Estudio del efecto de la adición de pulpa de nopal (Opuntia ficus indica) en la elaboración de láminas de uvilla (Physalis peruviana L.)

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

ESTUDIO DEL EFECTO DE LA ADICIÓN DE PULPA DE

NOPAL (Opuntia ficus indica) EN LA ELABORACIÓN DE

LÁMINAS DE UVILLA (Physalis peruviana L.)

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS

JENNIFER BELÉN TENELEMA GUACOLLANTE

DIRECTORA: ING. MARÍA BELÉN JÁCOME, MSc.

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 1721887972

APELLIDO Y NOMBRES: Tenelema Guacollante Jennifer Belén DIRECCIÓN: Barrio San Luis de Calderón, Av. Carlos

Mantilla y pasaje San Luis. EMAIL: [email protected]

TELÉFONO FIJO: 022 021 192

TELÉFONO MOVIL: 0998400316

DATOS DE LA OBRA

TÍTULO: Estudio del efecto de la adición de pulpa de nopal (Opuntia ficus indica) en la elaboración de láminas de uvilla (Physalis

peruviana L.)

AUTORA: _{Jennifer Belén Tenelema Guacollante} FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN: 26 de septiembre de 2017 DIRECTORA DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN: Ing. Belén Jácome MSc. PROGRAMA PREGRADO POSGRADO TÍTULO POR EL QUE OPTA: _{Ingeniera de Alimentos}

presentaron una mayor pérdida de humedad, una velocidad de secado más alta, en compración con las otras formulaciones que tuvieron mayor contenido de nopal, debido a la capacidad del mucílago para retener agua; el rendimiento obtenido fue del 70.27 y 66.29 % superior a las demás formulaciones, en cuanto al nivel de aceptación sensorial para los parámetros analizados (sabor, color, olor y textura), presentaron mayor aceptación; nutricionalmente posee un contenido de fibra bruta superior, sin embargo las láminas obtenidas de todas las formulaciones no representan una fuente significativa de proteína y grasa, pero su contenido de carbohidratos es alto, lo que convierte al producto en un snack energético.

PALABRAS CLAVES: Concentración, deshidratación, aire caliente, nutrientes, propiedades sensoriales.

DEDICATORIA

A Dios, el que me ha dado las fuerzas necesarias para cumplir mis sueños; por ello, con toda humildad, dedico primeramente mi trabajo a Dios.

De igual forma, dedico esta tesis a mi padre Washington Tenelema, quien siempre ha estado velando por mí y por mi familia, se ha esforzado tanto para que yo ahora pueda ser una profesional.

A mi madre María Guacollante, que con tanto amor estuvo siempre apoyándome, aconsejándome y sobre todo nunca me dejó sola en esta travesía dura de mi vida, lo cual me ha ayudado a salir adelante en los momentos más difíciles de mi vida.

A mis hermanos Raquel, Jimmy y Melissa que siempre han estado junto a mí brindándome su apoyo y llenando de momentos alegres mi vida con sus risas y ocurrencias.

A mi pequeño hijo Martín que se ha convertido en mi mayor inspiración para no darme por vencida y seguir adelante.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo de tesis, primeramente me gustaría agradecer a Dios por bendecirme y permitirme llegar hasta donde he llegado, porque gracias a él, he llegado a cumplir este sueño anhelado.

A la Universidad Tecnológica Equinoccial, por darme la oportunidad de estudiar y ser una profesional. A los profesores de la Carrera de Ingeniería de Alimentos, que me enseñaron con paciencia y responsabilidad todos sus conocimientos.

A mi directora de tesis, por su esfuerzo y dedicación, quien con sus conocimientos, su experiencia, su paciencia y su motivación ha logrado en mí que pueda terminar mis estudios con éxito.

i

ÍNDICE DE CONTENIDO

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RESUMEN 1

ABSTRACT 2

1. INTRODUCCIÓN 3

2. METODOLOGÍA 9

2.1. MATERIAS PRIMAS 9

2.1.1. UVILLA 9

2.1.2. NOPAL 9

2.2. ANÁLISIS FÍSICOQUÍMICO DE LAS PULPAS 9

2.2.1 SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES 9

2.2.2 DETERMINACIÓN DE pH 9

2.2.3 ACIDEZ TOTAL TITULABLE 10

2.3. ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS PULPAS 10 2.4. PROCESO DE ELABORACIÓN DE LÁMINAS DE FRUTA 11

2.4.1 FORMULACIONES 11

2.4.1.1 Operaciones preliminares 11

2.4.1.2 Obtención de la pulpa 12

2.4.1.3 Mezcla 12

2.4.1.4 Concentración 12

2.4.1.5 Deshidratación 12

2.5. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO DE LAS LÁMINAS DE FRUTA 14

2.5.1 RENDIMIENTO 14

2.5.2 SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES 14

2.5.3 HUMEDAD 14

2.6. ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS

LÁMINAS DE FRUTA 15

2.7. ANÁLISIS SENSORIAL 15

ii

PÁGINA

3. ANÁLISIS DE RESULTADOS 16

3.1 ANÁLISIS FÍSICO- QUÍMICO DE LA MATERIA PRIMA 16

3.2 ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS PULPAS 17

3.2.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA PULPA DE UVILLA 17

3.2.2 COMPOSICIÓN QUÍMICA PULPA DE NOPAL 18

3.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DE LÁMINAS DE FRUTA 19

3.3.1 MEZCLA 19

3.3.2 CONCENTRACIÓN 20

3.3.3 DESHIDRATACIÓN 21

3.3.3.1 Sólidos solubles 21

3.3.3.2 Curva de secado 23

3.3.4. RENDIMIENTO 26

3.4 ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS

LÁMINAS DE FRUTA 26

3.5 ANÁLISIS SENSORIAL 28

3.5.2 SABOR 28

3.5.3 COLOR 29

3.5.4 OLOR 30

3.5.5 TEXTURA 30

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 32

4.1 CONCLUSIONES 32

4.2 RECOMENDACIONES 33

5. BIBLIOGRAFÍA 34

iii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Métodos de análisis para la composición química 10

Tabla 2. Formulaciones para la elaboración de láminas de uvilla con

adición de pulpa de nopal 11

Tabla 3. Métodos de análisis para la composición química de las

láminas de fruta 15

Tabla 4. Análisis físico-químico de la pulpa de uvilla (Physalis

peruviana) y pulpa del nopal (Opuntia ficus indica). 16

Tabla 5. Análisis de la composición química pulpa de uvilla

(Physalis peruviana) 17

Tabla 6. Análisis de la composición química pulpa de nopal

(Opuntia ficus indica) 18

Tabla 7. Medición del pH de la mezcla de pulpas 19

Tabla 8. Medición de sólidos solubles de la mezcla de pulpas 20

Tabla 9. Resumen resultados de sólidos solubles al final del proceso 22 de deshidratación

Tabla 10. Resumen resultados de humedad al final del proceso

de deshidratación 26

Tabla 11. Resumen de resultados de rendimiento de las láminas 26

iv

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de láminas

de fruta 13

Figura 2. Porcentaje de sólidos solubles en relación al tiempo l durante la concentración 21

Figura 3. Porcentaje de sólidos solubles en relación al tiempo l durante el secado 21

Figura 4. Humedad con relación al tiempo de deshidratación 23

Figura 5. Velocidad de secado con relación al tiempo 24

Figura 6. Velocidad de secado con relación a la humedad 25

Figura 7. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad del sabor 28

Figura 8. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad del color 29

Figura 9. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad del olor 30

v

ÍNDICE DE ANEXOS

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ANEXO I IMÁGENES DEL ANÁLSIS FISICOQUÍMICO DE LAS

MATERIAS PRIMAS 38

ANEXO II RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA DE LA PULPA DE UVILLA 39

ANEXO III RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA DE LA PULPA DE NOPAL 40

ANEXO IV IMÁGENES DEL PROCESO DE ELABORACIÓN

DE LÁMINA: MEZCLA Y CONCENTRADO 41

ANEXO V IMAGEN DEL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE LAS

LÁMINAS: HUMEDAD 42

ANEXO VI RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F1 (CONTROL) 43

ANEXO VII RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F2

(95 % UVILLA - 5 % NOPAL) 44

ANEXO VIII RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F3

(90 % UVILLA - 10 % NOPAL) 45

ANEXO IX RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F4

(85 % UVILLA - 15 % NOPAL) 46

ANEXO X IMAGEN DE LA PRUEBA DE ANÁLISIS SENSORIAL 47

ANEXO XI PLANTILLA DE LA PRUEBA DE ANÁLISIS SENSORIAL 48

ANEXO XII TABLA DE RESULTADOS DEL PROCESO DE

1

RESUMEN

El objetivo de la investigación fue estudiar el efecto de la adición de pulpa de nopal (Opuntia ficus indica) en la elaboración de láminas de uvilla (Physalis peruviana L). Se realizó análisis físico químico de la materia prima y con las pulpas se obtuvieron cuatro formulaciones: el control F1, (100 % uvilla), el F2 (95 % uvilla y 5 % nopal), el F3 (90 % uvilla y 10 % nopal), y el F4 (85 % uvilla y 15 % nopal). Las formulaciones fueron mezcladas con azúcar (60 % - 40 %), la mezcla se sometió a un proceso de concentración a 60 °C hasta los 55 °Brix, posteriormente la pulpa concentrada se extendió en moldes de 4 mm de profundidad y se deshidrató con aire caliente a una temperatura constante de 60 °C; en este proceso se midió, los sólidos solubles y el peso, cada 30 minutos; luego se realizaron análisis de la composición nutricional de las láminas y finalmente se evaluaron sensorialmente utilizando una prueba de aceptabilidad con una escala de cinco puntos. De acuerdo con los resultados obtenidos se determinó que las formulaciones F1 y F2 presentaron una mayor pérdida de humedad, una velocidad de secado más alta, en compración con las otras formulaciones que tuvieron mayor contenido de nopal, debido a la capacidad del mucílago para retener agua; el rendimiento obtenido fue del 70.27 y 66.29 % superior a las demás formulaciones, en cuanto al nivel de aceptación sensorial para los parámetros analizados (sabor, color, olor y textura), presentaron mayor aceptación; nutricionalmente posee un contenido de fibra bruta superior, sin embargo las láminas obtenidas de todas las formulaciones no representan una fuente significativa de proteína y grasa, pero su contenido de carbohidratos es alto.

Palabras Clave:

2

ABSTRACT

The objective of the research was to study the effect of the addition of nopal pulp (Opuntia ficus indica) on the elaboration of uvilla leaves (Physalis peruviana L). The physical control of the raw material was carried out, and with the pulps four formulations were obtained: F1 control (100 % uvilla), F2 (95 % uvilla and 5 % nopal), F3 (90 % uvilla and 10 % nopal), and F4 (85 % uvilla and 15 % nopal). The formulations were mixed with sugar (60-40 %), the mixture was subjected to a concentration process at 60 °C to 55 °Brix, then the concentrated pulp was spread in molds of 4 mm depth and dehydrated with hot air at a constant temperature of 60 °C; in this process soluble solids and weight were measured every 30 minutes; then analyzes of the nutritional composition of the films were performed and finally they were evaluated sensorially using a test of acceptability with a scale of five points. According to the results, it was determined that the formulations F1 and F2 presented a higher moisture loss, a higher drying rate, when purchased with the other formulations that had higher cactus content, due to the ability of the mucilage to retain water ; the yield obtained was 70.27 and 66.29 % higher than the other formulations, in terms of the level of sensory acceptance for the analyzed parameters (taste, color, smell and texture), they were more accepted; nutritionally has a higher crude fiber content, however the sheets obtained from all formulations do not represent a significant source of protein and fat, but their carbohydrate content is high.

Keywords:

3

1. INTRODUCCIÓN

4 procesarlo que existen y los beneficios nutritivos que conlleva su consumo (Sáenz y Berger, 2006), puesto que como otras verduras, contribuyen con una alta proporción de agua a la dieta y son cotizados por su contenido en fibra, el cual se compara al de hortalizas como: la espinaca, la alcachofa, la acelga, el brócoli y otras (Almeida y Báez, 2009).

Por otro lado, la elaboración de láminas de fruta es una tecnología que contribuye con la reducción de las pérdidas postcosecha y genera un aprovechamiento más eficiente y atractivo de las frutas, como es el caso del maracuyá, que en los últimos años ha presentado un incremento significativo en la producción y el consumo en Colombia, es por ello que Cerquera, Parra y Camacho (2012), determinaron variables de secado para la deshidratación de pulpa de maracuyá estudio en el cual obtuvieron las curvas de secado con aire forzado para diferentes condiciones de temperatura 50, 55, 60 y 65 °C y velocidad del aire 178.3, 206.1 y 231.4 m min-1_{, encontrándose que una}

temperatura del aire de secado de 65 °C y una velocidad del aire de 231.4 m min-1 _{son las condiciones más adecuadas para la deshidratación de las pulpas}

de maracuyá.

Por otro lado Guerra (2005), elaboró láminas de arándano y manzana, sin adición de preservantes, para lo cual utilizó tres formulaciones con 50, 70 ó 80 % de pulpa de arándano; 15, 20 ó 35 % de pulpa de manzana y 5, 10 ó 15 % de azúcar, las láminas de fruta se sometieron a un proceso de deshidratación a 55 °C durante 31 horas, hasta obtener una humedad aproximada de 7 %, a los productos finales se los sometió a una evaluación sensorial, de aceptabilidad y calidad, siendo el producto mejor evaluado el que tuvo una composición de 70 % de arándano, 20 % de manzana y 10 % de azúcar adicional los resultados de los análisis proximales realizados indicaron que el producto con mayor contenido de fibra dietaria fue el que tenía 80 % de arándanos, 15 % de manzana y 5 % de azúcar, finalmente se llega a la conclusión que los productos obtenidos presentan una estabilidad microbiológica, lo cual beneficia su conservación por periodos prolongados de inclusive ocho meses, sin necesidad de agregar preservantes químicos, debido a ser un producto con alto contenido de sacarosa, baja actividad de agua, pH ácido y un bajo contenido de humedad.

5 con panelistas no entrenados en los cuales se evaluó apariencia, color, olor sabor, textura, acidez, dulzura y aceptación general; al final del estudio se llegó a la conclusión que todos los tratamientos presentaron baja actividad de agua y pH bajo, en tanto que el polen afectó la aceptación de la apariencia y aceptación general de los tratamientos.

Siguiendo el desarrollo de estas investigaciones Yañez (2013), elaboró láminas de frutas naturales, sin adición de preservantes químicos; para lo cual utilizó como materia prima la frambuesa (Rubus idaeus) y un diseño experimental totalmente al azar de un solo factor que fue la semilla, con tres niveles o tipos de semillas entre ellas la chía, linaza y sésamo a dos concentraciones distintas, adicionalmente a la formulación se incorporó una concentración constante de sucralosa en polvo; el proceso inició con la recepción de la materia prima, lavado pesaje, almacenamiento, despulpado, congelado de la pulpa, descongelado y posterior preparación de las mezclas para su deshidratación, misma que se llevó a cabo en un horno de flujo laminar, en un rango de temperatura de 33 a 38 °C durante 11 a 13 horas, hasta obtener una humedad aproximada de un 10 a 15 %; en el producto terminado se determinó la actividad de agua, concentración de polifenoles, antocianinas y capacidad oxidativa, posteriormente los productos fueron sometidos a una evaluación sensorial de aceptabilidad, los resultados finales indican que en las pulpas comparadas con la fruta fresca, disminuyó en pH y los sólidos solubles, en tanto que la acidez se mantuvo; en el producto terminado, el rendimiento fluctuó entre un 14 a 15 % por lámina, por su parte, la actividad de agua osciló entre 0.55 y 0.65; los valores correspondientes a la concentración de polifenoles están en el rango de 5 a 10 mg EAG/g peso seco de la frambuesa, al igual que las antocianias que va desde los 20 a 687 mg/L y capacidad antioxidante sus valores estuvieron por sobre el 75 %, los resultados en cuanto a la evaluación sensorial indican que no existe diferencia significativa entre los tratamientos.

6 contenido de polifenoles bajo el método de Folin-Ciocalteu; obteniéndose que las láminas deshidratadas a una temperatura de 50 °C y 4 mm de grosor presentan una mayor capacidad antioxidante con 10.31 µmol eqTrolox/100 g de muestra con pulpa sin concentrar y 8.36 µmol eqTrolox/100 g de muestra en pulpa concentrada, este mismo tratamiento presentó mayor contenido de polifenoles reportando 9.17 mg de ácido gálico/100 g de muestra con pulpa sin concentrar y 7.42 mg de ácido gálico/100 g de muestra con pulpa concentrada.

Guacho (2014), construyó el perfil sensorial de láminas de tomate de árbol amarillo y morado (Solanum betaceum); para lo cual procedió a reclutar y seleccionar evaluadores, para analizar muestras de láminas de tomate de árbol Amarillo y morado de 2 y 4 mm de espesor respectivamente, elaboradas a partir de 70 % de pulpa y 30 % de azúcar, en las cuales evaluó parámetros como: color, brillo, dulce, fruta, ácido, amargo, olor frutal, dureza, cohesividad, masticabilidad, elasticidad, adhesividad, humedad, conformación y granulosidad; obteniéndose al final diferencias significativas en ambos tratamientos, ya que los descriptores con mayor intensidad para las láminas de tomate de árbol amarillo fueron: color, brillo, dulce, fruta, ácido, dureza, cohesividad, conformación, granulosidad en tanto que para las láminas de tomate de árbol morado, los descriptores fueron: color, dulce, cohesividad, elasticidad, conformación.

Por su parte Reina (2015), determinó el efecto del proceso de deshidratación por aire, en el color y la capacidad antioxidante, de la pulpa concentrada de uvilla (Physalis peruviana) con adición de pulpa de tomate de árbol amarillo

(Solanum betaceum) hasta la obtención de láminas de fruta, en este estudio

7 Lisham (2009), desarrolló láminas a partir de 75 % de pulpa de tuna, 25 % de pulpa de manzana con cáscara; el proceso de deshidratación se llevó a cabo a una temperatura de 582 °C. Las láminas presentaron un rendimiento cercano al 20 %, una humedad entre 8-9.7 %, un Aw entre 0.61-0.64, y un porcentaje de sólidos solubles entre 72.8 y 83.2 %. En tanto que el contenido de polifenoles de los productos fluctuó entre 136.3 y 166.2 mg EAG/100 g. Los contenidos de fibra dietética de las láminas con semilla de linaza de ambos ensayos fluctuaron entre 20.1 y 36.4 % para la fibra insoluble, entre 4.3 y 7.5 % para la fibra soluble y entre 24.3 y 43.9 % para la fibra total.

Cevallos (2016), desarrolló una mermelada de mora de castilla (Rubus glaucus) en la cual incorporó pulpa de penca de nopal (Opuntia ficus indica) en la misma aplicó cuatro tratamientos, el control T1, (solo con mora), el T2 (48 y 2) %, el T3 (45 y 5) %, y el T4 (42 y 2) % de mora y nopal respectivamente; no se adicionó pectina en las formulaciones. Los resultados obtenidos indicaron que, una mayor cantidad de nopal, reduce el tiempo de cocción; aumenta el rendimiento, debido a las propiedades higroscópicas del mucílago del nopal; reduce el cambio en la coloración, aumenta la humedad, al evaporarse menos agua. Sensorialmente el tratamiento T4, fue el menos preferido, mientras que el tratamiento T3 mayor preferencia.

Mayorga (2012), en su estudio del efecto de la deshidratación por aire sobre la capacidad antioxidante del mortiño (Vaccinium floribundum Kunt), determinó que las mejores condiciones para la deshidratación del fruto del mortiño fueron a 40 °C con corte en mitades, pues el producto deshidratado presentó una capacidad antioxidante de (1704.23 µmol Trolox/ 100 g de muestra), concentración de antocianinas (3345.99 mg/100 g de fruta); polifenoles (2.182 mg equivalente de ácido gálico/ 100 g) y flavonoides (258.54 mg de Catequina/ 100 g de tejido), más elevadas con respecto a los tratamientos de 40 °C en cuartos, 60 °C en mitades, y 60 °C en cuartos; los resultados de los análisis físico químicos mostraron diferencias significativas entre los cuatro tratamientos.

8 Luna (2015), en su estudio de contenido de antocianinas y de la capacidad antioxidante en la concentración de pulpa de mortiño (Vaccinium floribundum Kunt) con adición de pulpa de tomate de árbol morado (Solanum betaceum), se concentró a 50 °C y 60 °C hasta que la mezcla de pulpas alcanzó 50 °Brix, durante este proceso se tomaron muestras con intervalos de 30 minutos para determinar la capacidad antioxidante y el contenido de antocianinas. La pulpa concentrada a una temperatura de 50 °C presentó mayor capacidad antioxidante con 63.1 eq µmol Trolox/ 100 g de muestra empleando el método ABTS y 0.8 eq µmol Trolox/ 100 g de muestra empleando el método DPPH, un contenido de antocianinas de 23.04 eq de cianidina-3-glucósido/ 100 g de muestra, un rendimiento del 61.1 %.

El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto de la adición de pulpa de nopal (Opuntia ficus indica) en la elaboración de láminas de uvilla (Physalis peruviana L), y se plantean los siguientes objetivos específicos:

- Realizar una caracterización física química de las pulpas. - Elaborar curvas de secado para cada formulación.

- Comparar los rendimientos obtenidos en cada formulación y determinar la mejor formulación.

9

2. METODOLOGÍA

2.1. MATERIAS PRIMAS

2.1.1. UVILLA

En el presente estudio se utilizaron uvillas (Physalis peruviana L), las mismas que fueron adquiridas en el mercado mayorista de la ciudad de Quito y trasladadas a la Planta Piloto de Ingeniería de Alimentos de la Universidad Tecnológica Equinoccial.

2.1.2. NOPAL

Se utilizaron pencas de nopal (Opuntia ficus indica), adquiridas en el mercado de Santa Clara en Quito y se trasladaron a la Planta Piloto de Ingeniería de Alimentos de la Universidad Tecnológica Equinoccial.

2.2. ANÁLISIS FÍSICOQUÍMICO DE LAS PULPAS

Se tomó una muestra de 100 ml de pulpa de uvilla (Physalis peruviana L), y 100 ml de pulpa de nopal (Opuntia ficus indica), a las cuales se les efectuaron los análisis fisicoquímicos establecidos en la norma NTE INEN 2 337:2008 para jugos, pulpas concentradas, néctares, bebidas de frutas y vegetales. Ver ANEXO I.

2.2.1 SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES

El contenido de sólidos solubles totales, tanto para la pulpa de uvilla como para la penca de nopal, se expresó en °Brix y se determinó según el método refractométrico descrito en la NTE INEN 380:1985; el análisis se realizó por triplicado, usando un refractómetro marca Portable Refractometer BOECO de graduación 0-32 °Bx.

2.2.2

10

2.2.3 ACIDEZ TOTAL TITULABLE

Para la uvilla se empleó el método de la A.O.A.C. 942.15 (2005), tomando 3 ml de muestra (pulpa) y 50 ml de agua destilada, luego se tituló con una solución de NaOH 0.1 N hasta alcanzar un pH de 8.2 usando un potenciómetro marca Milwaukee.

Para la muestra de penca de nopal se usó el método de la A.O.A.C. 939.05 (2000), tomando 10 ml de pulpa y 100 ml de agua destilada, luego se añadió 4 gotas de fenolftaleína y se tituló con una solución de NaOH 0.1 N hasta el viraje a un color rosado durante un minuto.

El análisis de las dos muestras se realizó por triplicado y el cálculo se determinó mediante la ecuación 1, el cual se expresó como porcentaje de ácido cítrico para la pulpa de uvilla, y como porcentaje de ácido málico para la pulpa de penca de nopal.

% Acidez= V NaOH*N NaOH*meq (ácido cítrico )*100

V (1)

Donde:

V: Volumen de NaOH gastado

N: Normalidad de la solución de NaOH

meq: Mili equivalente del ácido cítrico (0.064) o ácido málico (0.067) V: Volumen total de la muestra.

2.3. ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE

LAS PULPAS

Se efectuaron los análisis correspondientes a la composición química de la pulpa de uvilla y de la pulpa de penca de nopal en su estado fresco. Se determinó humedad, proteína, grasa, ceniza, fibra y carbohidratos totales. Estos análisis fueron realizados por el laboratorio de la Universidad Central del Ecuador (OSP) siguiendo los métodos descritos en la Tabla 1. Los resultados se pueden observar en el ANEXO II y III.

Tabla 1. Métodos de análisis para la composición química PARÁMETRO MÉTODO HUMEDAD (%) MAL-13/AOAC 981.10 PROTEINA (%) MAL-04/AOAC 925.10 GRASA (%) MAL-03/AOAC 991.36 CENIZA (%) MAL-02/AOAC 923.03

11

2.4. PROCESO DE ELABORACIÓN DE LÁMINAS DE

FRUTA

A continuación se describe las formulaciones que se realizaron para la elaboración de las láminas deshidratadas de fruta. Revisar ANEXO IV

2.4.1 FORMULACIONES

Por medio de pruebas preliminares se determinaron las formulaciones a aplicar y parámetros como: relación pulpa-azúcar (60-40) %, temperatura 60 °C (Muriel, 2013) y espesor 4 mm, para la deshidratación de las láminas de fruta, todos las formulaciones se realizaron por triplicado. En la Tabla 2, se expone un esquema de las formulaciones realizados.

Tabla 2. Formulaciones para la elaboración de láminas de uvilla con adición de pulpa de nopal

Formulaciones

% pulpa uvilla nopal F1 (CONTROL) 100 0

F2 95 5

F3 90 10

F4 85 15

2.4.1.1 Operaciones preliminares

La uvilla fue seleccionada tomando en cuenta los parámetros de calidad, calibre y estado de madurez, descritos en la NTE INEN 2485: 2009 requisitos de la uvilla fresca. Posteriormente se aplicaron las operaciones de limpieza y desinfección.

En el caso de la penca de nopal, se seleccionó y clasificó, según la calidad, el tamaño y el estado de madurez, que se estipulan en la NMX 068:2006, para los requisitos del nopal verdura. Finalmente se lavó y desinfectó, para retirar impurezas.

12

2.4.1.2 Obtención de la pulpa

Una vez limpias las uvillas y las pencas, se las sometió a un tratamiento de escaldado; en el caso de las uvillas se lo realizó por vapor a 90 °C durante un minuto, mientras que para las pencas el tratamiento fue por inmersión en agua a 90 °C por 3 minutos; luego se hizo un choque térmico, empleando agua fría. Después de despulpó, por separado, en una licuadora doméstica marca Oster. Las pulpas se envasaron en fundas de polietileno, cada una en porciones de 500 gramos, después se sellaron y almacenaron en congelación.

2.4.1.3 Mezcla

Se descongelaron las pulpas, una vez listas se procedió a mezclar; para todos las formulaciones se trabajó con 1200 g de mezcla, tomando en cuenta que el 60 % era pulpa y el otro 40 % azúcar. Primero se pesó la pulpa, y finalmente el azúcar.

Después de mezclar las pulpas se midió el pH, usando el método descrito en la NTE INEN-ISO 1842-2013, sumergiendo en la mezcla el electrodo del potenciómetro, marca Milwaukee, el pH fue estandarizado a 3.5 para lo cual se añadió ácido cítrico; y la concentración de sólidos solubles, mediante el método refractométrico definido en la NTE INEN 380:1985, usando un refractómetro marca Portable Refractometer BOECO de graduación 0-32 y 30-62 °Bx.

2.4.1.4 Concentración

La mezcla se sometió a un proceso de concentración a baño maría, a 60 °C hasta alcanzar los 55 °Brix (Nuggerud, 2014).

Durante el proceso de concentración se midió el porcentaje de sólidos solubles, pérdida de peso, con una frecuencia de 10 minutos entre cada medición.

2.4.1.5 Deshidratación

13 En la Figura 1 se muestran los pasos del proceso de elaboración de láminas de fruta deshidratadas.

Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de láminas de fruta

Uvilla Penca de nopal

O P E R A C I O N E S P R E V I A S O B T E N C I Ó N D E L A P U L P A M E Z C L A C O N C E N T R A C I Ó N

T= 100 °C t = 3 min T= 100 °C

t = 1 min

60 % - 40 % PU - AZÚCAR

(57 % - 3 %) - 40 % (PU - PN ) - AZÚCAR

(54 % - 6 %) - 40 % (PU - PN ) - AZÚCAR

(51 % - 9 %) - 40 % (PU - PN ) - AZÚCAR

CONCENTRACIÓN

MOLDEO

DESHIDRATACIÓN

CORTE

ENVASADO

T = 60 C 55 Brix

14

2.5. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO DE LAS LÁMINAS DE FRUTA

El análisis físico - químico de las láminas se realizó de la siguiente manera:

2.5.1 RENDIMIENTO

Se realizó el cálculo del rendimiento para los productos obtenidos de cada formulación mediante la Ecuación 2, tomando como peso inicial el registrado al inicio del proceso de concentración y como peso final el registrado al final del proceso de deshidratación:

%Rendimiento=Pf

Pi x 100 % (2) Donde:

Pf: peso final

Pi: peso inicial

2.5.2 SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES

Se tomaron muestras de cada formulación, al inicio y durante todo el proceso de deshidratación (cada 30 minutos). Los resultados se expresaron como °Brix, y se midió usando un refractómetro marca Portable Refractometer BOECO de graduación (60-90) °Brix, según el método refractométrico descrito en la NTE INEN 380:1985.

2.5.3 HUMEDAD

La humedad se determinó en una Termobalanza marca Mettler Toledo, modelo HB43, colocando 3 gramos de muestra a una temperatura de 105 °C; una vez terminado el proceso, se obtuvo directamente el porcentaje de humedad. El cálculo se realizó al inicio de la mezcla y cada 30 minutos hasta finalizar el proceso de deshidratación. La determinación se realizó por duplicado.

Con los datos obtenidos se elaboraron las siguientes curvas:

15

2.6. ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE

LAS LÁMINAS DE FRUTA

Se efectuaron los análisis correspondientes a la composición química de la lámina deshidratada de todas las formulaciones. Se determinó humedad, proteína, ceniza, grasa, carbohidratos totales y fibra. Estos análisis fueron realizados por el laboratorio OSP, siguiendo los métodos descritos en la Tabla 3, los resultados pueden ser observados en los ANEXOS VI, VII, VIII y IX.

Tabla 3. Métodos de análisis para la composición química de las láminas de fruta PARÁMETRO MÉTODO

HUMEDAD (%) MAL-13/AOAC 981.10 PROTEINA (%) MAL-04/AOAC 925.10

GRASA (%) MAL-03/AOAC 991.36 CENIZA (%) MAL-02/AOAC 923.03

FIBRA (%) MAL-50/PEARSON CARBOHIDRATOS TOTALES (%) Cálculo

2.7. ANÁLISIS SENSORIAL

Se realizó una prueba de aceptación, aplicando el método escalar de control, con una escala de cinco puntos; método descrito por Hernández (2005), en la cual los panelistas evaluaban cuatro atributos que fueron: el sabor, el color, el olor y la textura. Para lo cual a cada panelista se le presentó 4 envases diferenciados con un código diferente para cada muestra de cada formulación, el mismo contenía de 4 a 5 gramos de muestra, una cuchara, a cada panelista se le entregó la respectiva encuesta para el registro de sus resultados, revisar el ANEXO X y XI.

2.8. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

El trabajo de investigación se desarrolló con un diseño experimental completamente al azar con un solo factor, en el que se analizaron variables dependientes sólidos solubles totales, pH, acidez titulable.

16

3. ANÁLISIS DE RESULTADOS

3.1 ANÁLISIS FÍSICO- QUÍMICO DE LA MATERIA PRIMA

En la Tabla 4 se indican resultados de los análisis físico-químicos de la uvilla (Physalis peruviana) y del nopal (Opuntia ficus indica).

Tabla 4. Análisis físico-químico de la pulpa de uvilla (Physalis peruviana) y pulpa del nopal (Opuntia ficus indica).

PARÁMETRO UVILLA

NORMA

NOPAL NTE INEN 2485

pH 3.80 ± 0.16 --- 4.58 ± 0.15 Sólidos solubles

(°Brix) 13.85±0.21 > 10 3.78 ± 0.20 Acidez Titulable (%

ácido cítrico) 1.34±0.07 < 2.5 0.12±0.02

La norma NTE INEN 2485 (INEN, 2009) no establece un valor estándar para el pH de la uvilla, sin embargo el valor obtenido de 3.8, es similar a 3.68, valor reportado por González, Cotes, Medina, Lobo & Navas (2008) en su estudio.

Los sólidos solubles presentaron un valor de 13.85 °Brix, lo cual indica que se encuentra dentro del estándar en madurez de consumo, según señala la norma 2485 (INEN, 2009), con un valor mínimo de 10 °Brix. Lo mismo ocurre con el resultado de acidez titulable obtenido, el cual se encuentra dentro de los parámetros establecidos en la norma.

En cuanto a los resultados de los análisis realizados en la pulpa de nopal, al no contar con una norma técnica, se los ha comparado con valores obtenidos en estudios anteriores, de esta manera el pH obtenido en el presente estudio fue de 4.58, valor similar al reportado por Pérez (2008), en su trabajo de investigación, mismo que fue de 4.43; por otro lado el valor de pH obtenido en la investigación se encuentra dentro de la clasificación de alimentos poco ácidos del texto de Sáenz (2007), con un valor mayor e igual a 4.5.

17 Por otro lado en cuanto al resultado obtenido de acidez titulable no se encuentra similitud con el valor reportado por Pérez (2008), que fue de 0.74, mientras que en el presente estudio se obtuvo un valor de 0.12, ni al valor reportado por Cevallos (2016), que obtuvo un resultado de 0.49, lo cual puede deberse a condiciones de almacenamiento, ya que de acuerdo a lo descrito por Sáenz (2007), la acidez disminuye durante el almacenamiento a temperaturas superiores a 20 °C y se mantiene o aumenta a temperaturas más altas.

3.2 ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS

PULPAS

3.2.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA PULPA DE UVILLA

En la Tabla 5 se indican resultados de análisis de la composición química de la pulpa de uvilla (Physalis Peruviana)

Tabla 5. Análisis de la composición química pulpa de uvilla (Physalis peruviana) PARÁMETRO UVILLA

Humedad (%) 83.13* Proteína (%) 0.35*

Grasa (%) 0.11* Ceniza (%) 1.03* Fibra (%) 8.42* Carbohidratos totales (%) 15.38*

*Resultados obtenidos en el laboratorio OSP

El porcentaje de humedad de la uvilla fue de 83.13 %; valores similares fueron reportados por Reina (2015) y Juntamay (2010), de 86.50 y 82.31 % respectivamente.

El contenido de proteína de 0.35 %, difiere de los resultados obtenidos por Reina (2015) y Mendoza, Rodríguez & Millán (2012), que reportaron un valor de 0.00 y 1.10 % respectivamente, sin embargo concuerdan con el hecho de que una fruta no posee una cantidad de proteínas mayor a 1.5 % (Ulloa, 2007).

18 Por otro lado el resultado de 1.03 % correspondiente al valor de cenizas de la pulpa de uvilla, concuerda con el valor de 1.00 % obtenido por Mendoza et al (2012).

El valor de fibra de 8.42 % es superior al reportado en los estudios de Arias (2011), Reina (2015) y Mendoza et al (2012), que obtuvieron valores de fibra del 0.84, 0.00 y 4.80 % respectivamente, las diferencias en los resultados pueden deberse al grado de madurez de la uvilla utilizada en cada estudio.

El resultado de carbohidratos de la uvilla fue de 15.38 % el mismo que no difiere en mayor proporción en cuanto a los valores de 13.10 y 13.77 % obtenidos por Mendoza et al (2012) y Arias (2011) respectivamente.

3.2.2 COMPOSICIÓN QUÍMICA PULPA DE NOPAL

En la Tabla 6 se indican los resultados de análisis de la composición química de la pulpa de nopal (Opuntia ficus indica).

Tabla 6. Análisis de la composición química pulpa de nopal (Opuntia ficus indica) PARÁMETRO NOPAL

Humedad (%) 94.82* Proteína (%) 0.38*

Grasa (%) 0.10* Ceniza (%) 0.95* Fibra (%) 8.58* Carbohidratos totales (%) 3.75* *Resultados obtenidos en el laboratorio OSP

En cuanto a los valores de humedad de 94.82 % determinados para el presente análisis, se comparó con los resultados obtenidos por Guzmán & Chávez (2007), en su estudio bromatológico del cladiolo del nopal, en el mismo que analizan cladiolos de distintas edades, obteniendo valores de humedad de 92.57 y 94.33 %, inferiores al determinado en este estudio; según afirma, Maki, Peña, García, Arévalo, Calderón y Anaya, (2015) la diferencia de humedad puede deberse a variaciones en el tamaño e inclusive puede variar según la disponibilidad de agua del suelo durante el cultivo.

19 La cantidad de fibra, difiere a los valores de Guzmán y Chávez (2007), con 1.06 %, Pérez (2008), con 0.97 %, y Cevallos (2016), con 0.78 %, debido a que al igual que la proteína, el contenido de fibra depende de la edad de la penca de nopal, ésta aumenta a medida que crece la planta (Sáenz y Berger, 2006), por lo cual, se utilizaron nopales de edades diferentes, en cada uno de los trabajos.

Finalmente, en cuanto a la cantidad de carbohidratos, el porcentaje obtenido de 3.75 %, es ligeramente superior a los resultados reportados en Guzmán y Chávez (2007), con 2.43 % y al valor de 2.55 %, reportado por Cevallos (2016).

3.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DE LÁMINAS DE

FRUTA

3.3.1 MEZCLA

Los datos de la medición del pH de la mezcla, para cada formulación, se encuentran en la Tabla 7. Como se puede apreciar, el pH de la mezcla, aumenta conforme aumenta el porcentaje de nopal en la formulación. Por lo cual en el F1 que corresponde al control, al tener un pH de 3.52, no fue necesaria la corrección del mismo; no así en F2, F3 y F4 que requirió añadir ácido cítrico para regular el pH a 3.5, se observa además que los resultados de pH de F1 y F3 presentan diferencia significativa entre ellos, no así F2 y F4 que son estadísticamente iguales.

Tabla 7. Medición del pH de la mezcla de pulpas

MEDICIÓN*

FORMULACIÓN pH UVILLA pH NOPAL

pH mezcla de pulpas F1 3.34 ± 0.03 --- 3.34 ± 0.03a

F2 3.62 ± 0.02 4.43 ± 0.04 3.71 ± 0.04ab

F3 3.65 ± 0.03 4.54 ± 0.06 3.85 ± 0.04b

F4 3.83 ± 0.06 4.67 ± 0.15 3.97 ± 0.06ab

*media en base fresca ± desviación estándar (n=3)

Letras minúsculas iguales en la misma fila no denotan diferencia significativa Tukey= 0.32

20

Tabla 8. Medición de sólidos solubles de las pulpas mezcladas

MEDICIÓN*

FORMULACIÓN BRIX UVILLA BRIX NOPAL

BRIX MEZCLA DE PULPAS

F1 14.13 ± 0.06 --- 14.13±0.06a

F2 13.17 ± 0.29 4.03 ± 0.06 13.00 ± 0.00a

F3 13.97 ± 0.06 4.00 ± 0.00 13.00 ± 0.00a

F4 13.87 ± 0.15 3.70 ± 0.17 12.97 ± 0.10a

*media en base fresca ± desviación estándar (n=3)

Letras minúsculas iguales en la misma fila no denotan diferencia significativa Tukey= 1.31

3.3.2 CONCENTRACIÓN

3.3.2.1 Sólidos solubles

En la Figura 2, se observa como el contenido de sólidos solubles asciende conforme aumenta el tiempo de concentración, esta tendencia se observa en todas las formulaciones; sin embargo F3 y F4 alcanzan los 55 °Brix a los 80 minutos, en tanto que las formulaciones F1 y F2 llegan a la misma concentración a los 50 minutos; esto se debe principalmente a la capacidad del mucílago del nopal para retener agua; una curva con la misma tendencia reporta Cevallos (2016), durante el proceso de concentración de mermelada de mora con adición de pulpa de nopal, no obstante el tiempo de concentración en los tratamientos con mayor contenido de pulpa de nopal, fue menor respecto a los otros tratamientos.

21

Figura 2. Porcentaje de sólidos solubles en relación al tiempo durante la concentración

3.3.3 DESHIDRATACIÓN

3.3.3.1 Sólidos solubles

En la Figura 3 se observa el comportamiento de las curvas del contenido de sólidos solubles, de las cuatro formulaciones, con respecto al tiempo de deshidratación, en la cual se ve una tendencia de crecimiento; similar a las curvas reportadas por Reina (2015), Quimbiulco (2014) y Nuggerud (2014), las cuales presentan comportamientos similares, independientemente de la fruta con la que se haya trabajado, debido a que al evaporarse el agua el contenido de sólidos solubles aumenta.

Figura 3. Porcentaje de sólidos solubles en relación al tiempo durante el secado

45.00 47.00 49.00 51.00 53.00 55.00 57.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Só lid o s so lu b le s (° Br ix ) Tiempo (min)

100 % uvilla - 0 % nopal (F1) 95 % uvilla - 5 % nopal (F2)

90 % uvilla - 10 % nopal (F3) 85 % uvilla - 15 % nopal (F4)

55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00

0 100 200 300 400 500 600

Sólid o s so lu b le s (° Brix) Tiempo (min)

100 % uvilla - 0 % nopal (F1) 95 % uvilla - 5 % nopal (F2)

22 En la Tabla 9 se presenta un resumen de los sólidos solubles alcanzados al final del proceso de deshidratación, para las 4 formulaciones.

Tabla 9. Resumen resultados de sólidos solubles al final del proceso de deshidratación Formulaciones % pulpa SÓLIDOS SOLUBLES

uvilla nopal

F1 (CONTROL) 100 0 74.63±1.12b

F2 95 5 74.67±1.53b

F3 90 10 73.17±1.07b

F4 85 15 69.70±0.66a

Letras minúsculas iguales en la misma fila no denotan diferencia significativa Tukey=2.97

23

3.3.3.2 Curvas de secado

En la Figura 4 se aprecia la curva de humedad del producto con relación al tiempo de secado

Figura 4. Humedad del producto con relación al tiempo de deshidratación

Como evidencian las curvas correspondientes a las cuatro formulaciones, mientras más tiempo transcurre, menor es la humedad, esto ocurre debido a que en la primera etapa del proceso de deshidratación conocida como estabilización, se produce una mayor pérdida de agua, ya que se elimina con mayor rapidez el agua de la superficie (Mayorga, 2012). La pérdida de agua en F1 y F2, fue mayor con respecto a las otras formulaciones, sin embargo el tiempo de deshidratación de las láminas fúe el mismo para las cuatro formulaciones, 8.5 horas (510 minutos); tiempo menor al reportado por Quimbiulco (2014), que en su estudio determinó un tiempo de secado de 600 minutos, para las láminas de tomate amarillo sin concentrar, de grosor 4 mm y una temperatura del deshidratador de 60 °C. Por otro lado la humedad final que se obtuvo en el presente estudio fue de entre 0.25 y 0.40 (kg de agua/kg de sólido seco). Datos diferentes fueron reportados por Reina (2015), Merino (2002) y Guerra (2005) con humedades finales de 0.31, 0.30 y 0.67 (kg de agua/kg de sólido seco) respectivamente, en la elaboración de láminas deshidratadas de uvilla, arándano, manzana y murta, en tiempos de deshidratacion de 6, 26 y 32 horas.

0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H u m ed ad (kg a gu a/k g s ó lido s se cos ) Tiempo (h)

100 % UVILLA - 0 % NOPAL (F1) 95 % UVILLA - 5 % NOPAL (F2)

24 A continuación en la Figura 5 se observa la curva de velocidad de secado con relación al tiempo, la cual evidencia un comportamiento similar para las 4 formulaciones, presentan una velocidad decreciente, resultados similares a los expuestos por Quimbiulco (2014), en la deshidratación de pulpa de tomate de árbol amarillo concentrado; la formulación 4 presenta por mayor tiempo velocidad constante, respecto a las demás formulaciones.

Por otro lado en F3 se observó entre las 4 y 6 horas, existe un incremento en la velocidad, hasta alcanzar una velocidad de 0.385 (kg/m2 _{h); una curva}

similar expone Reina (2015), para el proceso de deshidratación de láminas de uvilla con adición de pulpa de tomate amarillo; que evidencia una velocidad creciente hasta alcanzar un nivel máximo y posteriormente un periodo de velocidad decreciente (humedad crítica); por su parte Merino (2002) y Guerra (2005) reportan curvas con una tendencia similar en la elaboración de láminas de murta, arádano, manzana.

Figura 5. Velocidad de secado con relación al tiempo de deshidratación

En la figura 6 se observa el contenido de humedad del producto con respecto a la velocidad de secado de cada formulación; se observa una mayor velocidad de secado para los F1 y F2 al transcurrir la primera hora, es decir se elimina una mayor cantidad de agua en comparación a las otras formulaciones; se observa además que F4 elimina una menor cantidad de agua de todas las formulaciones, durante las primeras 3 horas, lo cual se ve reflejado en un valor de humedad final de 28.22 %, valor que supera a los obtenidos para las otras formulaciones, estos resultados se reflejan en la Tabla 11; las curvas correspondientes a las 4 formulaciones muestran una tendencia de decrecimiento similar a la curva obtenida por Quimbiulco (2014), en el proceso de deshidratación de pulpa de tomate de árbol concentrada y sin concentrar; no obstante los resultados difieren a los reportados por Reina (2015) en su estudio; lo cual puede deberse a factores tales como humedad

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ve locid ad d e se cad o (kg/m 2 h ) TIEMPO (h)

25 del ambiente, velocidad de aire y presión, los cuales no fueron controlados durante el proceso.

Se pueden observar los análisis realizados, en el ANEXO XII.

Figura 6. Velocidad de secado con relación a la humedad

Un reporte de resultados finales para las 4 formulaciones, se encuentra en la Tabla 10, como se observa no existe diferencia significativa entre los valores de humedad final para las láminas obtenidas de las cuatro formulaciones. Las formulaciones F3 y F4 al final del proceso de secado presentaron una humedad más alta con valores de 22.14 ± 4.30 % y 28.22 ± 3.88 %, en relacion a las demás formulaciones; valores que superan a los reportados por Reina (2015), que determinó una humedad de 23.15 %, para las láminas de uvilla con adición de pulpa de tomate de árbol, esta variación en el porcentaje de humedad puede deberse a que en el presente se trabajó con pulpa de nopal, dicha pulpa tiene la capacidad de retener agua, tal como lo menciona Cevallos (2016), quien reportó valores de humedad más alta, para aquellos tratamientos en los que incorporó mayor cantidad de pulpa de nopal, en la elaboración de mermelada de mora.

0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450

0.200 0.300 0.400 0.500 0.600

Ve locid ad d e se cad o (kg/m 2 h )

Humedad (kg de agua / kg sólidos secos)

100 % uvilla - 0 % nopal (F1) 95 % uvilla - 5 % nopal (F2)

26

Tabla 10. Resumen resultados de humedad al final del proceso de deshidratación Formulaciones % pulpa HUMEDAD

uvilla nopal

F1 (CONTROL) 100 0 22.45±2.23a

F2 95 5 20.04±1.37a

F3 90 10 22.14±4.30a

F4 85 15 28.22±3.88a

Letras minúsculas iguales en la misma fila no denotan diferencia significativa Tukey=8.30

3.3.4 RENDIMIENTO

A continuación en la Tabla 11 se exponen los rendimientos en las 4 formulaciones, se observa un menor porcentaje de rendimiento tanto en el F3 y F4, adicional se observa que entre F1 y F2 hay diferencia significativa, no así en los dos últimos.

Los valores de rendimiento obtenidos son más altos en comparación a los valores reportados por Guerra (2005), en la elaboración de láminas a partir de arándano y manzana, con el 25-38 %, y por Merino (2002), con 26-30 % en la obtención de láminas a base de pulpa de murta y manzana. Este mayor rendimiento, se debe a que el porcentaje de azúcar adicionado en la presente investigación, fue del 40 % en tanto que en los estudios mencionados usaron el 15 % de azúcar en la formulación.

Tabla 11. Resumen de resultados de rendimiento de las láminas

FORMULACIÓN PESO INICIAL PESO FINAL (g) RENDIMIENTO (%)

1 1040.33±1.53 731.00±2.65 70.27±0.17c

2 1235.00±1.00 818.67±1.53 66.29±0.12b

3 1256.67±1.53 805.33±2.08 64.08±0.09a

4 1256.00±2.00 794.33±9.45 63.24±0.87a

Todos los datos son el promedio (n=3) ± desviación estándar

Letras minúsculas iguales en la misma columna no denotan diferencia significativa Tukey= 1.17

3.4 ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS

LÁMINAS DE FRUTA

27

Tabla 12. Resultados delanálisis proximal de las cuatro tformulaciones PARÁMETRO F 1 F2 F 3 F 4 PROTEÍNA (%) 0.57* 0.31* 0.40* 0.46* HUMEDAD (%) 24.45* 24.22* 23.64* 28.57*

GRASA (%) 0.21* 0.22* 0.33* 0.19* CENIZAS (%) 1.09* 0.97* 1.08* 0.93* CARBOHIDRATOS

(%)

73.68* 74.28* 74.55* 69.85*

FIBRA CRUDA (%) 9.33* 10.81* 10.57* 10.56* SÓLIDOS

SOLUBLES (%)

75.00* 75.00* 75.00* 70.00*

pH 3.44* 3.41* 3.44* 3.55* ACIDEZ (% de ácido

cítrico)

2.37* 2.79* 2.54* 2.11*

*Resultados obtenidos en el laboratorio OSP

Como se observa, los resultados obtenidos en cuanto a la composición química de las láminas son similares en las 4 formulaciones, los cuales comparados con los resultados expuestos por Reina (2005), se evidencia una variación en cuanto a sólidos solubles y carbohidratos totales, misma que reporta valores de 84.3 °Brix y 77.31 % respectivamente , en tanto que en el presente estudio se obtuvieron valores inferiores de (70-75) °Brix y (69.85 – 74.55) % de carbohidratos; sin embargo el contenido de carbohidratos es elevado debido a la cantidad de azúcar añadida; otra diferencia se evidencia en los resultados de humedad ya que en la investigación realizada por Reina (2005), reporta un valor de 18.59 % en tanto que en esta investigación se obtuvieron valores de humedad más altos siendo F4 el que mayor contenido de humedad presentó con un valor de 28.57 %, lo cual puede deberse a que el mucílago del nopal se caracteriza por su capacidad para retener agua, siendo F4, el que mayor porcentaje de nopal tiene en su formulación.

28

3.5 ANÁLISIS SENSORIAL

3.5.2 SABOR

El análisis estadístico que se muestra en la Figura 7, indica el promedio de la evaluación sensorial, para el sabor.

Figura 7. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad del sabor. Letras diferentes en muestras denotan diferencia significativa

Para este atributo se observa que existe diferencia significativa entre F1 y F3; las láminas con mayor contenido de pulpa de nopal presentaron una aceptación baja en cuanto al sabor, respecto a F1 sin adicion de pulpa de nopal; resultados similares obtuvo Cevallos (2016), qué elaboró mermelada de mora, incorporando pulpa de nopal en la formulación, sin adicionar ningún tipo de enmascarador de sabor, y obtuvo un resultado de aceptación bajo para la mermelada que mayor contenido de nopal en la formulación.

Por otro lado en el estudio realizado por Anrrango y Burbano (2012), se elaboró una mermelada de fresa con nopal, empleando edulcorantes bajos en calorías, además se usó Bicarbonato de sodio para minimizar el aporte de sabores extraños por parte del mucílago del nopal, teniendo como resultado una gran aceptación en cuanto al sabor de la mermelada, debido a que se mantuvo el sabor característico de la fresa, que en comparación con la aceptación obtenida en el presente estudio, fue satisfactoria, debido a que en este no se utilizó ningún tipo de neutralizante de sabor, lo cual se demuestra con la baja preferencia de F3 y F4.

29

3.5.3 COLOR

El análisis estadístico que se muestra en la Figura 8, indica el promedio de la evaluación sensorial, para el color.

Figura 8. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad del color. Letras diferentes en muestras denotan diferencia significativa

Para el atributo de color se observa que existe diferencia significativa entre F1 y F4, siendo F1 la formulación que mayor aceptación tuvo en cuanto al color, seguido de F2 y F3; siendo F4 el que menor aceptación presentó en cuanto al color. Lo cual contrasta con los resultados expuestos por Cevallos (2016), ya que resporta con mayor aceptación las mermeladas que más contenido de nopal tuvieron en la formulación e indica que los resultados se deben a que la presencia del nopal mejora el brillo de la mermelada; sin embargo, estadísticamente, no existió un tratamiento preferido con respecto al color.

30

3.5.4 OLOR

El análisis estadístico que se muestra en la Figura 9, indica el promedio de la evaluación sensorial, para el olor.

Figura 9. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad del olor. Letras diferentes en muestras denotan diferencia significativa

Para el atributo de olor se observa que existe diferencia significativa entre F1 y F3, siendo el primero el que mayor aceptación tuvo en cuanto al color, seguido de F2 y F4; siendo F3 la formulación que menor aceptación presentó en cuanto al olor, resultados similares a los reportados por Cevallos (2016), que obtuvo un nivel de aceptación bajo en cuanto al olor, en la mermelada con mayor contenido de pulpa de nopal.

3.5.5 TEXTURA

Para el parámetro de textura se observa que existe diferencia significativa entre F1 y F3, siendo la formulación control, la que mayor aceptación tuvo; por su parte Merino (2002) en su estudio, obtuvo una aceptación baja en las láminas obtenidas del tratamiento control (100 % murta), la aceptación en cuanto a la textura presentó resultados de aceptación altos al incorporar pulpa de manzana en la formulación; no así en el presente estudio la aceptación disminuye conforme aumenta el contenido de pulpa de nopal en la formulación.

D

31 El análisis estadístico que se muestra en la Figura 10, indica el promedio de la evaluación sensorial, para el parámetro de textura.

Figura 10. Evaluación Sensorial de Aceptabilidad de la textura. Letras diferentes en muestras denotan diferencia significativa

B

AB

32

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1 CONCLUSIONES



 Se determinó que la pérdida de agua en el proceso de deshidratación fue proporcional al incremento en el porcentaje de sólidos solubles; sin embargo cuanto mayor porcentaje de pulpa de nopal se incorporó en la formulación, disminuyó el porcentaje de sólidos solubles

 En las curvas de secado se observó una pérdida de humedad y una velocidad de secado, inferior en F3 y F4; debido a la capacidad del mucílago del nopal para retener agua, lo que provocó que estas láminas presenten una humedad más alta, respecto a las otras formulaciones.

 La formulación control sin adición de pulpa de nopal presentó un rendimiento de 70.27 % superior a los obtenidos en las otras formulaciones con adición de pulpa de nopal.

 La formulación que mayor aceptación tuvo en cuanto a parámetros de sabor, color, olor y textura, fue la formulación control, seguido de F2 que contenía el 5 % de pulpa de nopal, por lo que se determinó que al incrementar la cantidad de nopal en la formulación baja la aceptación por parte de los consumidores.

33

4.2 RECOMENDACIONES

 Realizar un estudio con adición de bicarbonato de sodio para neutralizar el sabor del nopal.

34

5. BIBLIOGRAFÍA

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A.O.A.C. (2005). Official Method 942.15. Acidity (Titratable) of Fruit Products. . Association of Official Agricultural Chemists.

Almeida, S., & Báez, L. (2009). Elaboración y evaluación de conservas en almíbar y salmuera a partir de penca de nopal (Opuntia ficus indica).

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38

ANEXO I

39

ANEXO II

40

ANEXO III

41

ANEXO IV

42

ANEXO V

43

ANEXO VI

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE

FRUTA F1 (CONTROL)

44

ANEXO IIIII

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F2 (95 %

45

ANEXO VIII

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F3 (90 %

46

ANEXO IX

RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA DE LAS LÁMINAS DE FRUTA F4 (85 %

47

ANEXO X