UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
ESTUDIO DE LA VIDA ÚTIL DE NÉCTAR A BASE DE
ZANAHORIA CON NARANJA
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO DE ALIMENTOS
JAVIER DARÍO DELGADO OCAMPO
DIRECTOR: ING. JUAN BRAVO Ph.D.
DECLARACIÓN
Yo, JAVIER DARÍO DELGADO OCAMPO, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva como título “Estudio de la vida útil de néctar a base de zanahoria con naranja”, que, para aspirar al título de Ingeniero de Alimentos fue desarrollado por Javier Darío Delgado Ocampo, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación.
__________________________
Ing. Juan Bravo Ph.D.
1001367414
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTOS
Agradezco al Ing. Jorge Viteri, Decano de la Facultad de Ciencia de la ingeniería, por todo el apoyo recibido a lo largo de la carrera estudiantil.
A las autoridades y docentes de la Universidad Tecnológica Equinoccial, por estar siempre pendiente de las necesidades de los estudiantes.
Al Ing. Juan Bravo, director de tesis, por toda la paciencia que demostró a lo largo del trabajo, y quien fue un excelente tutor.
A la empresa ALIMENTOS KILMU, por permitir que pueda realizar mí trabajo de tesis, pero ante todo, por ser un sueño hecho realidad.
A todo los compañeros y amigos, que hicieron más placentero la vida estudiantil.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
Página
1. INTRODUCCIÓN ………...1
1.1 OBJETIVO GENERAL………..2
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS………2
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ……….4
2.1 NÉCTAR……….4
2.1.1 ELABORACIÓN DE NÉCTAR.………4
2.1.1.1 Clasificación.………....………4
2.1.1.2 Lavado…………..……….5
2.1.1.3 Desinfección………..………...5
2.1.1.4 Extracción del zumo………5
2.1.1.5 Mezcla……….……….5
2.1.1.6 Pasteurización………...………..……...6
2.1.1.7 Envasado ……….…………...6
2.1.1.8 Enfriado………..…………..6
2.2 ZANAHORIA.………..7
2.3 NARANJA ..……….…….10
2.4 FACTORES QUE AFECTAN EL DETERIORO Y EL TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE ALIMENTOS………..………..11
2.4.1 FACTORES EXTRÍNSECOS QUE INTERVIENEN EN EL DETERIORO DE LOS ALIMENTOS….…...…...12
2.4.1.1 Temperatura………..………..12
2.4.1.2 Humedad relativa………13
2.4.1.3 Aire y oxígeno………….…………..………...13
2.4.1.4 Luz………..……….……..13
2.4.2 PARÁMETROS QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UN ALIMENTO………..…...…...……14
2.4.2.1 pH……….………...14
ii
Página
2.5 MICROBIOLOGÍA DEL NÉCTAR………..………….…...15
2.5.1 BACTERIAS…………..……….…....16
2.5.2 MOHOS…………..……….16
2.5.3 LEVADURAS………..16
2.6 VIDA ÚTIL………..……….17
2.6.1 PRUEBAS DE ESTABILIDAD..…………..………19
2.6.1.1 Condiciones de almacenamiento……….20
2.6.1.1.1 Condiciones Ambientales..………….20
2.6.1.1.2 Condiciones aceleradas….………….21
2.6.1.1.3 Condiciones extremas…….……...….21
2.7 CALIDAD SENSORIAL DEL PRODUCTO………21
2.7.1 ANÁLISIS SENSORIALES………...22
2.7.1.1 Test de comparación………...22
2.8 PRUEBAS ESTADÍSTICAS……….23
2.8.1 ANALISIS DE VARIANZA (ANOVA)………23
3. METODOLOGÍA………..24
3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Y PRODUCTO FINAL………...24
3.1.1 DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES………..……24
3.1.2 DETERMINACIÓN DEL pH………….…………...…..…..24
3.1.3 INFORMACIÓN NUTRICIONAL DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA……….……25
3.2 DISEÑO DEL EXPERIMENTO PARA DETERMINAR LA VIDA ÚTIL DEL PRODUCTO……….…………..…26
3.2.1 ELABORACIÓN DE MUESTRAS DE NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA……..…...…………..26
3.3 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS………..………….……29
iii
Página
3.3.2 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LA MATERIA PRIMA Y DEL NÉCTAR SIN PASTEURIZAR……….…..31 3.3.3 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LAS MUESTRAS
SIN PRUEBAS ACELERADAS……….….……..….31 3.3.4 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS
SOMETIDAS A 45°C Y 35°C…………..……….………….31 3.3.5 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS
SOMETIDAS TEMPERATURA AMBIENTE..……….…….32 3.4 ANÁLISIS SENSORIAL DE LAS MUESTRAS ……..…….…….32
3.4.1 FORMATO DE LAS PRUEBAS DE COMPARACIÓN MÚLTIPLE………..………..33 3.5 DETERMINACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DEL NÉCTAR DE
ZANAHORIA CON NARANJA………..…………34 3.5.1 CORRELACIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DE LA
VIDA ÚTIL DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON
NARANJA………35
4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES………...36 4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Y
PRODUCTO FINAL.………36 4.1.1 DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLES
TOTALES (BRIX)………..………....36 4.1.2 DETERMINACIÓN DEL pH………...………37
4.1.3 INFORMACIÓN NUTRICIONAL DEL NÉCTAR
DE ZANAHORIA CON NARANJA…...………….………..37 4.2 MICROBIOLOGÍA DEL NÉCTAR……..……….38
4.2.1 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LA MATERIA PRIMA Y DEL NÉCTAR SIN PASTEURIZAR..………38 4.2.2 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LAS MUESTRAS SIN
iv
Página
4.2.3 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS
SOMETIDAS 45°C……….………..………..41
4.2.4 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS 35°C……….………43
4.2.5 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A TEMPERATURA AMBIENTE……….45
4.3 ANÁLISIS SENSORIAL DE LAS MUESTRAS………46
4.3.1 ANÁLISIS DE RESULTADOS ANOVA………46
4.4 DETERMINACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DEL PRODUCTO…….48
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ……….……..……52
5.1 CONCLUSIONES……….………..52
5.2 RECOMENDACIONES………53
BIBLIOGRAFÍA……….……...………54
v
ÍNDICE DE TABLAS
Página Tabla 1. Valor nutricional de la zanahoria en 100 g de sustancia
comestible...…...8
Tabla 2. Principales países productores de Zanahoria………...9
Tabla 3. Valor nutricional de la Naranja en 100 g de sustancia comestible………..….…….10
Tabla 4. Principales países productores de naranja (en Toneladas) ……....11
Tabla 5. Muestras expuestas a 45°C y 75% de Humedad relativa ………...27
Tabla 6. Muestras expuestas a 35°C y 75% de Humedad relativa ………...28
Tabla 7. Muestras almacenadas a 16°C y 55% de humedad relativa.……..29
Tabla 8. Sólidos solubles totales (Brix) de las materias primas...…………..36
Tabla 9. Sólidos solubles totales (Brix) del néctar de zanahoria con naranja………...36
Tabla 10. pH de la materia prima y el producto final….………...37
Tabla 11. Información nutricional de Néctar Kilmu …………...…………...38
Tabla 12. Análisis del zumo de naranja sin pasteurizar………...39
Tabla 13. Análisis de zumo de zanahoria sin pasteurizar.………...…..39
Tabla 14. Análisis del néctar de zanahoria con naranja sin pasteurizar..…40
Tabla 15. Análisis microbiológicos de las muestras frescas no sometidas a pruebas aceleradas...41
vi
Página Tabla 17. Análisis microbiológico de las muestras almacenadas a
35°C……...44
Tabla 18. Análisis microbiológico de muestras almacenadas a
temperatura ambiente en la ciudad de Quito (15°C)………...45
Tabla 19. Intensidad de parámetros sensoriales de muestras expuestas a pruebas aceleradas ………..………..47
Tabla 20. Intensidad de parámetros sensoriales de muestras expuestas a pruebas aceleradas……….………47
Tabla 21. Tabla de correlación de muestras almacenadas a 45°C con muestras almacenadas a 16°C………...………...49
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Página Figura 1. Proceso de elaboración del néctar………6
Figura 2. Crecimiento de microorganismos en 10 días, en muestras a
45°C y 75% de humedad relativa….………43
Figura 3.Crecimiento de microorganismos en el néctar a la temperatura
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ÍNDICE DE ANEXOS
Página ANEXO 1. EQUIPOS DE MEDICIÓN Y ESTUFAS……….59
ANEXO 2. FORMATO PARA LA EVALUACIÓN DE SABOR…………....…60
ANEXO 3. SÓLIDOSSOLUBLES DE LAS MATERIAS PRIMAS…………..61
ANEXO 4. SÓLIDOS SOLUBLES DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA……….……61
ANEXO 5. pH DEL JUGO DE NARANJA………..……62
ANEXO 6. pH DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA………...62
ANEXO 7. RESULTADOS SENSORIALES DE LAS MUESTRAS
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RESUMEN
El objetivo del presente trabajo de investigación, fue determinar la vida útil del néctar elaborado a base de zanahoria con naranja, sin preservantes, para la empresa ALIMENTOS KILMU.
Mediante los estudios previos realizados por ALIMENTOS KILMU, se determinó que la vida útil del néctar de zanahoria con naranja, sin la adición de preservantes, y sin pasteurizar, era de dos días máximo, por lo que se debía hacer un estudio para poder determinar y alargar el tiempo de expiración del producto.
Las muestras que se utilizaron para la experimentación fueron pasteurizadas a 65°C por 30 minutos, para reducir la carga microbiana, pero sin dañar las características nutricionales del producto. Con este proceso se realizaron dos lotes de producción de 29 unidades, y uno de 6 unidades de 234 ml cada una. Las muestras fueron sometidas a pruebas aceleradas de estabilidad, para lo cual se dividió a cada lote en 4 muestras, para hacer controles microbiológicos en los días establecidos por el estudio, el primero fue expuesto a 45°C por 10 días, y el segundo a 35°C por 16 días, las dos a una humedad relativa del 75%. El tercer lote se almaceno a condiciones ambientales de la ciudad de Quito, que son 16°C y 55% de HR, por 75 días, y luego se hicieron análisis microbiológicos para determinar la calidad microbiológica del producto.
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SUMMARY
The objective of this research was to determine the shelf life of nectar made from carrot and orange, without preservatives, for the company ALIMENTOS KILMU.
Through previous studies by ALIMENTOS KILMU, it was determined that the shelf life of carrot and orange nectar, without the addition of preservatives and unpasteurized, was two days max, so you should do a study to determine and extend the expiration time of the product.
The samples that were used for experiments were pasteurized at 65 ° C for 30 minutes, to reduce the microbial load, but without damaging the nutritional characteristics of the product. This process is performed with two batches of production of 29 units, and one of 6 units of 234 ml each. Samples were subjected to accelerated stability tests, for which each lot was divided into 4 samples for microbiological controls on days established by the study, the first was exposed to 45 ° C for 10 days, and the second 35 ° C for 16 days, both at a relative humidity of 75%. The third batch was stored at ambient conditions in the city of Quito, which is 16 ° C and 55% RH for 75 days and then were analyzed to determine the microbiological quality of the product.
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1. INTRODUCCIÓN
Alimentos Kilmu es una pequeña empresa, creada por 4 estudiantes de la Carrera de Alimentos de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, de la Universidad Tecnológica Equinoccial, quienes han venido trabajando por 3 años, proponiendo alternativas saludables de alimentación principalmente en la ciudad de Quito. La intención de la empresa a mediano plazo, es exportar sus productos a mercados más grandes.
La tendencia en el consumo de bebidas naturales en el Ecuador, se ha incrementado en los últimos años, por el cambio de mentalidad que se ha producido en el mercado, de alimentarse de mejor manera para vivir sano. Por este motivo la Empresa Alimentos Kilmu, se encuentra produciendo néctar de zanahoria con naranja, llamado Kilmu Néctar, el cual tiene gran acogida en el mercado (López, 2011).
Este producto tiene características nutricionales elevadas por la complementación nutricional de vitaminas existente entre la zanahoria y la naranja (Vasco, 2008, Rimache, 2007).
En Ecuador, existen pocas empresas que producen néctar de zanahoria con naranja a nivel industrial, el consumo se ha concentrado en pequeños negocios, en los que no precisamente se realiza con la calidad sanitaria que debe existir para garantizar la inocuidad del producto. A nivel internacional fabrican este tipo de bebidas empresas reconocidas como Nestlé, Don Simón, Granini, entre las más grandes, siendo comerciados para Europa, principalmente en España.
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La descomposición del producto fresco sin pasteurizar, es provocada por las características microbiológicas de la materia prima, en especial de la zanahoria, que al ser cultivada en el suelo y al no tener un pH ácido, presenta una carga microbiológica más elevada que la naranja, y por lo tanto más perecible, lo que afecta en la vida útil del néctar. Por lo que fue necesario seguir con la adición de sorbato de potasio (Alimentos Kilmu, 2009a).
Por lo que se vió la necesidad de investigar acerca de la vida útil del néctar de zanahoria con naranja, sin la adición de preservantes en la formulación, con un proceso térmico eficiente que ayude a eliminar la mayor cantidad de carga microbiana, y que pueda mantener las características nutricionales del producto, acoplándose a las condiciones de la planta en Alimentos Kilmu.
La vida útil de un alimento es el período de tiempo después de la producción de un producto, durante el cual se mantiene el nivel requerido de sus cualidades organolépticas y de seguridad bajo determinadas condiciones de conservación (Casp, Abril, 2003).
Alimentos Kilmu quiere elaborar un producto que esté libre de conservantes, pero que tenga una vida útil más prolongada, por lo que se proponen los siguientes objetivos:
1.1 OBJETIVO GENERAL
• Determinar la vida útil de néctar de zanahoria con naranja.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
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2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1. NÉCTAR
El néctar, definido como una bebida natural para el consumo humano, es el producto elaborado con jugo, pulpa o concentrado, obtenidos de frutas u hortalizas, el cual, en su elaboración se adiciona agua e ingredientes permitidos, como edulcorantes, preservantes y estabilizantes (Camacho, 1993).
Los néctares presentan características organolépticas, en las que deben estar libres de materias y sabores extraños, ajenos a los característicos de la materia prima, ya que deben poseer color y olor semejante a la fruta u hortaliza del cual proviene, también debe presentar una cantidad de sólidos solubles, medidos mediante lectura refractométrica a 20ºC, en porcentaje no debe ser inferior a 12% o 12 °Brix y su pH leído también a 20ºC no debe ser inferior a 3 (Camacho, 1993).
2.1.1. ELABORACIÓN DE NÉCTAR
La elaboración de néctar es un proceso que se lo detalla a continuación:
2.1.1.1. Clasificación
5 2.1.1.2. Lavado
La materia prima es lavada para eliminar suciedad, tierra, bacterias superficiales, mohos y otros contaminantes, como insecticidas y fertilizantes (Alimentos Kilmu, 2009b).
2.1.1.3. Desinfección
Se desinfecta con soluciones de 5 ppm de cloro, para la eliminación de la carga microbiana de la materia prima (Alimentos Kilmu, 2009b).
2.1.1.4. Extracción del zumo
Para la extracción del jugo, tanto de frutas como de hortalizas, se las realiza por medio de un extractor para cítricos, con movimiento circular de ¾ HP y 3500 R.P.M. y para la zanahoria se utiliza un extractor ½ H.P. y 1745 R.P.M. (Alimentos Kilmu, 2009b).
2.1.1.5. Mezcla
6 2.1.1.6. Pasteurización
Se pasteuriza el néctar a 65°C, por 30 minutos, con agitación constante para que pueda homogeneizarse el producto, de esta manera eliminar en cierto porcentaje la separación de fases en el producto final (Alimentos Kilmu, 2009b).
2.1.1.7. Envasado
Luego se envasa a la misma temperatura, evitando la formación de espuma, en botellas de vidrio, plástico, o envases de Tetra Pak (Alimentos Kilmu, 2009b).
2.1.1.8. Enfriado
Para completar el proceso de pasteurización se debe someter a una temperatura de refrigeración, de esta manera se evita el crecimiento microbiano (Alimentos Kilmu, 2009b).
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Materia Prima Clasificación.
Lavado
Desinfección
Extracción del zumo
Agua, Edulcorante, zumo de naranja, zumo de
zanahoria
Mezcla
Pasteurización
Envasado
Enfriado
Néctar de zanahoria y naranja
Figura 1. Proceso de elaboración del néctar de zanahoria y naranja
2.2. ZANAHORIA
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Los beneficios de la zanahoria son múltiples, estos son los principales:
Dilatador de las arterias coronarias, anti diabética, anti diarreica, anti flatulenta, nutritiva para la piel, para mejorar las condiciones del corazón hipertenso, anginas de pecho, hipertensión, diabetes (Baca, 2006). En la tabla 1 se puede apreciar la composición nutricional de la zanahoria.
Tabla 1. Valor nutricional de la zanahoria en 100 g de sustancia comestible Nutriente Cantidad (g)
Agua (g) 88.6
Carbohidratos (g) 10.1
Lípidos (g) 0.2
Calorías (cal) 40 Vitaminas A (µg) 600 a 3600 Vitamina B1 (mg) 0.13 Vitamina B2 (mg) 0.06 Vitamina B6 (mg) 0.19 Vitamina C (mg) 6
Potasio (mg) 0.1
(Vasco, 2008)
Las variedades de zanahoria existentes son:
• Kuruda
• Nantes
• Chantenay
• Emperador
• Nantes, Flakkee
9 Tabla 2.Principales países productores de Zanahoria
País
Hectáreas
totales Principal tipo
China 350000 Kuroda Rusia 100000 Nantes, Chantenay Estados Unidos 45000 Emperador
Ucrania 39000 Nantes, Flakkee Brasil 35000 Nantes
(Agrytec, 2008)
En el Ecuador la zanahoria es cultivada en la Sierra, región en la cual, las condiciones son adecuadas, tanto por el clima como la altitud sobre el nivel del mar, produciendo 33353 toneladas en el año 2009. Las provincias donde se cultiva esta hortaliza principalmente es en Tungurahua, Pichincha, Cotopaxi, Bolívar y Chimborazo, siendo esta última la que más producción tiene, aproximadamente 10300 toneladas por año (MAGAP, 2009a).
Las variedades de esta hortaliza existentes en el país son Nantes, Chantenay y Chanan, (EDIFARM, 2010).
• La zanahoria Nantes tiene una maduración temprana, mide entre unos 15 a 20 cm, y un grosor de 3 cm, aproximadamente tiene un peso alrededor de 150 gramos. Muy rica en carotenos y gran cantidad de agua (Seragro, 2007).
• La Chantenay es una raíz de tamaño medio, con un peso cercano a los 150 gramos y una longitud de aproximadamente 12 a 17 cm (Seragro, 2007).
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2.3. NARANJA
La naranja, (Citrus sinensis L.) es un cítrico, que pertenece a la familia de las Rutáceas. Presenta una forma esférica, de color amarrillo, es una fruta de clima subtropical (Infoagro, 2011).
La naranja es la fruta con más Vitamina C o ácido Ascórbico con la que se puede contar en la dieta, 50 mg, a comparación de la zanahoria que tiene 6 mg, es por esto que son un gran complemento entre las dos, esta vitamina es uno de los mejores antioxidantes, por lo que ayuda a prevenir enfermedades como son el cáncer y cardiovasculares (Rimache, 2007).
Tiene un diámetro medio de 6 a 10 centímetros. Su peso oscila desde 150 gramos hasta 200 gramos sin la piel. (Baca, 2006). La composición nutricional se la detalla en la tabla 3.
Tabla 3. Valor nutricional de la Naranja en 100 g de sustancia comestible
Nutrientes Cantidad (g)
Agua (g) 87.1
Carbohidratos (g) 12.2
Lípidos (g) 0.2
Calorías (cal) 49
Vitaminas A (µg) 60
Vitamina B1 (mg) 0.1
Vitamina B2 (mg) 0.03
Vitamina B6 (mg) 0.03
Vitamina C (mg) 50
Potasio (mg) 170
(Rimache, 2007)
11 Tabla 4. Principales países productores de naranja (en Toneladas)
País 2007 2008
Brasil 18685000 18389752 Estados Unidos 7357000 9138980
India 4266900 4396700
México 4248715 4306633
China 3172910 3454125
(FAO, 2008)
Según el MAGAP (2009b), existe en el país una producción anual de 49088 toneladas, de esta cantidad 29509 toneladas pertenecen a la Región Sierra, en provincias como Carchi, Imbabura, Pichincha, Tungurahua, Chimborazo y Bolívar, y 19258 toneladas a la Región Costa. Las provincias en donde más se cultiva el cítrico son en Manabí y Los Ríos. La variedad más sembrada es la “Criolla” que son las selecciones de naranjas comunes que se propagan ya sea por injerto o por semillas. Los frutos son pequeños con muchas semillas y con maduración precoz. Prácticamente toda la producción se destina a la industria de la producción de jugos, conservas y pulpas (Pineda, 2009).
2.4 FACTORES QUE AFECTAN EL DETERIORO Y EL TIEMPO
DE VIDA ÚTIL DE ALIMENTOS
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factores que influyen no son controlados oportunamente. Las causas del deterioro de los alimentos pueden ser físicas, químicas o microbiológicas, siendo estas últimas de vital importancia, ya que el desarrollo de microorganismos, pueden provocar enfermedades que afecten la salud de los consumidores (Casp y Abril, 2003).
La degradación de los alimentos está en función del tiempo, entre más transcurra, mayor será el deterioro de la calidad del producto alimenticio. Pero no solamente el tiempo es un factor preponderante en la descomposición de los alimentos también existen factores extrínsecos que van a acelerar este proceso (Casp y Abril, 2003).
También puede existir una descomposición enzimática, causada por acción de las enzimas propias de los alimentos (Casp y Abril, 2003).
2.4.1. FACTORES EXTRÍNSECOS QUE INTERVIENEN EN EL DETERIORO DE LOS ALIMENTOS
Entre los principales factores extrínsecos que influyen en el deterioro de los alimentos se tiene: la temperatura, la humedad, la luz y el aire, principalmente el oxígeno (Casp y Abril, 2003).
2.4.1.1. Temperatura
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Las altas temperaturas también afectan en la composición nutricional del alimento, ya que desnaturalizan las proteínas y destruyen vitaminas. También cambia la textura de los alimentos. También las bajas temperaturas afectan a los alimentos especialmente a las frutas (Miranda, 2003).
2.4.1.2. Humedad relativa
La humedad relativa en muchos productos va a producir efectos no deseados, por causa de la condensación que existe debido a cambios de temperatura, por lo que se pueden producir manchas y otros efectos superficiales. Este fenómeno también se puede producir dentro de los envases cuando se almacenan los productos, produciendo degradación en los alimentos (Casp y Abril, 2003).
2.4.1.3. Aire y oxígeno
El desarrollo de microorganismos, está ligado con la presencia del oxígeno, además ejerce efectos destructores sobre las vitaminas, colores, sabores y otros componentes de los alimentos (Casp y Abril, 2003).
2.4.1.4. Luz
14 2.4.2. PARÁMETROS QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UN
ALIMENTO
En el control de calidad de los alimentos, uno de los principales parámetros, es el aspecto físico, y entre los más comunes, están los cambios de color y la variación de pH, esto afecta en el impacto que recibe el consumidor al momento de comprar el producto, ya que puede pensar que está completamente deteriorado el alimento (Falguera et al., 2007).
2.4.2.1. pH
El pH del alimento y del medio en que se realizan los diferentes tratamientos antes de los procesos, durante la elaboración y el almacenamiento del producto, tiene gran influencia en el deterioro que presenta un alimento durante la conservación (Miranda, 2003).
El crecimiento y supervivencia de los microorganismos están influenciados por el pH, las bacterias requieren un rango desde 4 a 9 para poder crecer, los hongos y levaduras presentan mayor tolerancia para poder desarrollarse, ya que pueden crecer en rangos desde 1,5 a 11 y 1,5 a 8 respectivamente (Alzamora, 1997).
2.4.2.2. Color
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2.5. MICROBIOLOGÍA DEL NÉCTAR
Las principales causas de deterioro de los alimentos, son las biológicas o microbiológicas, que son producidas por las enzimas naturales de los alimentos y las causadas por los microorganismos (Casp y Abril, 2003).
En la microbiología de un alimento se deben tener en cuenta la presencia o ausencia, de microorganismos y sus toxinas, que existen en un determinado volumen, área o lote, y de esta manera establecer si es inocuo, ya que el crecimiento microbiano es una de las principales causas de deterioro de los alimentos, y requiere un mayor control, por lo que no solamente afecta la calidad del producto, también puede causar perjuicios en la salud de los consumidores (Iriarte, 2006).
Según la NORMA INEN 2337; 2008, criterios microbiológicos para frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas y vegetales congelados, los parámetros que se establecen para el análisis microbiológico, para determinar la calidad, son los siguientes:
• Contaje total de Mesófilos
• Coliformes Totales
• Escherichia Coli
• Hongos
• Levaduras
16 2.5.1. BACTERIAS
El crecimiento de estos organismos, tanto en el interior de los alimentos como en el exterior, puede provocar un aspecto desagradable, o puede convertirlos en perjudiciales (Casp y Abril, 2003).
Una de las propiedades que tienen algunas bacterias, es su capacidad para formar esporas resistentes después de una propagación intensiva en condiciones favorables, las esporas no poseen ninguna actividad metabólica, lo cual les permite sobrevivir en ambientes desfavorables (Labuza, 1982).
2.5.2. MOHOS
Los mohos invaden con rapidez cualquier sustrato, gracias a su eficiente diseminación, a su crecimiento rápido y a que poseen una rica carga enzimática. La alteración que estos producen, se deben a las modificaciones que desarrollan durante su desarrollo, ya que toman del sustrato todos los elementos que necesitan para su crecimiento y para producir energía necesaria para los procesos vitales, transformándolos gracias a su poderoso sistema enzimático (Casp y Abril, 2003).
La mayoría de estos microorganismos se desarrollan entre los 15 y 30°C, con un óptimo crecimiento alrededor de 20 a 25°C, sin embargo existen especies que presentan un lento pero significativo crecimiento a los -6°C. Las esporas de los mohos resisten temperaturas sumamente bajas, pera también muy altas, permaneciendo aptas para germinar cuando se recuperen las condiciones ambientales (Casp y Abril, 2003).
2.5.3. LEVADURAS
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pueden manifestar de dos formas, puramente estéticas, debido a la presencia física de las levaduras y otra, más profunda, resultado del metabolismo de las levaduras, que puede provocar aumento de pH, aromas particulares entre otros (Casp y Abril, 2003).
La temperatura de crecimiento está comprendida entre los 5 y 37°C, siendo la óptima a 25°C, además a 0°C puede existir crecimiento, pero es muy lento (Casp y Abril, 2003).
2.6. VIDA ÚTIL
La vida útil de un alimento se entiende como, el periodo de tiempo, en el cual, el producto es aceptable desde la perspectiva sensorial, nutricional o de seguridad alimentaria (Bruckneraus, 2010).
Según Casp y Abril, (2003) los alimentos deben cumplir un conjunto de propiedades que influyen en la aceptación por parte del consumidor. La calidad no solamente depende de las condiciones iniciales del producto, también de los cambios físicos, químicos y microbiológicos que se pueden producir durante el procesamiento y el almacenamiento de los alimentos. Estos cambios están relacionados con la composición, los procesos a los que fue sometido y las condiciones ambientales que lo rodean.
Cada alimento tiene un periodo de tiempo determinado después de la producción, durante el cual mantiene el nivel requerido de cualidades nutricionales, organolépticas y microbiológicas, a condiciones determinadas de almacenamiento (Casp y Abril, 2003).
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se necesita definir las condiciones de almacenamiento principalmente en los cuales debe estar expuesto el producto (Singh, 2000).
En la logística de la industria de los alimentos, la vida útil es sumamente importante, ya que determina la rotación que debe tener el producto en el mercado, para no tener devoluciones y lo cual significa pérdidas para la empresa, además que garantiza a los consumidores calidad higiénica-sanitaria y frescura. (Nuin, Alfaro, Abaroa, 2008).
La determinación de la vida útil de los alimentos, va más allá de la calidad, ya que es un asunto legal, y por el no cumplimiento, existen sanciones tanto para el dueño como para la empresa (Pólit, 2008).
De acuerdo a lo que establece el Reglamento de Registro y Control Sanitario, (Decreto Ejecutivo 1583 200, promulgado por el Dr. Gustavo Noboa Bejarano), el fabricante debe anexar una ficha de estabilidad que acredite el tiempo máximo de consumo, para la obtención del Registro Sanitario, indispensable para la comercialización de alimentos procesados. Por otro lado, la norma INEN 1334-1, que se puede ver en el anexo 6, que regula el etiquetado de los productos alimenticios obliga a declarar en forma explícita la fecha límite de consumo o fecha de caducidad, la que puede expresarse de diverso modo:
• Consumir preferentemente antes de
• Vence
• Consumirse antes de
• Fecha de expiración
• Expira
• Tiempo máximo de consumo
19
Debe entenderse que la fijación de la fecha límite o tiempo de vida útil marcada en la etiqueta se convierte en un contrato o compromiso tácito entre el fabricante y los organismos de control y los consumidores y debe por lo tanto ser fijada luego de un cuidadoso estudio de todos los factores involucrados. Esta fecha límite va necesariamente ligada a las condiciones de manejo que deben establecerse en la etiqueta. La implicación de asuntos comerciales y de logística en relación con estas fechas es clara, ya que de ella dependerán los manejos de existencias, la frecuencia de las entregas y la posibilidad de almacenar para épocas de mayor demanda o de demanda fuera de temporadas de fabricación (Pólit, 2008).
Cuando se considera que un alimento no es apto para el consumo humano, por deterioro microbiológico, se convierte en perjudicial para la salud del individuo. Pero cuando la causa es un deterioro en el valor nutritivo o en la calidad sensorial, no es necesariamente dañino, pero a causa de los efectos no deseados, como son el pardéamelo, decoloración, contenido de nutrientes u olores característicos, va ha ser eliminados de las perchas por lo que se produce un perjuicio económico para la empresa (Casp y Abril, 2003 y Miranda, 2003).
2.6.1. PRUEBAS DE ESTABILIDAD
Para determinar el tiempo de vida útil de un alimento, es fundamental establecer factores físico-químicos y biológicos, que limitan la vida útil (Casp y Abril, 2003).
Según Speigel, (1992) define las pruebas de vida útil como la las condiciones apropiadas del producto y el monitoreo del estado del alimento hasta que se deteriore.
20
determinación de la vida útil el envase original del producto y en condiciones de almacenamiento especifica (COGUANOR, 2006).
Los test acelerados de estabilidad implican el uso de altas temperaturas para poder conocer la pérdida de calidad de un determinado alimento y la durabilidad. Este método permite determinar la vida útil de un alimento sin la necesidad de esperar a que transcurra el tiempo real de descomposición a condiciones ambientales propias del producto, ya que en algunos casos pueden ser muy largos (Casp y Abril, 2003).
Por este motivo las aplicaciones en la industria alimenticia son de gran interés, ya que permite establecer el tiempo de expiración en el mercado, y cuáles deben ser las condiciones de almacenamiento del producto (Lara y Mejía, 2007).
2.6.1.1. Condiciones de almacenamiento
Para poder predecir la estabilidad de un alimento se deben considerar las interrelaciones entre tiempo, temperatura y humedad. Por esta razón, las condiciones de almacenamiento que se van a utilizar para la determinación de la vida útil del alimento se basan en la combinación de temperaturas y humedades relativas para crear diferentes ambientes (Welti y Vergara, 1997).
Las condiciones que son más comunes y utilizadas en los laboratorios como en la industria son: normal, acelerada y extrema (Speigel, 1992).
2.6.1.1.1. Condiciones ambientales
21 2.6.1.1.2. Condiciones aceleradas
Consiste en colocar al producto en condiciones severas, comúnmente temperaturas mayores o menores a la normal y con humedad relativas mayores o menores a las normales. Estas condiciones van a ocasionar en el producto una aceleración en la tasa normal de degradación, puesto que el producto se deteriora más pronto. Por lo general el almacenamiento a altas temperaturas de los alimentos, inician nuevas reacciones de degradación que no ocurre a condiciones ambientales (Speigel, 1992).
2.6.1.1.3. Condiciones extremas
Estas condiciones sirven para acelerar más el deterioro del producto, pero también para evaluar los materiales de empaque (Mejía, 2003).
2.7. CALIDAD SENSORIAL DEL PRODUCTO
La calidad sensorial del producto, comprende la medición de las características de un producto o ingrediente, las cuales son percibidas por los sentidos humanos, los cuales son los encargados de la determinación de sabores propios y extraños tanto del zanahoria como de la naranja (Carpenter, Lyon, Hasdell, 2000).
Los parámetros sensoriales que se miden en este estudio son sabores extraños, dulce, sabores propios de la materia prima y color, comparando una muestra “patrón”, que no sufrió alteración alguna, con una modificada para ver si existe variación.
22 2.7.1 ANÁLISIS SENSORIALES
Durante siglos la única manera de medir la calidad de un alimento fue a través de los sentidos. Con el desarrollo de la instrumentación y las técnicas analíticas, la percepción sensorial fue perdiendo terreno frente a otras medidas más absolutas (Anzaldúa, 1994).
Mientras la medida de las características físicas, químicas y microbiológicas se llevan a cabo mediante métodos en la línea más clásica del método científico, podría pensarse que la evaluación de las propiedades sensoriales es algo subjetivo, impensable de considerar en un estudio riguroso del alimento. Pero esto no corresponde con la realidad. La evaluación sensorial es, si se diseña y ejecuta correctamente, una disciplina científica, pues definido un objetivo, la metodología para conseguirlo se basa en el planteamiento de una hipótesis y el diseño de los experimentos que generen datos cuantitativos reproducibles, de cuya interpretación es posible extraer conclusiones. Además, el análisis sensorial utiliza conocimientos de fisiología de los sentidos, de química, tecnología de los alimentos, estadística y otras ramas de la ciencia (Anzaldúa, 1994).
Para poder determinar si existe alguna diferencia en el sabor, olor o color en una muestra determinada que ha sufrido algún proceso físico, químico o microbiológico, se debe aplicar el test de comparación múltiple (Anzaldúa, 1994).
2.7.1.1 Test de comparación múltiple
23
degustan. Al juez se le pide que señale de cada muestra si ésta es o no diferente del control, y que además señale el grado de diferencia, de acuerdo a una escala de puntaje. Se pide además que señale si la muestra es igual, superior o inferior al estándar (Wittig, 2001).
2.8 PRUEBAS ESTADÍSTICAS
2.8.1. ANALISIS DE VARIANZA (ANOVA)
Los modelos factoriales de análisis de varianza, sirven para evaluar el efecto individual y conjunto de dos o más factores (variables independientes categóricas) sobre una variable dependiente cuantitativa. Además permite estudiar si las diferencias entre dos muestras se repiten o no en cada grupo (Vasco, 2008).
24
3.
METODOLOGÍA
3.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Y
PRODUCTO FINAL
Para la caracterización de la materia prima se sigue el procedimiento descrito en el numeral 2.1.1.
3.1.1. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES
La determinación de los sólidos solubles totales (Brix), se lo hizo de la siguiente manera:
Con un refractómetro marca BOECO Germany, tipo BOE 30103, modelo VBR32, de una escala de 0 – 32% y una resolución de 0.2%, calibrado, se realizó tomando 10 repeticiones en el caso de la materia prima y tres veces para el producto final, de estos valores se obtuvo un promedio y una desviación estándar, para tener mayor seguridad. El equipo utilizado en la medición se puede ver en el Anexo 1.
3.1.2. DETERMINACIÓN DEL pH
La determinación del pH se lo realizó de la siguiente manera:
25
producto final, de estos valores se obtuvo un promedio y una desviación estándar, para tener mayor seguridad. El equipo utilizado en la medición se puede ver en el Anexo 1.
3.1.3. INFORMACIÓN NUTRICIONAL DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA
La determinación de la tabla nutricional del producto se lo realizó por medio del LABORATORIO DE ANÁLISIS DE ALIMENTOS Y PRODUCTOS PROCESADOS “LASA”, en la cual se determinó la cantidad de los principales macronutrientes, como carbohidratos totales, azúcares y proteína, en porcentaje basados en una dieta de 8 380 kJ que equivalen a 2 000 calorías.
Los métodos de análisis que se utilizaron en el laboratorio para poder determinar el número de macronutrientes existentes en las muestras son los siguientes:
• Para la determinación de carbohidratos totales, se utilizó el método PEEL-LASA-Br-01.
• Para la determinación de azúcares totales, se utilizó el método AOAC 974.06.
26
3.2.
DISEÑO DEL EXPERIMENTO PARA DETERMINAR LA
VIDA ÚTIL DEL PRODUCTO
3.2.1. ELABORACIÓN DE MUESTRAS DE NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA
Para la elaboración del diseño del experimento, se hicieron las muestras según el numeral 2.1.1.
Para realizar las pruebas aceleradas en el producto, se tomó 58 muestras, cada una de 234 ml en botellas de vidrio, y selladas con tapas plásticas rosca, divididas en dos lotes, como se puede ver en las tablas 5 y 6. Se realizó de esta manera, ya que el primer grupo de muestras fue almacenado a 45°C y el segundo a 35°C.
El primer lote fue de 29 muestras, y se lo expuso a 45°C y 75% de humedad relativa durante 10 días, y se dividieron de la siguiente manera:
• Una botella se analizó sin ingresar a la cámara, la que sirvió como muestra fresca, para determinar sí existió algún problema microbiológico, en la elaboración de las muestras.
• Doce muestras fueron colocadas en refrigeración, sin someter a pruebas aceleradas, para que no exista descomposición en las características sensoriales del producto, las cuales sirvieron como patrón en los análisis que se aplicaron a los jueces.
27
otras tres se guardaron en refrigeración, para mantener las condiciones sensoriales del producto, hasta que se obtenga el resultado de los análisis, en los que se demuestre el cumplimiento de los parámetros microbiológicos expuestos en la norma INEN 2337:2008 de frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas, y vegetales congelados, y de esta manera determinar que son aptas para el consumo humano.
Tabla 5. Muestras almacenadas a 45°C y 75% de Humedad relativa
Número de (unidades)
Cantidad (ml)
Días de almacenamiento
1 234 0
7 1638 2
7 1638 4
7 1638 6
7 1638 10
29 6786 TOTAL DE NÉCTAR
Para la realización de las pruebas aceleradas del segundo lote, se dividieron de la siguiente manera:
28
para frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas, y vegetales congelados, y de esta manera determinar que son aptas para el consumo humano.
Tabla 6. Muestras almacenadas a 35°C y 75% de Humedad relativa
Número de (unidades)
Cantidad (ml)
Días de almacenamiento
1 234 0
7 1638 4
7 1638 8
7 1638 11
7 1638 16
29 6786 TOTAL DE NÉCTAR
Se tomó un estimado de tres meses de duración del producto, ya que este es el tiempo que dura el néctar con conservante, según los estudios realizados por Alimentos Kilmu, y ese sería el tiempo idóneo para poder comercializar en los distintos puntos de venta (INEN, 2008).
Las muestras fueron colocadas en una estufa marca MAMMERT, de alta precisión, que puede ir desde 0°C hasta un máximo de 60°C, con una capacidad de 53 litros, como se aprecia en el Anexo 1.
29 Tabla 7. Muestras almacenadas a 16°C y 55% de Humedad relativa
Número de (unidades)
Cantidad (ml)
Días de almacenamiento
1 234 0
1 234 15
1 234 30
1 234 45
1 234 60
1 234 75
6 1404 TOTAL DE NÉCTAR
3.3. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS
3.3.1. PARÁMETROS DE ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS
Los parámetros que se tomaron en cuenta para los análisis microbiológicos son los que se describen en el numeral 2.5.
Los recuentos de microorganismos viables son el número de colonias que se desarrollaron en las placas, previamente inoculadas con una cantidad conocida de alimento e incubadas en condiciones ambientales determinadas, basados en los requisitos sanitarios de la Norma INEN 2337:2008, la cual se enfoca en los criterios microbiológicos para frutas, pulpas, néctares, bebidas de fruta y vegetales congelados.
30
Los métodos que se utilizaron para determinar el número de microorganismos son los siguientes:
• Para el contaje total de Aerobios Mesófilos se utilizó el método PEE-LASA-MB-03 APHA 9215 B.
• Para el contaje de coliformes totales, se utilizó el método PEE-LASA-MB-01a APHA 9221 B.
• Para el contaje de Escherichia Coli, se utilizó el método PEE/LASA/MB/09a APHA 9221 B.
• Para el contaje de hongos se utilizó el método PEE-LASA-MB-04 BAM CAP.18
• Para el contaje de levaduras se utilizó el método PEE-LASA-MB-04 BAM CAP.18
Existen 3 clasificaciones para determinar sí una muestra se puede o no consumir, según la NORMA INEN 2337; 2008, criterios microbiológicos para frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas y vegetales congelados y estas son:
• Clasificación A. Satisfactorio, quiere decir que no existe riesgo en el consumo humano del producto, ya que se encuentra en los niveles adecuados, establecidos por la NORMA INEN 2337; 2008.
• Clasificación B. No satisfactorio, quiere decir que existe un potencial riesgo en el consumo humano del producto, ya que se encuentra fuera de los niveles establecidos por la NORMA INEN 2337: 2008.
31 3.3.2. ANÁLISIS MICROBIÓLOGICO DE LA MATERIA PRIMA Y DEL
NÉCTAR SIN PASTEURIZAR
Estos estudios se realizaron previo a formular el néctar, ya que no se conocía la calidad microbiológica de las materias primas como del producto final, para lo cual, se elaboraron muestras como se los describe en el numeral 2.1.1, pero, sin someter al producto al proceso de pasteurización, ni añadir conservantes. Luego se hizo un análisis microbiológico, como se describe en el numeral 3.3.1, para determinar la carga microbiana del néctar, y de esta manera establecer sí es apto para el consumo humano.
3.3.3. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LAS MUESTRAS SIN SER SOMETIDAS A PRUEBAS ACELERADAS
Se tomó una muestra de 234 ml de cada lote, sin ser sometida a pruebas aceleradas, para la determinación de los parámetros de calidad, que se indican en la NORMA INEN 2337; 2008, criterios microbiológicos para frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas y vegetales congelados, mediante los métodos expuestos en el numeral 3.3.1. Estos análisis van a determinar si existe o no contaminación en la fabricación del producto.
3.3.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A 45°C Y 35°C
32 3.3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A
TEMPERATURA AMBIENTE
Las muestras almacenadas a 16°C y humedad relativa de 55%, (lote 3), que son las condiciones ambientales de almacenamiento de la ciudad de Quito, por 15, 30, 45, 60 y 75 días, fueron analizadas microbiológicamente, según los métodos expuestos en el numeral 3.3.1.
3.4. ANÁLISIS SENSORIAL DE LAS MUESTRAS
El método de evaluación que se utilizó son las “Pruebas de comparación múltiple” (Anzaldúa, 1994), para determinar si existe una diferencia significativa en las muestras, y se ejecutó de la siguiente manera:
• Para la realización de las pruebas sensoriales se contó con un panel de jueces previamente entrenados, con los que se trabajó en dos sesiones, en la primera con las muestras que fueron almacenadas a 35°C y 75% de humedad relativa por 16 días, y en la segunda con las muestras que fueron almacenadas a 45°C y 75% de humedad relativa por 10 días.
• Se codificaron las muestras con números aleatorios, para reconocimiento y organización de las pruebas, tanto para los jueces como para el procesamiento de datos.
33 • De igual manera para las pruebas sensoriales de las muestras que fueron almacenadas a 45°C y humedad relativa de 75%, se dividieron en dos grupos para comparar con la muestra que no fue almacenadas a las pruebas aceleradas (R), en el primer grupo estuvo las muestras que fueron almacenadas a 2 y 4 días, y en el segundo grupo estuvieron las muestras almacenadas a 6 días. La muestra de 10 días fue eliminada, ya que no cumplió con los parámetros microbiológicos requeridos en la norma INEN 2337:2008 de criterios microbiológicos para frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas, y vegetales congelados.
3.4.1. FORMATO DE LAS PRUEBAS DE COMPARACIÓN MÚLTIPLE
Se utilizó un formato que se detalla en el Anexo 2, en el cual se describió los parámetros que fueron utilizados para la determinación de alteraciones en las muestras. Los parámetros analizados fueron color, dulce, sabor a zanahoria, sabor a naranja, presencia de sabores extraños.
En cada una de las encuestas, la cual se detalla en el Anexo 2, se preguntó a los jueces, sí existió alguna diferencia de carácter sensorial, en las muestras que se les asignó, para lo cual se dibujo una línea recta de 10 cm para cada uno de los parámetros, con la letra “R” en la mitad, la cual representó, la muestra que no fue sometida a las pruebas aceleradas o muestra patrón, También se puso a la derecha de cada línea el signo más (+) y a la izquierda el signo menos (-), esto con el objetivo de comparar la intensidad de los parámetros antes mencionados, de las muestras sometidas a pruebas aceleradas, con la muestra patrón (R).
34
determinó los grupos homogéneos de cada una de las muestras, para luego comparar con el patrón R si existe una diferencia significativa entre ambas.
3.5. DETERMINACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DEL NÉCTAR DE
ZANAHORIA CON NARANJA
Para la determinación de la vida útil del néctar de zanahoria con naranja, se hizo una correlación entre el tiempo máximo en el que se conservan las características sensoriales y microbiológicas, a las temperaturas a condiciones aceleradas con las condiciones ambientales.
Las características microbiológicas están basadas en los parámetros que establece la norma INEN 2337:2008.
Los valores que fueron obtenidos, de las pruebas microbiológicas, se compararon con el rango establecido por la NORMA INEN 2337:2008 de criterios microbiológicos para néctares, jugos pulpas de frutas y vegetales congelados, en la que se expresan los siguientes parámetros:
• Para el CONTAJE TOTAL DE AEROBIOS MESÓFILOS debe haber máximo 10 UFC/ml.
• Para COLIFORMES TOTALES debe estar bajo 3 upc/100ml.
• Para ESCHERICHIA COLI debe estar bajo 3 NMP/100ml.
• Para HONGOS debe estar bajo 10 upc/ml.
35 3.5.1. CORRELACIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DE LA VIDA ÚTIL
DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA
La correlación para determinar la vida de anaquel del néctar de zanahoria con naranja, fue realizada con la división del tiempo de duración de las muestras que fueron expuestas a condiciones aceleradas de almacenamiento, para el tiempo de vida útil a condiciones ambientales en la ciudad de Quito. La correlación se puede ver en la fórmula 3.1.
Determinación de la vida útil V ú T°
V ú T° [3.1]
36
4.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA Y
PRODUCTO FINAL
4.1.1. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES (BRIX)
La metodología para obtener los sólidos solubles totales (Brix), del jugo de zanahoria y del jugo naranja y del producto final, se describió en el numeral 3.1.1., y los datos obtenidos se detallan en los anexos 3 y 4, y los promedios y la desviación estándar en las tablas 8 y 9.
Tabla 8. Sólidos solubles totales (Brix) de las materias primas
Lote para
almacenamiento a 45°C
Lote para
almacenamiento a 35°C
Lote para
almacenamiento a 16°C
Jugo de naranja Jugo de zanahoria Jugo de naranja Jugo de zanahoria Jugo de naranja Jugo de zanahoria
Promedio 11.9 6.6 8.7 6.8 12.11 6.44
±Desviación
± 0.71 ± 0.52 ± 0.65 ± 0.44 ± 0.32 ± 0.31 estándar
Tamaño total de la muestra n=10
Tabla 9. Sólidos solubles totales (Brix) del néctar de zanahoria con naranja
Lotes para almacenamiento a:
45°C y 75% HR 35°C y 75% HR 16°C y 55% HR
Promedio 12.03 11.93 11.63
±Desviación ± 0.55 ± 0.55 ± 0.35
estándar
37 4.1.2. DETERMINACIÓN DEL pH
La metodología para obtener el pH del jugo de naranja y el producto final, se describió en el numeral 3.1.2., y los datos obtenidos se detallan en los anexos 5 y 6, y los promedios y la desviación estándar en la tabla 10.
Tabla 10. pH de la materia prima y el producto final
Jugo de naranja (n=10)1
Néctar de zanahoria con
naranja (n=3)2
Lotes para almacenamiento a: Lotes para almacenamiento a:
45°C y 75% HR
35°C y 75% HR
16°C y 55% HR
45°C y 75% HR
35°C y 75% HR
16°C y 55% HR
Promedio 4.08 4.03 3.96 4.5 4.47 4.5
±Desviación
estándar ± 0.41 ± 0.47 ± 0.37 ± 0.26 ± 0.25 ± 0.2 1. Promedio ± desviación estándar para n=10
2. Promedio ± desviación estándar para n=3
4.1.3. INFORMACIÓN NUTRICIONAL DEL NÉCTAR DE ZANAHORIA CON NARANJA
La determinación de la tabla nutricional del néctar de zanahoria con naranja se realizó con la metodología descrita en el numeral 3.1.3.
38 Tabla 11. Información nutricional de Néctar Kilmu
Tamaño por porción 234 cm3
Porciones por envase: 1
Cantidad por porción
Energía (Calorías) 502,80 kJ (120 cal )
% Valor Diario* Grasa Total 0g 0%
Carbohidratos
Totales 31 g 10%
Azúcares 30 g Proteína 0 g
4.2. MICROBIOLOGÍA DEL NÉCTAR
Como se describió en la metodología en el numeral 3.2.1., para el análisis existen dos resultados que fueron expuestos a temperaturas de 45°C y 35°C.
4.2.1. ANÁLISIS MICROBIÓLOGICO DE LA MATERIA PRIMA Y DEL NÉCTAR SIN PASTEURIZAR
39
la NORMA INEN 2337; 2008, criterios microbiológicos para frutas, pulpas, néctares, bebidas de frutas y vegetales congelados, por lo que no debe ser consumido por los riesgos que se describen en el numeral 3.3.1., ya que el zumo de zanahoria se encuentra en clasificación B.
Tablas 12. Análisis del zumo de naranja sin pasteurizar
Parámetros
Resultado del
ensayo VALORES DE REFERENCIA
CONTAJE TOTAL DE
AERÓBIOS
MESÓFILOS UFC/ml
51*10¹ <10
COLIFORMES
TOTALES NMP/100
ml
< 3 <3
ESCHERICHIA COLI
NMP/100 ml <3 <3
HONGOS upc/m 19*10¹ <10
LEVADURAS upc/ml 20*10¹ <10
Clasificación: B No Satisfactorio
Tabla 13. Análisis del zumo de zanahoria sin pasteurizar
Parámetros
Resultado
del ensayo VALORES DE REFERENCIA
CONTAJE TOTAL DE
AERÓBIOS
MESÓFILOS UFC/ml
34 * 10³ <10
COLIFORMES
TOTALES NMP/100 ml > 1100 <3
ESCHERICHIA COLI
NMP/100 ml <3 <3
HONGOS upc/m <10 <10
40
Clasificación: B No Satisfactorio
Tabla 14. Análisis del néctar de zanahoria con naranja sin pasteurizar
Parámetros
Resultado
del ensayo VALORES DE REFERENCIA
CONTAJE TOTAL DE
AERÓBIOS
MESÓFILOS UFC/ml
<10 <10
COLIFORMES
TOTALES NMP/100 ml <3 <3
ESCHERICHIA COLI
NMP/100 ml <3 <3
HONGOS upc/m <10 <10
LEVADURAS upc/ml <10 <10
Clasificación: A Satisfactorio
4.2.2. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LAS MUESTRAS SIN PRUEBAS ACELERADAS
41 Tabla 15. Análisis microbiológicos de las muestras frescas no
sometidas a pruebas aceleradas
Parámetros
Primera muestra
Segunda muestra
VALORES DE REFERENCIA
Resultado del ensayo
Resultado del ensayo
CONTAJE TOTAL DE AERÓBIOS MESÓFILOS UFC/ml
<10 <10 <10
COLIFORMES TOTALES NMP/100 ml
<3 <3 <3
ESCHERICHIA COLI NMP/100 ml
<3 <3 <3
HONGOS upc/m
<10 <10 <10
LEVADURAS upc/ml
<10 <10 <10
4.2.3. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A45°C
42 Tabla 16. Análisis microbiológicos de las muestras almacenadas a 45°C
Tres
días Cinco días Siete días Diez días
VALORES DE REFERENCIA Parámetros
Resulta do del ensayo
Resultado del ensayo
Resultado del ensayo
Resultado del ensayo
CONTAJE TOTAL DE AERÓBIOS MESÓFILOS UFC/ml
<10 <10 <10 46 X 103 <10
COLIFORMES
TOTALES NMP/100 ml <3 <3 <3 <3 <3
ESCHERICHIA COLI
NMP/100 ml <3 <3 <3 <3 <3
HONGOS upc/m <10 <10 <10 <10 <10
LEVADURAS upc/ml <10 <10 <10 32 X 102 <10
Figura 2. Crecimiento de microorganismos en 10 días en muestras
4.2.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A 35°C
Los resultados que se describen en la tabla 1 almacenadas a 35°C y una humedad relativ
y dieciséis días, exponen que la cantidad de microorganismos presentes en las muestras, se encuentran por debajo de los parámetros permitidos según la norma INEN 2337:2008 de criterios microbiológicos para néctares, jugos pulpas de frutas y vegetales congelados.
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 1 2 M IC R O O R G A N IS M O S
Crecimiento de microorganismos en 10 días de almacenamiento en muestras almacenadas a 45°C y 75% de Humedad Relativa
4.2.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A
que se describen en la tabla 17, que son de las muestras a 35°C y una humedad relativa de 75%, por cuatro, ocho, doce y dieciséis días, exponen que la cantidad de microorganismos presentes en las muestras, se encuentran por debajo de los parámetros permitidos según INEN 2337:2008 de criterios microbiológicos para néctares, jugos pulpas de frutas y vegetales congelados.
3 4 5 6 7 8 9 10
TIEMPO EN DÍAS
CONTAJE TOTAL DE AERÓBIOS MESÓFILOS ufc/ml COLIFORMES TOTALES NMP/100 ml ESCHERICHIA COLI NMP/100 ml HONGOS upc/m LEVADURAS upc/ml 43 de almacenamiento, a 45°C y 75% de Humedad Relativa
4.2.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A
, que son de las muestras a de 75%, por cuatro, ocho, doce y dieciséis días, exponen que la cantidad de microorganismos presentes en las muestras, se encuentran por debajo de los parámetros permitidos según INEN 2337:2008 de criterios microbiológicos para néctares, jugos
44 Tabla 17. Análisis microbiológico de la muestra almacenada a 35 ° C
Cuatro
días Ocho días Doce días Dieciséis días VALORES DE REFERENCIA Parámetros Resultado
del ensayo Resultado del ensayo Resultado del ensayo Resultado del ensayo CONTAJE TOTAL DE AERÓBIOS MESÓFILOS UFC/ml
<10 <10 <10 <10 <10
COLIFORMES TOTALES NMP/100 ml
<3 <3 <3 <3 <3
ESCHERICHIA COLI NMP/100
ml
<3 <3 <3 <3 <3
HONGOS
upc/m <10 <10 <10 <10 <10
LEVADURAS
upc/ml <10 <10 <10 <10 <10
Los parámetros para determinar la cantidad de microorganismos existentes en las muestras, se expuso en el numeral 3.3.1.
45 4.2.5.ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE MUESTRAS SOMETIDAS A
TEMPERATURA AMBIENTE
Para la determinación de la vida útil del néctar de zanahoria con naranja, a condiciones ambientales de la ciudad de Quito (16°C y 55% de humedad relativa), fue necesario, hacer análisis microbiológicos de muestras almacenadas durante 75 días. Los resultados obtenidos se pueden ver en la tabla 18.
Tabla 18. Análisis microbiológico de muestras almacenadas a temperatura ambiente en la ciudad de Quito (16°C)
15 días 30 días 45 días 60 días 75 días
VALORES DE REFERENCIA Parámetros Resultado del ensayo Resultado del ensayo Resultado del ensayo Resultado del ensayo Resultado del ensayo CONTAJE TOTAL DE AERÓBIOS MESÓFILOS UFC/ml
<10 <10 <10 <10 51x103 <10
COLIFORMES TOTALES NMP/100 ml
<3 <3 <3 <3 <3 <3
ESCHERICHIA COLI NMP/100 ml
<3 <3 <3 <3 <3 <3
HONGOS
upc/m <10 <10 <10 <10 <10 <10
LEVADURAS upc/ml
<10 <10 <10 <10 20x102 <10
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néctar es aceptable hasta el día 60. Este incremento se lo puede ver en la figura 3.
Figura 3. Crecimiento de microorganismos en el néctar a la temperatura de 16°C y 55% de humedad relativa por 75 días.
4.3. ANÁLISIS SENSORIAL DE LAS MUESTRAS
Los resultados obtenidos después de la aplicación de las pruebas de comparación múltiple, se puede ver en el anexo 7 y expusieron resultados en los que se determinó el cambio de características sensoriales del producto.
4.3.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS ANOVA
Una vez aplicada la metodología descrita en el numeral 3.4.1., se obtuvieron los resultados que se indican en las tablas 19 y 20, para cada uno de los parámetros sensoriales establecidos.
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000
15 días 30 días 45 días 60 días 75 días
M IC R O O R G A N IS M O S
TIEMPO EN DÍAS
Aeróbios Mesófilos
Coliformes totales
Escherichia Coli
Hongos
47 Tabla 19. Intensidad de parámetros sensoriales en muestras almacenadas a
pruebas aceleradas.
Muestras almacenadas a 45°C y 75% de humedad relativa1,2
Variables
Tiempo (días) del estudio
Parámetros Dos Cinco Siete COLOR 5.1 ± 0.3a 5.12 ± 0.52a 5.14 ± 0.49a DULCE 5.24 ± 0.4a 5.25 ± 0.4a 5.32 ± 0.4a SABOR A NARANJA 5.05 ± 0.9a 5.11 ± 0.8a 5.13 ± 0.4a SABOR A ZANAHORIA 5.2 ± 0.9a 5.28 ± 0.6a 5.31 ± 0.4a SABORES EXTRAÑOS 0.21 ± 0.3a 0.46 ± 0.6a 0.63 ± 1.42a
1. Promedio ± Desviación estándar (n=12)
2. Letras diferentes en una misma fila indica que existe diferencia
estadísticamente significativa (p<0,05)
Tabla 20. Intensidad de parámetros sensoriales en muestras almacenadas a pruebas aceleradas.
Muestras almacenadas a 35°C y 75% de humedad relativa1,2
Variables
Tiempo (días) del estudio
Parámetros Cuatro Ocho Once Dieciséis COLOR 5.17 ± 0.81a 5.19 ± 0.45 a 5.23 ± 0.6 a 5.29 ± 0.79a DULCE 5.1 ± 0.42 a 5.27 ± 0.73 a 5.47 ± 0.82a 5.48 ± 0.28a SABOR A NARANJA 5.18 ± 0.51 a 5.39 ± 0.71 a 5.4 ± 0.42 a 5.43 ± 1.12a SABOR A ZANAHORIA 5.18 ± 0.28a 5.23 ± 0.89a 5.25 ± 0.41a 5.33 ± 0.94a SABORES EXTRAÑOS 0.13 ± 0.23a 0.13 ± 0.23a 0.13 ± 0.23a 0.133 ± 1.42c
1. Promedio ± Desviación estándar (n=12)
2. Letras diferentes en una misma fila indica que existe diferencia
estadísticamente significativa (p<0,05)