolépticos del producto concentrado comparados con los resultados de las muestra sin. In g. tratamiento, existen diferencia significativas. Bi b. lio te. ca. de. Palabras clave: evaporador, simple efecto, zumo, producto concentrado.. IX Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. uí m. ica. ABSTRACT. This research is a theoretical study - practical applied especially to citrus lime juice (Citrus aurantifolia) in order to concentrate the product by heat treatment using. Q. single effect evaporator vapor flow rates of 3 kg / h, 6kg / h, 7.5 kg / h, 9kg / h, 10.5 kg / h 13,5kg / h respectively and operating time 30 min, cooling water 200 l / h and. ría. 5% dilute feed of 2.5 L to each stage of the process.. Microbiological controls, the optimal treatment is determined when it worked with. ie. steam 9kg / h, obtaining a concentrated high quality product free of bitterness with high potential for nutrition.. en. The report analyzes the physical - chemical, microbiological and organoleptic significant differences. In g. Concentrated compared with the results of the untreated sample, there are. Bi b. lio te. ca. de. Keywords: evaporator, single effect, juice concentrate.. X Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ica. INTRODUCCION. El Perú está entre los países de mayor diversidad de la Tierra, conocidos como. países “megadiversos”, por su diversidad de ecosistemas. El potencial que esta. uí m. diversidad puede representar en términos económicos es enorme, sin embargo, el nivel de conocimiento de la misma es reducido.. Q. El presente proyecto de investigación busca contribuir al conocimiento sobre el mercado que podría existir para algunos frutos regionales en la ciudad más grande. ría. de nuestra región. Si bien existen productos originarios de la región ya consumidos de manera regular, como la lima, limón, limón dulce entre otros estos siguen. ie. representando una proporción pequeña del consumo total de frutas en la región. El estudio ha permitido identificar una puerta de entrada para estos frutos en el. en. mercado local, regional y nacional, la cual está directamente vinculada al auge de la gastronomía peruana y al redescubrimiento de nuestros productos que esto está. In g. suscitando. De esta manera, se ha encontrado mucho interés en el segmento de hoteles, restaurantes y bares por probar nuevos sabores, aromas y texturas que permitan seguir desarrollando este sector.. de. Sin embargo, se han identificado también una serie de cuellos de botella que dificultan la expansión del consumo de jugos concentrados de frutas liberteñas en. ca. la capital. Factores como la estacionalidad y disponibilidad reducida de los frutos, las dificultades logísticas relacionadas al abastecimiento desde zonas alejadas, la. lio te. calidad y frescura del producto que se encuentra en el mercado, así como el desconocimiento de los usos y particularidades de estos frutos por parte de los consumidores, entre otras, son limitantes que se deberán superar para poder. Bi b. expandir el consumo en la capital. Los avances tecnológicos que permiten una constante innovación de los sistemas de producción en las diferentes áreas industriales; hace indispensable la actualización de los conocimientos, de tal manera que permitan aplicar los. XI Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. conocimientos adquiridos con el fin de concentrar el zumo de la lima (citrus. ica. Aurantifolia). Para lo cual, el presente trabajo tiene por objetivo determinar los parámetros. operacionales para la eliminación del amargor del zumo (jugo) de lima (citrus. uí m. Aurantifolia).. Para el presente estudio se ha seleccionado lima variedad de los valles de la región. Q. La Libertad, que reúne las características requeridas para industrializarlas, porque además de contener un alto contenido de vitaminas y proteínas su jugo es dulce. ría. muy agradable y aromático; se convierte en una alternativa de gran importancia en. en. ie. la dieta alimenticia.. 1. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA. In g. De acuerdo a la situación actual del área académica dentro de los estudios preprofesionales, usamos datos experimentales y teóricos de acuerdo a algunas notaciones matemáticas, pero no nos muestran en la práctica, lo que nos. de. permitiría una mejor visión de donde se obtiene este parámetro que nos permite revisar aparatos que se trasmite el calor en los procesos químicos.. ca. La transferencia convectiva de materia presente en la evaporación del agua libre o ligada durante la concentración de sólidos, utilizando energía calorífica como. lio te. medio para transferir calor y transportar la humedad liberada desde el fluido, es el mecanismo que fundamenta este fenómeno de evaporación, cuantificado a través del proceso de transferencia de masa a su paso a través de la carga. Bi b. (HOLMAN, J.P. 1998). XII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. La lima es una fruta exótica y fuertemente aromática perteneciente a la familia de los cítricos. Existen muchas variedades de lima pero generalmente son de. ica. pequeño tamaño, color verde o amarillo y un sabor dulce-acido y a veces amargo.. uí m. Las limas contienen un 94% de agua , contienen hidratos de carbono, son una. rica fuente de vitamina C, contienen magnesio, potasio, ácido fólico, ácido cítrico, flavoides, aceites esenciales, beta-caroteno, antioxidantes y sustancias. Q. de acción astringente; es una futa beneficiosa para la salud. Es altamente diurética por o que se recomienda para problemas de retención de líquidos. propiedades. anticancerígenas,. desintoxicantes,. ría. Tiene. depurativas. y. reconstituyentes. La lima contribuye a reforzar el sistema inmunológico,. ie. combate el estrés, enfermedades de la piel, la gota la artritis, la anemia. en. ferropatica, la diarrea, así como problemas cardiovasculares y degenerativos. El jugo de lima mezclado con agua es bueno para calmar la fiebre y combatir la y tonifica los nervios.. In g. arterioesclerosis. E te de cascara de lima facilita la digestión, combate los gases. Ayuda a quemar grasas y por su bajo valor calórico es excelente para las dietas. de. adelgazantes. La lima no está recomendada para personas con problemas digestivos, tales como acidez, ulceras y gastritis. La lima generalmente no se consume como fruta fresca, sino solo su zumo. Tiene Diversos usos culinarios. ca. y asiáticos, siendo muy apreciada en la cocina mexicana. Se emplea para aliñar. lio te. ensaladas, aderezar platos, en salsa y dar sabor a pasteles y tartas.. 2. JUSTIFICACIÓN. Bi b. Entre las alternativas de comercialización se han desarrollado procesos para la elaboración de zumos. Sin embargo, algunas variedades cítricas poseen un amargo excesivo, representando un impacto económico significativamente negativo sobre la industria de cítricos, debido a que los jugos amargos tienen XIII. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. un valor comercial más bajo y normalmente son rechazados por los consumidores.. ica. Este trabajo de investigación pretende demostrar el concentrado del zumo de la. lima mediante el proceso de intercambio de calor en la planta automatizada de. uí m. evaporación de simple efecto en la sección de Laboratorio de Operaciones. Q. Unitarias de la Universidad Nacional de Trujillo.. 3. PROBLEMA. ría. ¿Justifica el presente estudio determinar los parámetros operacionales en el concentrado del zumo de la lima (Citrus Aurantifolia) mediante la técnica de. In g. en. Operaciones Unitarias - UNT?. ie. evaporación de simple efecto en la Planta Automatizada del Laboratorio de. 4. HIPOTESIS. Obtener resultados a partir de las pruebas a nivel de laboratorio, se logre. de. confirmar la determinación de los parámetros de operación del concentrado del zumo de lima (Citrus Aurantifolia) en la Planta Automatizada De Evaporación De Simple, que en definitiva, sirve como base para la aplicación a nivel de. lio te. ca. escala y de esta manera obtener resultados viables.. 5. OBJETIVOS. Bi b. a. Objetivo general -. Determinar los parámetros operacionales de eliminación del amargor del zumo (jugo) de lima (Citrus Aurantifolia). XIV Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. b. Objetivos específicos -. Evaluar los parámetros que gobiernan la operación de transferencia de. -. ica. calor: mínima, media y alta.. Optimizar las condiciones de operación para mejorar la concentración. Bi b. lio te. ca. de. In g. en. ie. ría. Q. uí m. del zumo (jugo) de lima (Citrus Aurantifolia).. XV Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1. MARCO TEORICO HISTORIA SOBRE LA LIMA – “CITRUS AURANTIFOLIA”.. uí m. 1.1.. ica. CAPITULO I. 1.1.1. Origen y Nombre Científico.. Q. Los cítricos existen desde hace 20 millones de años y su origen está en el sudeste asiático, Persia (Irán), Malasia. De ahí durante la Edad Media y con. ría. las cruzadas llegaron a España y al norte de África. Desde entonces se han extendido por todo el mundo y han evolucionado de muy distintas maneras, saliendo muchas variedades.. ie. La lima es una planta originaria del sudeste asiático, en la región Indo –. en. Malaya. La planta fue introducida en Asia y Egipto por los mercaderes de oriente próximo en el siglo X. desde Arabia se extendió por África y llego a. In g. Europa a través de las invasiones a España, en el siglo XIII. Cristóbal Colon llevo limas a América en su segundo viaje al continente. La lima fue introducida en el caribe, México y las Antillas por la época, que. de. se cultivaba en Haití en el año 1520. La planta se naturalizo fácilmente en estas regiones, donde aún se sigue cultivando. La lima llego a Estados Unidos en el siglo XVI, cuando los conquistadores españoles la introdujeron. ca. en Florida.. La lima es una fruta de sabor amargo. Su pulpa carnosa, se encuentra. lio te. dividida gajos muy jugosos y refrescantes. Su sabor es entre ácido y dulce, según la variedad. La lima es más aromática y perfumada que el limón, pero su jugo está menos concentrado. La fruta de la lima posee singular aroma. Bi b. que le diferencia del resto de los cítricos. Además tiene la ventaja de no poseer semillas (o en cantidad muy escasa). Puede llegar a rendir el doble de jugo que un limón. La lima constituye uno de los cítricos exóticos más populares, especialmente en algunos países (México, Brasil).. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. El limero (árbol de la lima) crece asilvestrado en los valles del Himalaya y se cultiva hasta los 1,200 m.s.n.m. se cultiva en zonas tropicales y. ica. subtropicales del planeta.. Esta fruta pertenece a la familia de la Rutáceas – familia de los cítricos,. uí m. clase Magnoliopsida (Dicotiledóneas), siendo su nombre científico “Citrus Aurantifolia”.. Comúnmente se le conoce a la Lima, limero, limonero, lima ácida, limón peruano, limón mexicano, limón de Pica, limón sutil, limón ceutí, limón. Q. colima, limón criollo y limón. Los principales países productores de limas son en Europa: España, Italia,. ría. Portugal. En el mundo: Brasil, México, Estados Unidos Jamaica, Haití, Martinica, Kenia, India y Egipto. En España hay pequeños cultivos de. ie. limeros. En Perú se produce ambas variedades en cantidades apreciables. India y Estados Unidos.. en. Actualmente los principales productores de lima son Brasil, México, Caribe,. In g. 1.1.2. Clasificación de la especie – Variedades Según la clasificación general de los vegetales:. Bi b. lio te. ca. de. REINO. Vegetal. CLASE. Angiospermae. SUBCLASE. Dicotiledónea. ORDEN. Rutae. FAMILIA. Rutaceae. SUBFAMILIA. Citroideae. TRIBU. Citreae. GENERO. Citrus. ESPECIE. Citrus Aurantifolia. SUBGENERO. Eucitrus. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. VARIEDADES: Las más conocidas son: La lima mexicana (Limón criollo) recibe los. ica. nombres de: limón gallego, West Indina lime.. La Lima Tahití (Lima Persa, Bearss), de origen desconocido, asignándole en las diversas regiones productoras diferentes denominaciones. Es un. uí m. híbrido triploide, donde uno de los padres es una lima ácida y el otro, o es una lima ácida o una cidra. La Tahití o Bearss conocida como limón sin semilla es grande pero tena poca acidez.. Q. Limón Eureka (Limón europeo) surgido como una planta fortuita de semilla de un fruto de origen italiano. Es la más cultivada, ya que su entrada en. ría. producción es rápida y sus floraciones son escalonadas se destaca por ser un árbol pequeño, casi sin espinas, de fruto pequeño, elíptico u oblongo,. ie. corteza lisa y de espesor medio, de color amarillo, con pezón pequeño y. 1.2.1. Morfología. In g. 1.2. GENERALIDADES. en. base redondeada o ligeramente prominente.. La lima es un arbusto o árbol de porte medio, con una altura de 5,0 m. Posee ramas jóvenes triangulares en sección transversal, verdes, opacas, glabras. de. y con glándulas. El tronco o las ramas más viejas son cilíndricos o elípticos, en ambos casos con espinas verdes y solitarias a un lado del pecíolo. Tiene hojas unifolioladas, enteras, pecioladas, alternas y separadas por. ca. entrenudos de 8,2 a 26,8 mm de largo y en ángulos axilares de 40 a 50°. Su lámina foliar es elíptica, discolora (varios colores), de 25,4 a 68,9 mm de. lio te. ancho y de 28,7 a 110,0 mm de largo. De ápice hendido, base redondeada o asimétrica y margen aserrado. La nervadura es pinnatinervia. El nervio medio es de 0,6 a 1,5 mm de grosor en. Bi b. su parte media. Las nervaduras secundarias presentan ángulos costales variables entre 8 y 12°. El pecíolo mide de 0,5 a 1,9 mm de ancho y de 6,3 a 11,4 mm de largo, alado, cilíndrico. Posee alas con láminas de 0,1 a 1,3 mm de ancho y de 0,9 a 4,9 3. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. mm de largo. Entre la base de la lámina foliar y la porción distal del pecíolo se observa una articulación que separa claramente ambas estructuras.. ica. Las flores son completas y perfectas, pentámeras, dispuestas en racimos axilares hasta de 12 flores. El cáliz tiene cinco sépalos gamosépalos, con. prefloración imbricada de 2,2 a 2,6 mm de ancho, y de 1,9 a 2,3 mm de largo,. uí m. color verde y glabra. La corola es gamopétala, con cinco pétalos blancos, pubescentes en la cara interna, de 4,4 a 3,1 mm de ancho y de 10,4 a 11,8. mm de largo. Ambos verticilos son glándulas. El androceo presenta 25. Q. estambres, anteras ditecas, basifijas, introrsas y con dehiscencia longitudinal. El ovario es súpero, con un disco estaminal y formado por 10 a 12 carpelos,. ría. sincárpico y dos óvulos ortótropos por lóbulo en placentación axilar. El estilo tiene de 0,2 a 0,4 mm de diámetro, rematando en un estigma globoso y. ie. glandular de 0,2 a 0,3 mm de diámetro.. en. El fruto es una baya tipo hesperidio, achatado, plurilocular, carnoso, con los lóculos ocupados por vesículas de jugo. El diámetro ecuatorial es de 45,3 a. In g. 57,5 mm, y el diámetro polar de 49,3 a 67,2 mm en frutos maduros. El epicarpio (flavedo) es de color verde, glandular y rugoso, el mesocarpio (albedo) es de color blanco y unido al epicarpio. El endocarpio es. Bi b. lio te. ca. de. membranoso y limita los lóculos. Las semillas, ausentes.. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) ie. ría. Q. uí m. ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. In g. en. Figura Nº 01: Diagrama del fruto. 1.2.2. Fisiología del fruto. de. El fruto es un tipo especial de baya, denominada hesperidio, a la madurez de forma oval a ovoide. El pericarpio de fruto lo forman el exocarpo o flavedo, el mesocarpo o albedo y el endocarpo. Lo más notable en el flavedo, son las. ca. glándulas de aceite muy desarrolladas, que aparecen en la superficie de la fruta como puntos redondos y hundidos. El albedo, es el tejido blando y. lio te. esponjoso de la cáscara. Estos tejidos de color blanco se prolongan hacia el interior de la fruta y forman tabiques que separan los carpelos o gajos del fruto.. Bi b. El endocarpo es la pulpa del fruto, éste se compone de carpelos o gajos, cada uno con su pared propia de vesículas transparentes, fusiformes, fijadas a las paredes por una base delgada y fuerte.. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Estas vesículas constituyen muchas células de paredes muy finas, llenas de. en. ie. ría. Q. uí m. ica. jugo y cromatóforos amarillos que le dan el color.. In g. Figura Nº 02: Esquema del corte transversal de un cítrico. 1.2.3. Cultivo, cosecha y rendimiento de la lima. de. En América latina, su mayor explotación está en Perú, Brasil y Colombia; Australia, Hawái y algunos países africanos. Esta especie es de zonas medias y bajas, crece bien en las quebradas y. ca. valles tropicales y subtropicales. La propagación de la lima se realiza por semillas y esquejes maduros. lio te. (ramas). La siembra comercial debe efectuarse con semillas, en setiembre, si se dispone de agua de riego para el almacigo y al comienzo de las lluvias en caso contrario, en esta forma la cosecha se tendrá antes del año.. Bi b. El almacigo puede hacerse en camas o en bolsitas; la siembra puede efectuarse en surquitos distanciados 5 cm y la semilla cada 2 cm, la semilla se pone a 1 cm de profundidad. Los riegos deben ser frecuentes; cuando las plantas tienen 9 a 10 cm de alto, están listos para el transplante al campo definitivo debe hacerse cuando el 6. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. terreno está completamente preparado, surcado y hoyado. Los surcos se trazan distanciados a 3 cm entre si y los hoyos al costado de los surcos cada. ica. 1.5 cm y los hoyos 20 x 20 x 25 cm de profundidad.. La lima responde bien al deshierbo, abonamiento, nitrogenado y fosfato. La. primera cosecha comienza al tercer año del transplante y puede seguir dando. uí m. cosechas rentables durante 3 a 7 años más, según sea las condiciones del. clima, suelo y cuidado que se les dé. La lima tiene rendimientos que oscila entre 10, 000 a 12, 000 kg de fruta por hectárea.. Q. En la actualidad muy poca lima se cosecha en el Perú, pese a la gran demanda y a los altos precios que pagan por esta fruta.. ría. Esta fruta tiene aproximadamente 40% de zumo (jugo), además esta planta es susceptible al ataque de nematodos, por lo que es recomendable cultivar. en. ie. esta planta en suelos arcilloso o franco arcillosos. 1.2.4. Propiedades de la Lima. La lima tiene un alto contenido nutricional.. . Las limas contienen un 96% de agua.. . Tienen hidratos de carbono.. . Es una rica fuente de vitamina C y fibra.. . También nos aporta ácido fólico, cálcico, fosforo, sodio, hierro y. de. In g. . potasio y aceites esenciales. . Contiene: magnesio, ácido fólico, ácido cítrico, flavoides, beta-. ca. caroteno, antioxidantes y sustancias de acción astringente.. Bi b. lio te. 1.2.5. Beneficios de la Lima . Es astringente.. . Tiene propiedad antiséptica. Puede ser utilizado para desinfectar heridas.. . Es un buen remedio para la gota.. . Baja la fiebre.. . La lima ingerida o aplicada externamente, cuida la piel y tratar enfermedades dérmicas. 7. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. . Con el zumo de lima se puede eliminar la tos y los dolores estomacales. Limpia de tóxicos el aparato digestivo y excretor y elimina el. ica. . estreñimiento. Ayuda. y. previene. enfermedades. bucales,. enfermedades relacionadas con las encías. . todo. las. El zumo de lima purifica el sistema renal. Mejora los trastornos urinarios.. El zumo de lima ayuda a perder peso. Los ácidos de la lima actúan como quemador de grasa.. Q. . sobre. uí m. . Elimina la fatiga y combate el estrés.. . Previene las infecciones de carácter respiratorio. Alivia los síntomas. ría. . de los catarros y de los estados gripales.. Los ácidos de la lima eliminan las bacterias que pueblan la boca.. ie. . Combate y previene la caries, el sangrado de encías, la fragilidad. en. dental, el dolor dental, etc. Elimina el colesterol.. . Tiene propiedades antioxidantes. Elimina los radicales libres.. In g. . de. 1.2.6. Características de la lima. Tabla Nº 01: Características físicas de la Lima. Peso. 110.20. 56.30. Bi b. lio te. ca. FRUTA Peso total (gr). PULPA (gr). CASCARA %. 51.08. Peso (gr) 49.40. % 44.83. SEMILLA Peso (gr) 4.50. % 4.09. 1.2.7. Producción de Lima Tabla Nº 02: Producción de Lima a nivel Regional 8. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Superficie (Ha). Rendimiento (Kg/Ha). Producción (TM). 2005. 80. 7536. 603. 2006. 92. 8210. 755. 2007. 85. 8345. 2008. 98. 9612. 2009. 125. 10764. 2010. 101. 9012. 2011. 90. 8124. 2012. 116. 9872. ica. Periodo (años). 709. uí m. 942. 1346 910. Q. 731. 1145. ría. Fuente: Anuario Estadístico Agricultura. Oficina Sectorial Estadística – Ministerio de Agricultura. ie. 1.2.8. Composición Química de la Lima. Tabla Nº 03: Composición Química en base a 100 gramos de jugo de. en. lima.. In g. APORTE POR RACION 17,00. Proteínas (gr). 0,50. Hidratos de carbono (gr). 1,90. de. Energía (Kcal). 2,80. Grasa total. 0,20. Agua. 94,60. Bi b. lio te. ca. Fibra (gr). MINERALES. Calcio (mg). 13,00. Hierro (mg). 0,20. Yodo (mg). 1,50. Magnesio (mg). 8.00. Zinc (mg). 0,11. Sodio (mg). 2,00. Potasio (mg). 82,00 VITAMINAS. Vit. B1 Tiamina (mg). 0,02 9. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) 0,02. Eq. Niacina (mg). 0,25. Vit. B6 Piridoxina (mg). 0,04. Ac. Fólico (µg). 10,00. Vit. C Ac. Ascórbico (mg). 44,00. Carotenoides (Eq. β caroteno). 10,00. Vit. A Eq. Retinol (µg). 1,67. uí m. Vit. B2 Riboflavina (mg). ACIDOS GRASOS. 0,02. Q. Palmítico C16: O (gr). ica. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Oleico C18:1 (gr). 0,02 0,04. ría. Linoleico C18:2 (gr) AMINOACIDOS Lisina (mg). 14,00. ie. Metionina. 2,00. Glucosa (gr) Fructosa (gr). In g. Sacarosa (gr). en. HIDRATOS DE CARBONO 0,80 0,80 0,30. Fuente: www.infoagro.com/cítricos/lima.htm. de. 1.2.9. Definición del Producto 1.2.9.1.. Zumo (jugo) de fruta. ca. Por zumo (jugo) de fruta se entiende el líquido sin fermentar, pero fermentable, que se obtiene de la parte comestible de frutas en buen estado, debidamente maduras y frescas o frutas que se han. lio te. mantenido en buen estado por procedimientos idóneos, inclusive por tratamientos de superficie aplicados después de la cosecha.. Bi b. Algunos. zumos. (jugos). podrán. elaborarse. junto. con. sus. pipas/semillas y pieles, que normalmente no se incorporan al zumo (jugo), aunque serán aceptables algunas partes o componentes de pipas, semillas y pieles que no puedan eliminarse mediante las buenas prácticas de fabricación. 10. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Los zumos (jugos) se preparan mediante procedimientos adecuados que mantienen las características físicas, químicas, organolépticas y. ica. nutricionales esenciales de la fruta de que proceden. Podrán ser turbios o claros y podrán contener componentes restablecidos de sustancias aromáticas y aromatizantes volátiles, elementos todos. uí m. ellos que deberán obtenerse por procedimientos físicos idóneos y que deberán proceder del mismo tipo de fruta.. Podrán añadirse pulpa y células obtenidas por medios físicos. Q. idóneos del mismo tipo de fruta.. Un zumo (jugo) de un solo tipo es el que se obtiene de un solo tipo de fruta. Un zumo (jugo) mixto es el que se obtiene mezclando dos o. ría. más zumos (jugos), o zumos (jugos) y purés de diferentes tipos de frutas. Zumo. -. (jugo). de. ie. El zumo (jugo) de fruta se obtiene como sigue: fruta. exprimido. directamente. por. en. procedimientos de extracción mecánica. Zumo (jugo) de fruta a partir de concentrados, mediante. -. 1.2.9.2.. In g. reconstitución del zumo (jugo) concentrado de fruta. Zumo (jugo) concentrado de fruta. de. Por zumo (jugo) concentrado de fruta se entiende el producto que se ajusta a la definición dada anteriormente en la sección 1.2.9.1, salvo que se ha eliminado físicamente el agua en una cantidad suficiente. ca. para elevar el nivel de grados Brix al menos en un 50 por ciento más que el valor Brix establecido para el zumo (jugo) reconstituido de la. lio te. misma fruta. En la producción de zumo (jugo) destinado a la elaboración de concentrados se utilizarán procedimientos idóneos, que podrán combinarse con la difusión hídrica concomitante de. Bi b. células y/o el orujo de fruta, siempre que el zumo (jugo) extraído con agua se añada al zumo (jugo) primario en la línea de elaboración antes de proceder a la concentración. Los concentrados de zumos (jugos). de. fruta. podrán. contener. sustancias. aromáticas y. componentes aromatizantes volátiles restablecidos, elementos todos 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ellos que deberán derivar de los mismos tipos de fruta y haberse obtenido por procedimientos físicos. Podrán añadirse pulpa y células. Zumo (jugo) de fruta extraído con agua. uí m. 1.2.9.3.. ica. obtenidas por medios físicos idóneos del mismo tipo de fruta.. El zumo (jugo) de fruta extraído con agua es el producto que se obtiene por difusión con agua de:. fruta pulposa entera cuyo zumo (jugo) no puede extraerse por. Q. -. procedimientos físicos, o fruta deshidratada entera. ría. -. ie. Estos productos podrán ser concentrados y reconstituidos. El contenido de sólidos del producto acabado deberá satisfacer el. en. valor Brix mínimo para el zumo (jugo) reconstituido. Descripción del sabor amargo en jugo cítricos. In g. 1.2.10.. El sabor amargo de las frutas cítricas se debe a dos clases de. de. compuestos: limonoides y los flavonoides. 1.2.10.1. Limonoides amargos en frutos cítricos. ca. Los limonoides son triterpenos oxigenados presentes en las rutáceas y otras plantas como las meliáceas. Se han aislado alrededor de 36. lio te. limonoides del genero citrus, pero los predominantes y los que confieren sabor amargo son la limonina y la nomilina.. Bi b. Los limonoides amargos aparecen gradualmente después del procesamiento de las frutas cítricas, efecto conocido como “amargor. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. retardado”; la limonina es el principal representante amargo de los. ría. Q. uí m. ica. limonoides.. ie. Figura Nº 03: Estructura química de los limonoides amargos en los cítricos.. en. 1.2.10.2. Flavonoides en frutas cítricas. Los flavonoides en las frutas cítricas incluyen flavanomas (naringina),. In g. flavonas (nobiletina) y flavonoles (quercetina). Las flavonas polimetoxiladas (tangeretina y nobiletina) se concentran en la piel de las frutas inmaduras y son los constituyentes de los aceites amargos. de. de los cítricos. Los flavonoides amargos actúan presentando una. Bi b. lio te. ca. actividad bactericida y haciendo la planta desagradable al gusto.. Figura Nº 04: Estructura química de la naringina. La naringina, es un flavanona glicosidica que se extrae de la cascara de algunos cítricos y es el principal responsable de su sabor amargo. 13. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Está presente también en la pulpa de los frutos, en hojas, flores y semillas de la planta. La concentración de naringina depende de la. ica. madurez de los cítricos, siendo abundante en las frutas inmaduras. La piel del pomelo y de la lima contienen mayor concentración de. naringina (3910,0 µg/g y 517,5 µg/g peso fresco, respectivamente). uí m. que las pulpas de dichas frutas (200,0 µg/g y 98,4 µg/g peso fresco,. In g. en. ie. ría. Q. respectivamente.). de. Figura Nº 05: Distribución de naringina en el pomelo y la lima. 1.3. METODOS EMPLEADOS EN LA ELIMINACION DEL AMARGOR DE LOS. ca. ZUMOS (JUGOS) DE FRUTOS CITRICOS. 1.3.1. Enzimas empleadas en la remocion del amargor en los jugos. lio te. citricos.. La aplicación de enzimas en el procesamiento de jugos de frutas. Bi b. citricas se ha convertido en una herramienta eficaz para solucionar las dificultades en relacion al desarrollo de sabores amargos que afectan su aceptacion entre los consumidores. Las enzimas naringinasas y otras enzimas como las pectinasas o los complejos pectinasa/celulasa, se usan en el procesamiento de frutas citricas para el mejoramiento en el lavado de pulpas, aumento de 14. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. recuperacion de aceites esenciales, remocion de amargor y clarificacion de jugos.. ica. En la industria de citricos de diversas partes del mundo se han desarrollado. varios metodos postcosecha para minimizar el problema de amargor causado por la limonina y por la naringina con el fin de remover, hidrolizar o convertir. uí m. los componentes amargos en sus derivados no amargos.. Estas tecnologías tienen las siguientes limitaciones inherentes:. a) El jugo debe ser previamente desaceitado y despulpado, después del. Q. desamargor los aceites y las pulpas extraídas se mezclan con el jugo clarificado.. ría. b) Las columnas de adsorción son usualmente regeneradas con soluciones alcalinas diluidas y esto afecta las propiedades organolépticas y la calidad. ie. final del jugo.. en. c) Los métodos químicos pueden alterar la composición del jugo por reacciones químicas o por remoción de nutrientes, sabores, colores, etc.. In g. d) Los métodos con resinas y con β-ciclodextrinas no son específicos, remueven por completo otros flavonoides no amargos como la narirutina y la hesperidina. Además el contenido de vitamina C disminuye hasta en un 33% y se observa una ligera diferencia en el color del jugo antes y. de. después del desamargor, el jugo es más pálido al final del procedimiento. e) Los métodos de. extracción. afectan el. rendimiento,. calidad. y. ca. características de los jugos cítricos producidos.. Se ha descrito un proceso de flujo cromatografico radial para el desamargor. lio te. de jugos de frutas. En comparación con la cromatografía convencional, los sistemas de flujo radial son más rápidos y operan a presiones más bajas. La resina cromatografica en este proceso patentado, captura la naringina a. Bi b. medida que el jugo pasa a través de ella. El jugo procesado tiene los requisitos de consistencia y sabor y no es amargo, pero este proceso no ha ganado aceptación comercial.. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.3.2. Evaporadores de Simple Efecto. Estos tipos de evaporadores son los más difundidos en la industria,. ica. por las ventajas operacionales y económicas que los mismos poseen: Alta eficiencia, economía y rendimiento.. . Alta flexibilidad operativa. . Altos coeficientes de transferencias térmicos. . Capacidad de trabajar con productos termosensibles o que. uí m. . . Q. pueden sufrir deterioro parcial o total de sus propiedades. Limpieza rápida y sencilla.. ría. En estos evaporadores la alimentación es introducida por la parte superior del equipo.. ie. Se produce una distribución homogénea del producto dentro de los tubos en la parte superior del evaporador, generando una película. en. descendente de igual características en la totalidad de los tubos. Este punto es de suma importancia: una insuficiente mojabilidad de los. In g. tubos lleva a bajos rendimientos de evaporación, ensuciamiento prematuro de los tubos o eventualmente al taponamiento de los mismos.. de. Dentro de los tubos se produce la evaporación parcial y el producto que está siendo concentrado, permanece en íntimo contacto con el. ca. vapor que se genera. El producto y el vapor tienen sentido de flujo contrario por lo que la salida del producto es en la parte inferior de los. lio te. tubos, la salida del vapor en la parte superior. El vapor se envía al condensador (simple efecto), mientras que los sistemas multiefecto utilizan como medio calefactor, el vapor generado. Bi b. en el efecto anterior y por lo tanto el vapor generado en el último cuerpo es el que se envía al condensador.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. In g. en. ie. ría. Q. uí m. ica. Figura Nº 06: Equipo de evaporación de simple efecto. A modo de ejemplo, si alimentamos con 1 kilogramo de vapor vivo a. de. un evaporador simple efecto, obtendremos aproximadamente 1 kilogramo de agua evaporada, mientras que si alimentamos un evaporador de doble efecto con la misma cantidad de vapor o sea 1. ca. kilogramo, obtendremos 2 kilogramos de agua evaporada, uno por cada efecto.. lio te. La presión en los tubos puede ser inferior a la presión atmosférica para disminuir el punto de ebullición de la solución.. Bi b. Los evaporadores a película descendente son ampliamente usados en la producción de jugos concentrados. Este tipo de equipo es interesante por la eficiencia térmica y por su fácil control de la temperatura. Balance de Energía en el Evaporador: 17. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Calor total. ica. 𝑸𝑻 = 𝑭𝑰𝟏 𝒙 ∆𝑯𝒆 (𝑷𝑰𝟑). uí m. Calor sensible 𝑸𝒔 = 𝑭𝒊 𝒙 𝒄𝒑 𝒙 (𝑻𝑰𝟐 − 𝑻𝑰𝟏). Q. 𝒄𝒑 (𝟓%) = 𝟎. 𝟗𝟕 𝑲𝒄𝒂𝒍/𝑲𝒈. 𝒄𝒑 (𝟏𝟎%) = 𝟎. 𝟗𝟒 𝑲𝒄𝒂𝒍/𝑲𝒈. ría. 𝑪𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒗𝒂𝒑𝒐𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = 𝑸𝑻 − 𝑸𝑺. en. ie. 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 = (𝑸𝑻 − 𝑸𝑺 )/𝑸𝑻. Balance de Calor en el Condensador. In g. Calor total. 𝑸 = 𝑭𝑰𝟐 𝒙 𝒄𝒑 (𝑯𝟐 𝑶) 𝒙 (𝑻𝑰𝟔 − 𝑻𝑰𝟓). de. 𝑪𝒂𝒖𝒅𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒆𝒗𝒂𝒑𝒐𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝑬 = 𝑸/∆𝑯𝒆 (𝑷𝑰𝟑). Balance de Masa. Concentración de entrada Cin = 5%. ca. Concentración de salida Cout (a ser calculada vía índice de refracción 𝑪𝒊𝒏 𝒙 𝑭𝒊 ≈ (𝑭𝒊 − 𝑬). Bi b. lio te. índex). 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. CAPITULO II. ica. II. PARTE EXPERIMENTAL 2.1. Materia prima. uí m. Para el desarrollo del experimento se utilizó como materia prima lima (Citrus Aurantifolia) de los valles de la región de la Libertad. 2.2. Materiales y equipos . Q. 2.2.1. Equipos e instrumentos. Evaporador de Simple Efecto, modelo UMEA/EV – Especificaciones. ría. Técnicas:. Estructura sobre ruedas, en acero inox AISI 304. -. Bomba dosificadora, en acero inox AISI 316, caudal 0 – 16 l/h a 2 bar. Sigla G1. ie. -. Bomba de vacío tipo anillo líquido, sigla G2. -. Tanque de alimentación en vidrio borosilicato, capacidad 25 l, sigla. -. In g. D1.. en. -. Tanque de recolección del producto concentrado en vidrio borosilicato, capacidad 10 l, sigla D2. Tanque de recolección del producto condensado en vidrio. de. -. borosilicato, capacidad 10 l, sigla D3. -. Cubeta graduada de recolección del condensado de vapor, en vidrio. ca. borosilicato, capacidad 1 l, sigla D4. -. Separador aire/agua de la bomba de vacío, en acero inox AISI 304,. lio te. sigla D5.. -. Descarga del condensado del vapor, en acero inox AISI 304, sigla SC. Bi b. -. Evaporador de película descendente, en acero inox AISI 316 lado tubos y acero inox AISI 304 lado camisa, superficie de intercambio 0,27 m2, sigla E1.. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(37) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. -. Condensador de vapor, en acero inox AISI 316 lado tubos y acero inox AISI 304 lado camisa, tipo haz de tubos, superficie de. -. ica. intercambio 1,1 m2, sigla E2.. Intercambiador de calor tipo tubo – tubo, en acero inox AISI 304, sigla E3.. Manómetro a resorte Bourdon escala 0 – 6 bar, sigla PI1. -. Manómetro a resorte Bourdon escala 0 – 4 bar, sigla PI2. -. Medidor de vacío a resorte Bourdon escala 0 – 1 bar, sigla PI3. -. Transmisor de caudal del vapor, tipo a presión diferencial, en acero. Q. uí m. -. caudal 0 – 15 kg/h, sigla FT1. foro 6 mm. -. ie. Diafragma calibrado para la medición del caudal del vapor, diámetro Válvulas neumáticas de regulación del caudal de vapor, en acero. en. -. ría. inox AISI 316, escala 0 – 1000 mm H20, señal de salida 4 – 20 mA,. inox AISI 316, CV = 0.32 controlable con señal neumática 0,2 – 1 -. In g. bar, sigla FV1.. Transmisor electrónico de presión absoluta escala 0 – 1000 mbar, señal de salida 4 – 20 mA, sigla PT1.. -. Válvula neumática de regulación de la presión residual, Cv = 2,5, en. -. de. acero inox AISI 316, sigla PV1 Medidor de caudal del agua al condensador E3, escala 20 – 300 l/h,. ca. sigla FI2.. -. 6 termoresistencias Pt 100, cubierta en acero inox AISI 316, sigla. lio te. TI1, TI2, TI3, TI4, TI5, TI6.. -. 6 indicadores electrónicos de temperaturas, escala 0 – 200 ºC.. -. Electroválvula de interceptación del agua de alimentación a la. Bi b. bomba de vacío, sigla EV1.. -. Regulador a microprocesador, 2 loops de regulación PID, completo de tarjeta RS 232.. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

Referencias

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