Secretaría de Educación Pública
Instituto Tecnológico de Colima
SEP
Institutos Tecnológicos
VILLA DE ÁLVAREZ, COL., MAYO DE 2011
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO BIOQUÍMICO
PRESENTA
MA. TERESA ESCOBAR SÁNCHEZ
M.C. CELIA ALEJANDRINA PEDROZA MACÍAS ASESOR
OPCIÓN X
INTRODUCCION ... 1
CAPITULO 1 CARACTERIZACION DEL AREA ... 14
CAPITULO 2 JUSTIFICACION ... 19
CAPITULO 3 FUNDAMENTO TEORICO ... 22
CAPITULO 4 DESARROLLO DEL PROYECTO ... 37
CAPITULO 5 RESULTADOS ... 41
CAPITULO 6 ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS ... 53
CONCLUSIONES ... 67
FUENTES DE CONSULTA ... 69
Ingeniería Bioquímica Página 1
INTRODUCCION
El plátano pertenece a la familia de las Musáceas, la cual incluye los plátanos comestibles crudos (Musa cavendishii), los bananitos o plátanos enanos (Musa x paradisíaca) y los plátanos machos o para cocer (Musa paradisíaca). Al plátano macho también se le conoce como "plátano de guisar o hartón", más grande y menos dulce que el resto de variedades de su misma familia.
Dentro de sus propiedades nutritivas destaca su contenido de hidratos de carbono, por lo que su valor calórico es elevado. Los nutrientes más representativos del plátano son el potasio, el magnesio, el ácido fólico y sustancias de acción astringente; sin despreciar su elevado aporte de fibra, del tipo fruto-oligosacáridos.
Estas últimas lo convierten en una fruta apropiada para quienes sufren de procesos diarreicos.
El potasio es un mineral necesario para la transmisión y generación del impulso nervioso y para la actividad muscular normal, interviene en el equilibrio de agua dentro y fuera de la célula.
El magnesio se relaciona con el funcionamiento de intestino, nervios y músculos, forma parte de huesos y dientes, mejora la inmunidad y posee un suave efecto laxante.
El ácido fólico interviene en la producción de glóbulos rojos y blancos, en la síntesis del material genético y la formación anticuerpos del sistema inmunológico. Contribuye a tratar o prevenir anemias y de espina bífida en el embarazo.
El plátano maduro es un alimento muy digestivo, pues favorece la secreción de jugos gástricos, por tanto es empleada en las dietas de personas afectadas por trastornos intestinales y en la de niños de corta edad.
Tiene un elevado valor energético (1.1-2.7 Kcal. /100 gr.). Siendo una importante fuente de vitaminas B y C, tanto como el tomate o la naranja.
Ingeniería Bioquímica Página 2 Tabla 1. Valor nutricional del plátano fresco por 100 gramos de sustancia comestible.
COMPONENTES CONTENIDO VALOR GR.
AGUA (G) 75.7
Proteínas (g) 1.1
Lípidos (g) 0.2
Carbohidratos Totales (g) 22.2
Fibras (g) 0.6
Vitaminas
A (UI) 190
B1 mg 0.05
B2 mg 0.06
B6 mg 0.32
Ac. Nicotínico (mg) 0.2 Ac. Pantotènico (mg) 0.6
C (mg) 10
Otros componentes orgánicos
Ac. Málico (mg) 500
Ac. Cítrico (mg) 150
Sales minerales
Ac. Oxálico (mg) 6.4
Sodio 1
Potasio 420
Calcio 8
Magnesio 31
Manganeso 0.64
Hierro 0.7
Cobre 0.2
Fósforo 28
Azufre 12
Cloro 125
Calorías (Kcal.) 85
Ingeniería Bioquímica Página 3 Tabla 2. Composición del plátano en el comercio (32% de deshecho).
COMPONENTES CONTENIDO VALOR GR.
AGUA (G) 514.8
Proteínas (g) 7.5
Lípidos (g) 1.4
Carbohidratos Totales (g) 151
Fibras (g) 4.1
Vitaminas
A (UI) 1292
B1 mg 0.34
B2 mg 0.41
B6 mg 2.18
Ac. Nicotìnico (mg) 4.1
Ac. Pantotènico (mg) 1.4
C (mg) 68
Otros componentes orgánicos
Ac. Málico (mg) 3400
Ac. Cítrico (mg) 1020
Sales minerales
Ac. Oxálico (mg) 42.2
Sodio 7
Potasio 28.56
Calcio 54
Magnesio 211
Manganeso 4.35
Hierro 4.8
Cobre 1.36
Fósforo 190
Azufre 82
Cloro 850
Calorías (Kcal.) 578
El plátano tiene su origen en Asia meridional, siendo conocido en el Mediterráneo desde el año 650 d.C. La especie llegó a Canarias en el siglo XV y desde allí fue llevado a América en el año 1516.
Ingeniería Bioquímica Página 4 El plátano macho y el bananito son propios del Sudoeste Asiático, su cultivo se ha extendido a muchas regiones de Centroamérica y Sudamérica, así como de África subtropical; constituyendo la base de la alimentación de muchas regiones tropicales.
El plátano es el cuarto cultivo de frutas más importante del mundo. Los países latinoamericanos y del Caribe producen el grueso de los plátanos que entran en el comercio internacional, unas 10 millones de toneladas, del total mundial de 12 millones de toneladas.
Es considerado el principal cultivo de las regiones húmedas y cálidas del sudoeste asiático. Los consumidores del norte lo aprecian sólo como un postre, pero constituye una parte esencial de la dieta diaria para los habitantes de más de cien países tropicales y subtropicales.
En el año 2003, México alcanzó una producción de plátano de 2 millones 26 mil toneladas, de las cuales el 95% son de consumo en el mercado nacional, y que según datos proporcionados por la SAGARPA, el plátano en el año 2003 generó 2,643 millones de pesos, esto es, el 3.58% del valor de la producción agrícola nacional.
Actualmente, en México el cultivo de plátano ocupa una superficie total de 77,301 hectáreas, que producen más de 2.2 millones de toneladas de
fruta, localizadas en las regiones tropicales de la costa del Golfo de México y el Océano Pacífico.
Los Estados productores de plátano son: Chiapas, Veracruz, Tabasco, Nayarit, Colima, Michoacán, Oaxaca, Jalisco, Guerrero y Puebla.
Dentro de éstos, podemos señalar que los Estados de Colima tienen 5,500 hectáreas en producción, Jalisco con 2,500 hectáreas y Michoacán con 3,000 hectáreas, sin dejar de mencionar, desde luego, que los Estados de Chiapas, Veracruz, Tabasco y Nayarit, son los que tienen una mayor producción.
Ingeniería Bioquímica Página 5 Tabla 3. Situación del plátano modalidad riego-temporal año 2006
Tipo cultivo municipio Superficie Sembrada (hectáreas) Superficie cosechada (hectáreas) Volumen (toneladas) Valor (miles de pesos)
Plátano 5,763.00 5,757.50 169,685.00 225,376.20 Tecomán 3,125.00 3,125.00 83,585.00 110,332.20 Manzanillo 2,139.00 2,139.00 77,283.00 102,013.60
Armería 457.00 457.00 7,952.00 10,496.60
Coquimatlán 21.50 21.50 731.50 2,348.00
Minatitlán 16.50 11.00 87.00 98.9
Cómala 2.00 2.00 37.50 75.00
Ixtlahuacán 2.00 2.00 9.00 11.9
La superficie utilizada, en Colima, para fines agrícolas representa el 56% del total del estado, teniendo un gran potencial de crecimiento. El 82% de la superficie es propiedad de ejidos, el 16% es de particulares y el 2% es mixto.
Colima es un estado que valora la notable aportación al desarrollo de los productores de plátano; a pesar de su pequeña extensión geográfica, Colima recibe beneficios directos de 700 productores, que explotan 5 mil 500 hectáreas del fértil suelo local.
El 99% de la producción estatal se concentra en tres municipios; en Tecomán con 49.2%, Manzanillo 45.1% y en Armería con el 5.2%
El rendimiento de Colima está prácticamente a la mitad del de Chiapas y ligeramente inferior a la media nacional (32.3 ton/ha).
La superficie cultivada se ha reducido en aproximadamente 3,000 has. Durante el periodo de 1996.
Ingeniería Bioquímica Página 6 Algunos estados difieren en sus condiciones climáticas, Tabasco, Veracruz, Oaxaca y Chiapas tienen un clima cálido húmedo, con una precipitación pluvial de 1,700 a 3,900 milímetros.
Los estados de Nayarit, Colima, Jalisco, Michoacán y Guerrero tienen un clima cálido seco con estaciones bien definidas de temporal y una precipitación de 700 a 1,100 milímetros. Con 7 meses secos. Esto indica que las tecnologías de producción son diferentes a los primeros estados, son prácticamente de temporal aunque se hace necesario el riego en los meses secos (2 a 4) y en los últimos estados la producción de bananos y plátanos es bajo condiciones de riego.
En el Estado de Colima (CESAVECOL, 2005), las principales áreas plataneras se localizan en los municipios de Tecomán, Armería, Manzanillo y últimamente en Coquimatlán, existiendo cinco asociaciones agrícolas locales de productores de plátano (Municipio de Tecomán, Cerro de Ortega, Municipio de Armería, de el Valle de el Colomo municipio de Manzanillo y Cuenca del Marabasco municipio de Manzanillo); mismos que están integrados al Consejo Estatal de Plátano de Colima.
Los requerimientos edafoclimáticos exigen un clima cálido y una constante humedad en el aire. Necesita una temperatura media de 26-27 ºC, con lluvias prolongadas y regularmente distribuidas. Estas condiciones se cumplen en la latitud 30 a 31 º norte o sur y de los 1.00 a los 2.00 m de altitud.
Son preferibles las llanuras húmedas próximas al mar, resguardadas de los vientos y regables. En la cuenca del Mediterráneo es posible su cultivo, aunque no para producir frutas selectas, en las localidades donde la temperatura media anual oscila entre los 14 y 20 ºC y donde las temperaturas invernales no descienden por debajo de 2ºC.
El crecimiento se detiene a temperaturas inferiores a 18ºC. Se producen daños a temperaturas menores de 13ºC y mayores de 45ºC en condiciones tropicales, la luz, no tiene tanto efecto en el desarrollo de la planta como en condiciones subtropicales, aunque al disminuir la intensidad de luz, el ciclo vegetativo se alarga. El desarrollo de los hijuelos también está influenciado por la luz en cantidad e intensidad.
Ingeniería Bioquímica Página 7 Los vientos muy fuertes rompen los pecíolos de las hojas, quiebran los pseudo tallos o arrancan las plantas enteras inclusive. Es poco exigente en cuanto a suelo, ya que prospera igualmente en terrenos arcillosos, calizos o silíceos con tal que sean fértiles, permeables, profundos, ricos y bien drenados, especialmente en materias nitrogenadas.
Prefiere, sin embargo, los suelos ricos en potasio, arcillo-silíceos, calizos, o los obtenidos por la roturación de los bosques, susceptibles de riego en verano, pero que no retengan agua en invierno.
La platanera tiene una gran tolerancia a la acidez del suelo, oscilando el pH entre 4.5-8.
La multiplicación se realiza casi exclusivamente por vástagos que la planta produce en abundancia cuando es adulta. Conviene utilizar vástagos bien desarrollados que tengan 1,50 m como mínimo de altura y recogidos en las plantas próximas a fructificar.
Si han de transportarse lejos, conviene utilizar estos brotes cuando apenas hayan alcanzado la dimensión de un grueso bulbo, lo que ocurre cuando el tallo no está todavía formado.
Entonces cortando este tallo un poco por encima de ese brote se producen en torno otros nuevos que se destacan a medida que van adquiriendo la longitud de 3 a 4 m.
De este modo se puede obtener de cada planta y en pocas semanas unas 15 ó 20 nuevas plantas.
En condiciones normales de cultivo conviene cortar los brotes a 1 m de altura, cortando también las hojas, y se plantan en el terreno de asiento, a 3 m de distancia por todos lados.
Ingeniería Bioquímica Página 8 Las principales características de la fruta (nom-010-FITO-1995) son:
Forma:tienen forma oblonga, alargada y algo curva.
Tamaño y peso: el peso del plátano macho es de los más grandes, llegando a pesar unos 200 gramos o más cada unidad.
El bananito es mucho más pequeño que el resto de plátanos y su peso oscila en torno a los 100-120 gramos.
Color: en función de la variedad, la piel puede ser de color amarillo verdoso, amarillo, amarillo-rojizo o rojo. El plátano macho tiene una piel gruesa y verdosa y su pulpa es blanca. En el bananito, la pulpa es de color marfil y la piel, fina y amarilla.
Sabor: el plátano y el bananito destacan porque su sabor es dulce, intenso y perfumado. En el plátano macho, la pulpa tiene una consistencia harinosa y su sabor, a diferencia del resto de plátanos de consumo en crudo, no es dulce ya que apenas contiene hidratos de carbono sencillos.
Los plátanos se pueden recolectar todo el año y son más o menos abundantes según la estación. Se cortan cuando han alcanzado su completo desarrollo y cuando empiezan a amarillear.
Con frecuencia, y especialmente en invierno, se anticipa la recolección y se dejan madurar los frutos suspendiéndolos en un local cerrado, seco y cálido, conservado en la oscuridad.
El envasado se realiza en cajas de cartón con un peso aproximado de 12 kilogramos o de 15 kilogramos.
El transporte de la fruta se realiza en vehículos refrigerados con una temperatura aproximada de 14ºC.
Siempre han de estar intactos, sin golpes ni magulladuras. En el plátano de consumo crudo y el bananito, el color de la piel es indicativo del grado de madurez del fruto. Se han de descartar los ejemplares que están excesivamente blandos.
La presencia de manchas y puntos negros o marrones en la piel no afecta a la calidad de la pieza.
Ingeniería Bioquímica Página 9 Si se conservan en el frigorífico, la cáscara del plátano se ennegrece por lo que se altera su aspecto externo, pero esto no afecta en absoluto a su calidad nutritiva. El oscurecimiento de la piel puede evitarse si se envuelven en papel de periódico.
Los plátanos también se pueden congelar, de forma que se conservan durante unos 2 meses. Los bananitos, además, se conservan mejor en racimo y no sueltos, y se han de consumir lo antes posible una vez han alcanzada su madurez.
La plantación se lleva a cabo en hoyos de 60 cm. de profundidad a la distancia de 3-3,5 m en cuadro, colocando dos plantitas por hoyo, una más pequeña que la otra y ambas desprovistas de hojas. Se llena el hoyo con mantillo y se acumula después tierra hasta unos 10 cm. por encima de la inserción de las raíces.
Se deja una reguera alrededor de la planta para que retenga el agua de riego y se extiende también el estiércol sobre la reguera para que la tierra no se deseque.
En siembras en triángulo y doble surco, se aprovecha mejor el terreno y se obtiene una mayor cantidad de plantas por hectárea. Sin embargo, dada su alta densidad, se tiene que dar un mejor manejo de la plantación, sobre todo para el control de enfermedades, pues la humedad dentro de la plantación será alta.
Si se incrementa la densidad de siembra se eleva el rendimiento bruto, aunque disminuye el número de dedos por mano y racimo, hay un menor peso del racimo y más lentitud en la maduración, por tanto una mayor densidad se debe compensar con una mayor fertilización y un mejor manejo en general.
Apenas hecha la plantación conviene regar. Pasados dos meses empiezan las plantitas a emitir vástagos. Entonces de las dos plantitas se deja la mejor y a ésta se le dejan únicamente dos brotes, los mejores y más alejados entre sí.
Ingeniería Bioquímica Página 10 Cabe destacar como factores limitantes de su cultivo en las Islas Canarias la orografía del terreno y el minifundio, ya que hacen imposible una mecanización total del cultivo.
En los platanares el control de las malas hierbas resulta un grave problema. El sistema radical superficial de la platanera, es importante reducir la competencia con las malezas.
El control manual es la forma tradicional de controlar las malas hierbas aunque requiere mucha mano de obra y presenta elevados costos, además presenta el inconveniente de que en climas lluviosos la maleza se recupera rápidamente.
En la lucha química se utilizan herbicidas de contacto contra gramíneas empleando productos como Paraquat y herbicidas sistémicos como Glisofato. Se puede usar Diquat cuando hay presencia de malezas de hoja ancha. Si hay malezas enredaderas como Ipomeas se utilizará Ametrima a dosis de 2.5 Kg. /ha.
Las primeras fases de crecimiento de las plantas son decisivas para el desarrollo futuro, por tanto es recomendable en el momento de la siembra utilizar un fertilizante rico en fósforo.
Cuando no haya sido posible la fertilización inicial, la primera fertilización se hará cuando la planta tenga entre 3-5 semanas. Se recomienda abonar al pie que distribuir el abono por todo el terreno, ya que esta planta extiende poco las raíces.
En condiciones tropicales, los compuestos nitrogenados se lavan rápidamente, por tanto se recomienda fraccionar la aplicación de este elemento a lo largo del ciclo vegetativo.
A los dos meses aplicar urea o nitrato amónico y repetir a los 3 y 4 meses. Al quinto mes se debe hacer una aplicación de un fertilizante rico en potasio, por ser uno de los elementos más importantes para la fructificación del cultivo.
Ingeniería Bioquímica Página 11 El uso de abonado orgánico es adecuado en este cultivo no sólo porque mejora las condiciones físicas del suelo, sino porque aporta elementos nutritivos. Entre los efectos favorables del uso de materia orgánica, está el mejoramiento de la estructura del suelo, un mayor ligamiento de las partículas del suelo y el aumento de la capacidad de intercambio.
Es imposible el cultivo de la platanera donde no se disponga de agua de riego. Los sistemas de riego más empleados son el riego por goteo y por aspersión.
En verano las necesidades hídricas alcanzan aproximadamente unos 100 m3 de agua por semana y por hectárea y en otoño la mitad. En enero no se riega y en febrero, una sola vez. Los riegos se reducen cuando los frutos están próximos a la madurez.
La platanera sólo puede aprovechar el agua del suelo cuando tiene a su disposición suficiente cantidad de aire, por tanto la cantidad de agua y de aire en el suelo deben estar en cierto equilibrio para obtener un alto rendimiento en el cultivo.
El drenaje es una de las prácticas más importantes del cultivo. Un buen sistema de drenaje aumenta la producción y la disminución de la incidencia de plagas y enfermedades.
Se recomienda realizar el drenaje, cuando la capa de agua esté a menos de 40-60 cm. de la superficie, aunque sea temporalmente.
Las consecuencias de la sequía son las obstrucciones florales y foliar. La primera dificulta la salida de la inflorescencia dando por resultado, racimos torcidos y entrenudos muy cortos en el raquis que impiden el enderezamiento de los frutos. La obstrucción foliar provoca problemas en el desarrollo de las hojas.
La duración de la plantación es de 6 a 15 años, dependiendo de las condiciones ambientales y de los cuidados del cultivo. La plantita que se colocó sobre el terreno de asiento da únicamente frutos imperfectos y los mejores frutos se obtienen de los vástagos nacidos de su pie, que fructifican a los nueve meses de la plantación.
Ingeniería Bioquímica Página 12 Se cortan cuando han alcanzado su completo desarrollo y cuando empiezan a amarillear y los respectivos ángulos longitudinales han adquirido cierta convexidad.
Pero con frecuencia, y especialmente en invierno, se anticipa la recolección y se dejan madurar los frutos suspendiéndolos en un local cerrado, seco y cálido, conservado en la oscuridad. Apenas recogido el fruto, se corta la planta por el pie, dejando los vástagos en la base.
Éstos, convenientemente aclarados, fructifican pasados cuatro meses, de modo que en un año se pueden hacer tres recolecciones.
En las plantas jóvenes se dejan solamente dos vástagos para tener regímenes muy cargados de fruto y luego, todos los demás años, se dejan cuatro vástagos como máximo, siempre teniendo en cuenta la fertilidad del suelo.
La cantidad de plátanos que se puede cosechar anualmente por hectárea depende del número de chupones fructificantes que se dejan en cada cepa. Un buen rendimiento anual es más o menos 300 a 350 racimos, pesando cada uno un promedio de 30 a 45 Kg.
Los productores de la región tropical húmeda emplean cintas de distintos colores en los racimos para controlar el momento de la cosecha, sino se utilizan, se deben considerar para el corte, aquellos racimos con dedos que den el calibre adecuado según el lugar de destino.
Para la cosecha del racimo se hace un corte en el pseudo tallo en forma de cruz que permita que el racimo por su propio peso doble el pseudo tallo y se pueda sujetar antes de que llegue al suelo.
El lado cortado del pinzote se pone hacia atrás sobre la espalda para evitar que los dedos se manchen con el látex que se desprende del corte.
Se colocan sobre una superficie acolchada por hojas para que los dedos no se maltraten y se pondrán hojas sobre el racimo para evitar la quema por el sol.
Ingeniería Bioquímica Página 13 Se clasifican en tres categorías: Extra, Primera y Segunda, según la normativa europea para el plátano.
Los plátanos clasificados en la categoría "Extra" son de calidad superior: los dedos no deben presentar defectos, a excepción de muy ligeras alteraciones superficiales que no sobrepasen en total de 1 a 3 cm de la superficie del dedo.
El transporte de la fruta se realiza en refrigerados autónomos, con una temperatura aproximada de 14ºC.
Los frutos pueden estar casi redondos. Los dedos seleccionados para exportación se acomodan en una caja adecuada, usando un plástico protector y tapándola adecuadamente, el peso de la caja depende de su destino final.
Los plátanos de todas las categorías deben presentar las siguientes características:
Verdes, sin madurar. Enteros.
Consistentes.
Sanos, se excluirán los productos atacados por podredumbres o alteraciones que los hagan impropios para el consumo.
Limpios, exentos de materias extrañas visibles. Exentos de daños producidos por parásitos.
Con el péndulo intacto, sin pliegues ni ataques fúngicos y sin desecar.
Desprovistos de restos florales.
Exentos de deformaciones y sin curvaturas anormales de los dedos.
Exentos de magulladuras.
Exentos de daños causados por temperaturas bajas. Exentos de humedad exterior anormal.
Exentos de olores o sabores extraños, además las manos y manojos deben:
Soportar el transporte y manipulación.
Ingeniería Bioquímica Página 14
CAPITULO 1
Ingeniería Bioquímica Página 15 El Instituto Tecnológico de Colima (ITCOL) fue fundado el 6 de octubre de 1976 con tres carreras: Ingeniería Industrial en Planeación, Ingeniería Industrial Eléctrica y la Licenciatura en Administración de Empresas Turísticas en Planeación y Promoción, con una matrícula total de 62 alumnos y 14 trabajadores, entre directivos, docentes y administrativos.
La creación de un Instituto Tecnológico en Colima, se debió principalmente al propósito del gobierno federal de establecer una alternativa de formación profesional que impulsara el desarrollo de la región en las áreas industrial y de servicios.
Pero es importante asentar que gracias al empuje de la juventud colimense ante la necesidad de continuar sus estudios superiores, un grupo de estudiantes de la carrera de Ingeniería Eléctrica que asistía a la vecina localidad de Ciudad Guzmán, Jalisco, visitaron al entonces Gobernador del Estado, pidiéndole que apoyara con su gestión para que Colima tuviera su propio Instituto Tecnológico, lo cual redundaría en beneficio del estado, el entorno regional y el país en general.
De esta manera, El Instituto Tecnológico de Colima inició sus actividades en las instalaciones de la Secundaria Estatal Número 8, ya que ahí se llevaron a cabo las inscripciones y la contratación del personal. Después, en noviembre de 1976, se dio el banderazo de salida y las clases se impartieron en la Escuela Tecnológica Industrial 225, segundo hogar del Tecnológico.
Para septiembre de 1977, el Instituto inauguraba una nueva carrera, Ingeniería Bioquímica en Productos Naturales, cuyas actividades empezaron con 47 alumnos. Para entonces, la población estudiantil total era de 97 alumnos.
Dos años más tarde, la Licenciatura en Informática y la de Ingeniería en Arquitectura vinieron a sumarse y a mejorar el abanico de posibilidades. Esta última tuvo su primera actualización en 1985, reorientándose como carrera pura, es decir, sólo con el perfil de Arquitectura. Posteriormente, la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales complementó la oferta educativa.
En 1978, el ITC fue trasladado a las instalaciones que ocupa actualmente, contando entonces únicamente con 2 edificios.
Ingeniería Bioquímica Página 16 imparte 6 carreras de licenciatura y una maestría, las cuales se han ido consolidando como firmes respuestas a las necesidades que demanda la región.
Se estableció el semestre cero, como alternativa para poder atender a un mayor número de estudiantes de nivel; se implementó el Modelo Educativo para el Siglo XXI; se abrieron las carreras de Ingeniería en Mecatrónica, Ingeniería Ambiental y Licenciatura en Contaduría.
A diciembre del 2007 la infraestructura disponible estaba constituida por 40 aulas, 2 salas multimedia; 10 laboratorios de: bioquímica, operaciones unitarias, microbiología, química inorgánica, química orgánica, ingeniería de métodos, cómputo, tecnologías, estructuras y topografía; 6 talleres: 4 de dibujo, 1 de habilidades gráficas y estéticas y 1 de medio ambiente y diseño urbano - arquitectónico; 8 anexos: edificio administrativo, centro de información, salas audiovisual y de usos múltiples, auditorio, cafetería, taller de servicios generales y almacén; 60 cubículos para profesores; instalaciones deportivas de fútbol y básquetbol; así como áreas de servicio como plaza cívica y estacionamientos.
Misión
Formar seres humanos íntegros con saberes pertinentes y competencias globales para la transformación armónica de la sociedad.
Visión
Ser una institución educativa líder, con ambientes democráticos a favor del desarrollo sostenible de la humanidad.
Ingeniería Bioquímica Página 17
Valores
Honestidad. Conducirnos con rectitud y convicción en todos los actos.
Servicio. Poner a disposición de los demás nuestros conocimientos y habilidades en actitudes de colaboración.
Responsabilidad. Entregar el mejor de nuestros esfuerzos en el trabajo colectivo
Respeto. Evitar la imposición de nuestras decisiones, permitiendo la participación y sana convivencia.
Humildad. Disposición para aprender de los demás en el trabajo colegiado, interdisciplinario y multiprofesional.
Trabajo colaborativo. Fortalecer el liderazgo y la participación eficaz de todos en comunión de esfuerzos para gestionar el cambio.
Tolerancia. Reconocer en la diversidad y las diferencias la riqueza de la integridad humana.
Ingeniería Bioquímica Página 18
Fig. 1 Organigrama del Instituto Tecnológico de Colima
Director
Subdirector de Servicios Administrativos
Jefe del Dpto. de Recursos Financieros
Jefe del Dpto. de Recursos Humanos
Jefe del Dpto. de Mantenimiento Jefe del Centro de Cómputo
Jefe del Dpto. de Recursos Materiales Subdirector de Planeación y
Vinculación
Jefe del Dpto. de Comunicación y Difusión
Jefe del Centro de Información
Jefe del Dpto. de Servicios Escolares
Jefe del Dpto. de actividades Extraescolares
Jefe del Dpto. de Planeación, Programación y Presupuesto.
Jefe del Dpto. de Gestión Tecnológica y Vinculación
Subdirector Académico
Jefe del Dpto. de Desarrollo Académico
Jefe de División de Estudios
Dpto. de Ingeniería Industrial
Departamento de Sistemas y Computación
Departamento de Ciencias de la Tierra
Dpto. de Ciencias Básicas
Dpto. de Ciencias Económico-Administrativas
Ingeniería Bioquímica Página 19
CAPITULO 2
Ingeniería Bioquímica Página 20 EI Estado de Colima es uno de los principales productores de plátano en el país representando el 5.8% (99,447 ton.) de la producción nacional según el INEGI.
En sus diversas variedades, esta fruta generalmente se vende en forma fresca y tan solo el 1.1% es transformado, significando un bajo porcentaje de industrialización, sobre todo para la obtención de plátano deshidratado, endulzado, frituras y harina de plátano, mientras en otros logran una producción de hasta el 9% del total de la superficie sembrada.
Es una inquietud de los productores de plátano en el Estado, el tener alterativas de industrialización para su producto, con la finalidad de mantener el costo de la fruta cuando las fluctuaciones del precio en el mercado lo llevan a precios bajos y no es conveniente su corte, por lo que en época de alta producción el plátano sufre una baja en el costo y generalmente se destina a alimento para ganado debido a que no es rentable su corte y su comercialización.
Ingeniería Bioquímica Página 21 Objetivo
Establecer las condiciones óptimas para la deshidratación del plátano
variedad "Valery" por métodos combinados, para la obtención de un
producto de calidad que pueda ser comercializado.
Objetivos específicos
Buscar fuentes de información relativas al proyecto.
Caracterizar la materia prima apropiada para el proceso.
Adaptar, preparar y calibrar el equipo que será utilizado en el proyecto.
Selección del mejor antioxidante.
Ingeniería Bioquímica Página 22
CAPITULO 3
Ingeniería Bioquímica Página 23 La aplicación de métodos combinados para la obtención de productos agrícolas con mayor vida de anaquel es el resultado de utilizar métodos químicos, usando aditivos que detengan los procesos de degradación bioquímica, seguido por un método físico, como es el secado en este caso particular, donde se trata de reducir el contenido de humedad para evitar la contaminación microbiana.
3.1 Aditivos
Un aditivo es una sustancia añadida a un alimento. La palabra se refiere a cualquier substancia cuyo uso "resulta o puede razonablemente esperarse que directa o indirectamente al convertirse en un componente", afecte las características de cualquier alimento.
Si una substancia es añadida a un alimento con un propósito específico, es considerada un aditivo directo.
Muchos aditivos directos son identificados en la etiqueta de ingredientes de los alimentos.
Los aditivos indirectos de alimentos son aquellos que se convierten en parte del alimento mismo aunque en cantidades insignificantes, lo cual puede suceder durante la manipulación, empaque, o almacenamiento. Por ejemplo, diminutas cantidades de substancias de los empaques pueden llegar a mezclarse con los alimentos durante el almacenamiento.
Los manufactureros y empacadores de alimentos tienen que comprobar a la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) que todos los materiales que hagan contacto con los alimentos son seguros, antes que les sea permitido usarlos de esa manera.
Nuestros antepasados usaban aditivos como la sal para preservar las carnes y pescados; añadían hierbas y especias para mejorar el sabor de los alimentos; preservaban las frutas con azúcar y hacían encurtidos de vegetales y escabeche en una solución de vinagre.
Sin embargo, a través de los años se han hecho mejoramientos para aumentar la eficiencia y asegurar la inocuidad de todos los aditivos.
Ingeniería Bioquímica Página 24 Como los antioxidantes desempeñan un papel fundamental garantizando que los alimentos mantengan su sabor y su color, y puedan consumirse durante más tiempo.
Su uso resulta especialmente útil para evitar la oxidación de las grasas y los productos que las contienen.
Cuando los antioxidantes se añaden a la grasa o aceite, se retrasa el comienzo de las últimas etapas de la auto oxidación, cuando la ranciedad (el desarrollo de olores y sabores desagradables) se hace evidente.
Otra función relevante es que ciertas vitaminas y algunos aminoácidos se destruyen con facilidad debido a la exposición al aire, y los antioxidantes sirven para protegerlos.
Asimismo, contribuyen a retrasar la decoloración de las frutas y verduras Los antioxidantes más empleados son.
3.1.1 Acido cítrico
Sólido blanco, de fórmula C3H4OH (COOH)3, soluble en agua y ligeramente soluble en disolventes orgánicos, con un punto de fusión de 153 °C.
El ácido cítrico se encuentra en diferentes proporciones en plantas y animales, ya que es un producto intermedio del metabolismo prácticamente universal.
En mayores cantidades se encuentra en el jugo de las frutas cítricas. Se emplea como aditivo en bebidas y alimentos para darles un agradable sabor ácido.
También se utiliza en fármacos, en imprenta textil y como agente abrillantador de metales.
3.1.2 Acido acetilsalisilico
Ingeniería Bioquímica Página 25 3.1.3 Sulfito de sodio
El dióxido de azufre y los sulfitos (E220-228) - ayudan a evitar los cambios de color en frutas y verduras secas.
Los sulfitos también inhiben la proliferación de bacterias en el vino y en los alimentos fermentados, en algunos aperitivos y en productos horneados. Tienen además propiedades antioxidantes.
La base de las leyes modernas de los alimentos es el Acto Federal de Alimentos, Drogas y Cosméticos (FD&C) de 1938, el cual otorga a la Administración de Drogas y Alimentos (FDA), la autoridad para regular alimentos y componentes y define los requisitos para la rotulación honesta de los ingredientes.
3.2 Pardeamiento no enzimático
El contenido de humedad (expresado en %) se ha utilizado en muchas ocasiones como un parámetro indicativo de las propiedades de un alimento, ingrediente o aditivo.
La actividad de agua (aw) de un producto (alimento, ingrediente o aditivo)
es el parámetro que mide el estado energético del agua, o dicho de forma equivalente, es la fracción del contenido de humedad total que está en forma libre (no unida o coordinada a radicales hidrófilos).
El valor de la aw en un producto alimentario condiciona los procesos de
alteración relacionados con el desarrollo de microorganismos, la inestabilidad química y enzimática, las propiedades físicas y la absorción de humedad ambiental (Isotermas).
El agua puede afectar la reactividad química a través de distintos mecanismos, actuando como solvente, reactivo, o afectando a la movilidad de los reactivos debido a su influencia sobre la viscosidad del sistema.
La aw tiene influencia sobre la oxidación de las grasas, el oscurecimiento
Ingeniería Bioquímica Página 26 Generalmente, el pardeamiento no enzimático es el resultado de reacciones originadas por las condensaciones entre compuestos carbonilos y aminados; o por la degradación de compuestos con dobles enlaces conjugados a grupos carbonilo.
Estas reacciones conducen a la formación de polímeros oscuros que en algunos casos pueden ser deseables (aromas cárnicos sintéticos), pero que en la mayoría de casos conllevan alteraciones organolépticas y perdidas del valor nutritivo de los alimentos afectados.
La velocidad de oscurecimiento no enzimático tiene un máximo a valores de aw= 0,60 - 0,70 (Fig. 3.2.1)
Fig.3.2.1 Efecto de la aw sobre algunos
procesos de degradación de un alimento.
Existen cuatro rutas principales para el pardeamiento no enzimático, si bien, la química de estas reacciones está relacionada con la reacción de Maillard:
Reacción de Maillard
Oxidación del ácido ascórbico Peroxidacion de lípidos
Ingeniería Bioquímica Página 27 Reacción de Maillard
Es el resultado de productos reductores.Primeramente azucares, que reaccionan con proteínas o con grupos amino libres.
Esta reacción cambia tanto las propiedades químicas como fisiológicas de las proteínas. En general la acumulación de pigmentos de color marrón indica que la reacción se ha producido en alimentos que contienen hidratos de carbono y proteínas.
En la industria láctea se emplea como indicador de un procesado térmico excesivo.
La reacción de Maillard avanzada puede seguir cinco rutas, dependiendo de las condiciones ambientales, del pH y la temperatura.
Oxidación del ácido ascórbico (vitamina C)
Es catalizada por el pH bajo y temperaturas elevadas. Los productos de descomposición resultantes de la oxidación del ácido ascórbico causan una coloración marrón, y la pérdida de valor nutritivo.
El ácido ascórbico se somete a una reacción química similar a la de los azucares, salvo que los aminoácidos no son necesarios para el pardeamiento.
El ácido ascórbico es muy reactivo, se degrada a través de dos rutas, las cuales permiten la formación de intermediaros de dicarbonil y por este motivo forman productos de pardeamiento
Peroxidacion de los lípidos
Es debida a la acción del oxigeno y las especies reactivas del oxigeno sobre los ácidos grasos, especialmente en los ácidos grasos no saturados
Ingeniería Bioquímica Página 28 Caramelización
Es la reacción de pardeamiento de los azucares que son calentados por encima de su punto de fusión en ausencia de proteínas o aminoácidos.
Esta se ve favorecida por condiciones alcalinas o ácidas y se usa para la coloración comercial de caramelos y para obtener sabores.
La caramelización puede ser conveniente o perjudicial para la calidad de un producto alimentario, y se puede prevenir evitando el proceso a alta temperatura y almacenando a bajas temperaturas.
Tanto el contenido de agua como la aw están relacionadas con las
reacciones de oscurecimiento no enzimático, por ejemplo: con la reacción de Maillard.
Por lo general se observa que la relación de oscurecimiento decrece al aumentar el contenido de agua, aunque hay sistemas en los que la movilidad de los reactivos disminuye a bajos contenidos de agua.
Se cree que el efecto inhibidor del alto contenido de agua puede deberse a que el agua es un producto con numerosas etapas de condensación durante las reacciones de oscurecimiento. El punto máximo de las reacciones de oscurecimiento tiene lugar en la mayoría alimentos a valores de aw = 0,3-0,6. Al disminuir la aw aumentara el oscurecimiento,
pasando a valores de aw = 0,4
3.3 Deshidratación
La deshidratación es un método de conservación de los alimentos que surgió hace dos siglos en España e Italia y consiste en reducir a menos del 13% su contenido de agua.
A partir de 1930 se extendió a otras partes del mundo Occidental a través de los frutos deshidratados y glaseados llamados orejones.
Hoy, el método ha evolucionado y ofrece frutas y verduras deshidratadas en delgadas rebanadas, muy del gusto del consumidor gourmet.
Ingeniería Bioquímica Página 29 La eliminación del agua proporciona una excelente protección frente a las principales causas de alteración de los alimentos. Los microorganismos no pueden desarrollarse en un medio sin agua.
En estas condiciones tampoco es posible la actividad enzimática y la mayor parte de las reacciones químicas se hacen mucho más lentas de lo normal.
Por eso la deshidratación es el mejor método de conservación para productos almacenados a temperatura elevada. Para lograr una protección óptima hay que eliminar prácticamente toda el agua.
A continuación los alimentos se colocan en un envase perfectamente estanco para que no absorban humedad del aire.
Por ello, estos alimentos deben mantenerse en cajas herméticamente cerradas que, además, están aisladas del oxígeno, la luz, los insectos y los roedores.
La deshidratación, y sobre todo la liofilización, presentan además la ventaja de conservar todas las cualidades nutritivas del producto original.
Las legumbres, las frutas, la carne, el pescado y algunos otros alimentos, cuya tasa de humedad es por término medio del 80%, deben desecarse hasta reducir el peso inicial a una quinta parte y el volumen a la mitad, aproximadamente.
Los principales inconvenientes de esta técnica son el tiempo y la mano de obra necesarios para rehidratar los alimentos. Además, la reconstitución del producto seco puede resultar difícil, pues sólo absorberá las dos terceras partes del contenido de agua original, lo que le confiere una textura dura y correosa.
3.4 Secado
Contenido de humedad en equilibrio
Ingeniería Bioquímica Página 30 El comportamiento de la humedad de un sólido con respecto del tiempo es decreciente asintótico, este valor límite al cual tiende la humedad luego de un tiempo suficientemente largo, supuesto infinito, se considera como su humedad al equilibrio, que es el contenido de humedad mínimo para una humedad de aire determinada. Este valor se expresa en lb de H2O
por lb de sólido seco, o bien Kg.
Este tipo de datos suele estar tabulado en manuales específicos para cada material, no obstante, para materiales biológicos, estos datos suelen tomarse experimentalmente, lo cual no supone una técnica en exceso complicada, sino todo lo contrario, intuitiva.
A toda humedad que sobrepase la humedad en equilibrio, se le considera la humedad libre, que es la que obviamente puede ser removida aún del sólido. Nótese que esta temperatura de equilibrio, depende únicamente o casi solo de las propiedades del gas, es decir, humedad relativa, temperaturas de bulbo húmedo y seco, entalpía, etc.
En las figuras 3.4.1 y 3.4.2 se muestra el comportamiento de secado respecto al tiempo y velocidad.
Ingeniería Bioquímica Página 31 Humedad Relativa
Velocidad
Fig.3.4.2 Secado respecto a la velocidad
Se ha dividido la gráfica en 4 segmentos, se puede observar que en la primera etapa la velocidad de secado es creciente, en forma exponencial, es decir, que en este punto la eficiencia del secado es sumamente alta.
Una vez que prosigue, se crece en forma lineal, en este punto en secado sigue acelerando, pero ya no en la misma proporción que solía ser en la parte exponencial.
Finalmente se llega a un tramo en que la velocidad de secado es constante, aquí no hay que confundir los términos, puesto que la velocidad de secado no decrece, pero dejó de crecer, es decir, la gráfica de la aceleración de secado, sería creciente en el primer segmento, constante en el segundo y en este sería cero, finalmente sería negativa en el área de velocidad decreciente.
Operaciones de secado
El estudio del secado es de trascendental importancia en Ingeniería Química, debido a que es una operación unitaria básica, para el manejo de productos sólidos.
Ingeniería Bioquímica Página 32 utilizando la energía solar, no obstante, formas más elaboradas del secado han surgido.
Aún así, el secado por energía solar, es una forma alternativa, utilizada en procesos de gran volumen y poca velocidad como el secado de granos, sobre todo de café.
En términos generales, el término secado se refiere a la eliminación de líquidos, en cantidades grandes, de un material sólido, por medio de vapor arrastrado por un gas. El líquido a remover, es generalmente agua, no obstante hay otros.
Existen procesos químicos industriales importantes en los cuales conviene el secado, entre otros, está el secado de la sal, la cual es pasada, una vez cristalizada por un túnel de aire, para eliminar el exceso de humedad en la misma, también se puede mencionar el secado del carbón, de productos alimenticios, de arena, entre otros.
Es usual el uso del secado como medio de preservación de materiales biológicos, en ocasiones, se llega hasta el límite de deshidratación, para disminuir la actividad bacteriana o microbiológica en general. Esto se debe, a que la actividad microbiológica cesa a niveles de humedad menores del 10%.
Métodos de Secado
De acuerdo con el tipo de proceso de secado, se puede separar el proceso, en proceso continuo y proceso batch.
En general, se comprende por secado continuo, el secado en procesos en los que no hay acumulación de sólidos en un recipiente cerrado.
Obviamente, el proceso batch, es el proceso en el cual se alimenta un secador y se termina la operación en el momento en que se extrae todo el materialalimentado.
Ingeniería Bioquímica Página 33 Finalmente está el secado en la liofilización, el agua se sublima directamente del material congelado.
Equipo para Secado
El equipo de secado, puede ser tan sencillo como un soplador con una resistencia adaptada, o tan complejo como un secador rotatorio.
Secado en Bandejas
El secador de bandejas, o secador de anaqueles, consiste en un gabinete, de tamaño suficientemente grande apara alojar los materiales a secar, en el cual se hace correr suficiente cantidad de aire caliente y seco.
En general, el aire es calentado por vapor, pero no saturado, de modo que pueda arrastrar suficiente agua para un secado eficiente.
Es necesario hacer notar una situación interesante de optimización de secadores. En este caso, cuando se calienta el aire con vapor, debe tomarse en cuenta varios aspectos, si nos situamos en la carta psicrometría, el aire a utilizar, debe poseer una temperatura de bulbo húmeda alta, una entalpía alta, pero una humedad relativa baja.
Puesto, que la operación de secado, como cualquier operación de transferencia, depende del tiempo de contacto interfacial (el cual no varía notablemente en este tipo de secador debido a la variación de la velocidad del aire), el área de contacto interfacial (que para nuestro caso requerimos que sean sólidos, en terrones o granos, para aumentar esta relación), el gradiente de temperatura, humedad y la resistencia.
En general, en este tipo de secadores, las variables que pueden fijarse o variarse son los gradientes, he allí la importancia que el aire no entre frio ni húmedo, puesto que esto minimiza el gradiente y elimina la eficiencia del secador.
Ingeniería Bioquímica Página 34 En la figura 3.4.3 se muestra un esquema de un secador de bandejas.
Fig. 3.4.3 Secador de Bandejas
Secadores continuos de túnel
Este tipo de secador está formado por un túnel, por el cual pasan bandejas o carretillas con el material a secar, dentro del túnel, se hace fluir, generalmente a contracorriente, aire caliente, el cual sirve para secar los sólidos. Este tipo de secador es típico de la industria alimenticia.
A diferencia de los secadores de bandejas, en este caso, el área superficial, no es tan importante, debido a que la velocidad del aire y el tiempo de estadía dentro del secador pueden variar en un rango muy amplio, por ende, estos secadores son muy utilizados para materiales grandes.
La figura 3.4.4 muestra una disposición general de un secador de túnel.
Ingeniería Bioquímica Página 35
3.5 Métodos combinados
El procesamiento de alimentos por la técnica conocida como métodos combinados brinda una alternativa para el desarrollo de alimentos con un grado mínimo de procesamiento cuyas propiedades organolépticas, en algunos casos, permanecen muy cercanas a las del producto fresco.
La incorporación de solutos generalmente azúcares o sales para ajustar la actividad de agua, ácidos orgánicos para bajar el pH y agentes bactericidas y/o fungicidas, es el mecanismo principal en los métodos combinados.
Uno de los Métodos combinados:
Deshidratación osmótica
Este es uno de los procesos más interesantes de aplicar en cierto tipo de productos que presentan condiciones sensoriales especiales.
Con la deshidratación osmótica (DO) se logra además una incorporación de sólidos, protección parcial frente a la actividad enzimática, mejor sabor, aroma y color del producto final.
Como se trata de la conservación de un material por disminución de actividad de agua, usando la fuerza osmótica de una solución de azúcar, sal u otros materiales, se puede realizar a temperatura del ambiente.
Ello trae consigo muchos beneficios especialmente en la calidad sensorial como sabor, aroma y color.
La aplicación a frutas de origen tropical ricas en aromas exóticos parece tener gran potencial.
Desde el punto de vista de las formulaciones lo importante, en este caso, es la búsqueda y el reconocimiento de las soluciones que presenten las mejores condiciones para desarrollar un proceso de deshidratación en forma eficiente, rápida y permitiendo que la calidad del material sea adecuada.
Ingeniería Bioquímica Página 36 Se deben buscar las soluciones de mayor fuerza osmótica, pero que al mismo tiempo afecten lo menos posible al producto; se debe sacar agua, pero no incorporar solutos al producto.
Un aspecto muy importante es determinar el objetivo final de los deshidratados osmóticos. Estos pueden ser directamente usados para su consumo, cuando han sido envasados en envases herméticos al vacío y han podido conservar sus atributos.
Ingeniería Bioquímica Página 37
CAPITULO 4
Ingeniería Bioquímica Página 38 MATERIALES Y METODOS
La metodología utilizada en el desarrollo de este proyecto es la que a continuación se describe en la figura 4.1
Fig.4.1 Diagrama de bloques del proceso de deshidratación de plátano.
Caracterización de la materia prima
Lavado del plátano
Pelado del plátano
Corte del plátano
Proceso osmótico
Proceso de secado
Ingeniería Bioquímica Página 39 1.- CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA.
En base a sus características físicas se estableció una tabla de maduración del plátano Valery y se definieron las cualidades de cada tipo.
Sanidad Tamaño Madurez
2.- LAVADO Y DESINFECCIÓN DEL PLÁTANO.
Se establecieron las condiciones adecuadas para tener un plátano limpio y desinfectado, probando con diferentes concentraciones en detergentes y cloro.
.
3.- PELADO DEL PLÁTANO.
Se establecieron las condiciones apropiadas para el pelado del material sin que éste resulte lastimado.
4.- CORTE DEL PLÁTANO.
Se definió el tipo y tamaño apropiado del corte del plátano para optimizar el secado y la apariencia del producto final.
5.-PROCESO OSMÓTICO.
Ingeniería Bioquímica Página 40 6.- PROCESO DE SECADO.
Se determinaran las condiciones de secado en un secador de bandejas marca DIDACTA y secador de túnel marca CRODE, la determinación del % de humedad se realizó por la técnica del peso constante en una estufa marca FELISA en donde se valoraron:
Temperatura Tiempo % Humedad
La velocidad del aire se mantuvo constante en todas las corridas.
7.- ALMACENAMIENTO.
Ingeniería Bioquímica Página 41
CAPITULO 5
Ingeniería Bioquímica Página 42 1.- CARACTERIZACION DE LA MATERIA PRIMA
Se caracterizó la madurez del plátano para este proyecto de acuerdo a la tabla 5.1. El plátano para ser utilizado en este tipo de proceso se requiere que tenga las siguientes condiciones: enteros, firmes, sanos y estar en la etapa de maduración E-2.
Tabla.-5.1Etapas de madurez del plátano Valery en base a su color.
Etapas de maduración del
plátano
Color de maduración del plátano
Características del plátano
E-1 Verde
E-2
Sazón
Ingeniería Bioquímica Página 43 2.- DESHIDRATACION OSMOTICA.
Las siguientes tablas muestran los resultados del tratamiento osmótico con plátano en la etapa de maduración sazón en una primera y segunda corrida para la determinación del antioxidante.
Se reporta el peso de plátano inicial (Ppi) y final (Ppf) de la inmersión, con una duración de 20 minutos para todos los casos, la temperatura se mantuvo constante durante el proceso, a la temperatura ambiente promedio (28-30°C).
Tabla 5.2.1 Peso en gramos de las muestras del plátano sazón con los antioxidantes en la primera corrida.
MUESTRA Ppi Ppf
Sulfito de Sodio 1% 123.2 51.5 18.1
Ac. Cítrico 1% 109.5 54 19.3
Ac. Acetilsalisilico 1% 87.5 52 16
Blanco 133.5 56 14
Tabla 5.2.2 Peso en gramos de las muestras del plátano sazón con los antioxidantes en la segunda corrida.
MUESTRA Ppi Ppf
Ac. Cítrico 1% 225.1 24 10.5 9.8
Sulfito de Sodio 1%
238 30 16.1 11
Ingeniería Bioquímica Página 44 3.- DETERMINACIÓN DEL % HUMEDAD
Los resultados obtenidos de los pesos en gr. de las muestras de plátano sazón con ác. cítrico 1% y sulfito de sodio 1% para la determinación del %H por la técnica del peso constante utilizando una estufa marca FELISA a una temperatura de 115ºC son mostrados en la tabla 5.3.1.
Tabla 5.3.1 Peso en gr. de plátano sazón con ác. cítrico y sulfito de sodio.
Ácido cítrico Peso (gr.)
Ppi Ppf
28.7 27.3 27.2 27
28.5 26.7 26.6 26.5
38.7 36.5 36.4 36.3
28 26.6 26.5 26.5
24.8 22.7 22.6 22.5
Sulfito de sodio
26 23.3 23.2 23
25.6 22.1 21.9 21.9
25.9 25 24.9 24.9
25.4 23.2 23.1 23.1
25.8 23.2 23 22.9
Blanco
39.3 33.5 33.3 33.2
26.7 21.2 21 20.9
40.7 37.8 37.7 37.7
31.1 25.9 25.7 25.7
Ingeniería Bioquímica Página 45 Los resultados del cálculo del % de humedad de las muestras de plátano sazón con ác. cítrico y sulfito de sodio son mostrados en la tabla 5.3.2.
Tabla 5.3.2 % de humedad de las muestras de plátano sazón con ác. cítrico y sulfito de sodio.
Ácido cítrico %Humedad Promedio %
Humedad
28.7 21.42
28.5 11.11
38.7 9.09 11.65
28 7.14
24.8 9.52
Sulfito de sodio
26 11.11
25.6 5.71
25.9 11.11 8.8
25.4 4.54
25.8 11.53
Blanco
39.3 5.17
26.7 5.45
40.7 3.44 4.24
31.1 3.84
Ingeniería Bioquímica Página 46 Los resultados de los pesos en gr. para el % de humedad solo de la muestra de plátano sazón con sulfito de sodio son mostrados en la tabla 5.3.3
Tabla 5.3.3 Pesos en gr. solo de la muestra de plátano sazón con sulfito de sodio 1%.
Sulfito de
sodio 1% Ppi Ppf
26.1 40.9 36.1 29 28.2
25.3 38.2 33 27.5 27.1
35.4 39.2 37.6 37.4 37.4
25.3 27.4 27 26.7 26.6
21.9 23.2 22.9 22.6 22.6
21.5 29.4 26.2 22.8 22.6
20.3 29.9 24.2 22.3 21.8
23.9 25.3 25.1 25.1 24.9
21.6 23.5 23.4 23.2 23.6
21.3 23.3 23 22.8 22.8
Blanco
32 40.8 34.3 33.4 33.4
19.7 33.2 24.5 22.1 21.6
36.7 39.9 38.3 38 38
24.5 27.6 26.1 25.9 25.9
Ingeniería Bioquímica Página 47 Los resultados del cálculo del % de humedad solo de la muestra de plátano sazón con sulfito de sodio 1% son mostrados en la tabla 5.3.4
Tabla 5.3.4 %H del plátano sazón con sulfito de sodio 1%. Sulfito de sodio %Humedad
26.1 85.81
25.3 86.04
35.4 47.36
25.3 38.09
21.9 46.15
21.5 86.07
20.3 84.37
23.9 28.57
21.6 26.31
21.3 25
Blanco
32 84.09
19.7 85.92
36.7 59.37
24.5 54.83
Ingeniería Bioquímica Página 48 Los resultados en gr. para la determinación del % de humedad de las muestras de plátano sazón con sulfito de sodio 1% en referencia al blanco son mostrados en las siguientes tablas.
Tabla 5.3.5. Peso del plátano sazón en gr. en c/u de las charolas del secador y determinación del % de humedad
charolas Ppi gr. Ppf gr. %H
1 395 80 20.25
2 413 86.2 20.87
3 275 55.8 20.26
Tabla 5.3.6 Determinación del %Humedad del plátano sazón blanco deshidratado
Cápsulas Ppi Ppf %H
1 7.6 5.8 76.31
2 6.5 4.9 75.38
Ingeniería Bioquímica Página 49 Tabla 5.3.7 Determinación del %H del plátano sazón sin deshidratar
Muestras Ppi Ppf %H
1 7 5.6 80
2 7.7 6.1 79.22
3 7.8 6.3 80.76
4 8.5 6.8 80
5 7.5 6.1 81.33
6 5.7 4.6 80.70
7 3.9 3.1 91.17
8 4.7 3.8 80.85
9 4.6 3.7 80.43
Tabla 5.3.8 Determinación del %H del plátano sazón deshidratado
Muestras Ppi Ppf %H
1 4.5 1 10
2 5.1 1 30
3 8.5 1.7 17.64
4 3.9 0.6 16.66
5 5.5 1 30
6 9.3 2.2 36.36
7 2.8 0.4 25
8 4.9 0.9 22.22
Ingeniería Bioquímica Página 50 Los resultados del cálculo del %H de las siguientes pruebas son del plátano verde y maduro con sulfito de sodio 1% y como deshidratador osmótico sacarosa 2.5% en un secador de bandejas y túnel respectivamente.
Tabla 5.3.9 Peso del plátano verde en c/u de las charolas del secador y determinación del % de humedad
Charolas Ppi gr. Ppf gr. %H
1 225.6 58.5 25.93
2 277.6 66.3 23.88
3 280.7 76.2 27.14
Tabla 5.3.10 Determinación del %Humedad del plátano verde blanco sin deshidratar
Cápsulas Ppi Ppf %H
1 6 4.5 75
2 6.9 5.2 75.36
3 5.3 3.9 73.58
Tabla 5.3.11 Determinación del %H del plátano verde sin deshidratar
Muestras Ppi Ppf %H
1 7.4 5.9 79.72
2 7.1 5.5 77.46
3 5.3 4.2 79.24
4 5.4 4.3 79.62
5 5.8 4.6 79.31
6 6.1 4.8 78.68
7 6.3 5.0 79.36
8 5.2 4.1 78.84
Ingeniería Bioquímica Página 51 Tabla 5.3.12 Determinación del %H del plátano verde deshidratado
Muestras Ppi Ppf %H Promedio %
H
1 1.9 0.1 5.26
2 0.9 0.1 11.11
3 1.1 0.1 9.09
4 0.7 0 0 7.72
5 0.4 0 0
6 0.4 0.1 25
7 1 0.1 10
8 1.3 0 0
9 1.1 0.1 9.09
Tabla 5.3.13 Determinación del %H del plátano maduro deshidratado
Ppi gr. Ppf gr. %H
1403 305 21.73
3.6 ( seco ) 1.7 47.22
Tabla 5.3.14 Determinación del %H del plátano maduro blanco deshidratado
Muestra Ppi Ppf %H Promedio
%H
1 5.6 4 71.42
2 3.3 2.6 78.78 62.88
Ingeniería Bioquímica Página 52 Los resultados del cálculo del %H en muestras de plátano sazón con sulfito de sodio 1% en un secador de túnel marca CRODE.
Tabla 5.3.15 Peso en gr. y %H de cada uno de las muestras del plátano
Muestras Ppi Ppf %H
Lote 1 274.7 163.9 86.1 53.3 50.8 51.4 18.71
Lote 2 307 80.9 60.1 58.1 57.5 18.72
Lote 3 340 70.7 69.1 67.1 19.73
Ingeniería Bioquímica Página 53
CAPITULO 6
Ingeniería Bioquímica Página 54 ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para la realización de este proyecto fue necesario establecer las condiciones óptimas de deshidratación así como también el mejor método para llevarlo a cabo y por lo tanto la obtención de un producto de calidad.
Por lo que se necesito realizar diferentes pruebas para determinar el mejor antioxidante, también se trabajó con un blanco como referencia en diferentes etapas de maduración del plátano.
Se observaron comportamientos favorables de parte de los antioxidantes a determinar en cada una las pruebas, puesto que no fue necesario repetir ninguna de ellas y de esta manera tener una reducción en costo y tiempo, principalmente.
También se observó datos favorables en la determinación del %H del plátano en relación a su alto contenido de agua.
Fig.6.1 Curva de secado del plátano sazón como Blanco
0 20 40 60 80 100 120 140
H Tiempo (h)
Sulfito de sodio
25
10 20
Ingeniería Bioquímica Página 55 En la muestra del blanco se observa oxidación de solo algunos y otros conservaron su color. No se tiene buena deshidratación así como tampoco conserva sus características físicas pues no tiene buen aspecto.
Fig.6.2 Curva de secado del plátano sazón con Sulfito de sodio
La muestra del sulfito de sodio es la que obtuvo la mejor deshidratación, como se observa en la grafica, al llevarse a cabo la operación de secado, ya que no presento oxidación alguna, pues conserva su color, sabor y olor característico, así como también una muy buena consistencia y presentación.
0 20 40 60 80 100 120 140
H
Tiempo (h) Sulfito de sodio
Ingeniería Bioquímica Página 56 Fig.6.3 Curva de secado del plátano sazón con Ac. cítrico
La muestra del ácido cítrico es la que seguida del sulfito de sodio también obtuvo una buena deshidratación en la operación de secado realizada, como se observa en la grafica, así como también tiene una buena consistencia, pero no conservo el olor, sabor y color característico y tuvo una muy notable oxidación en todo el lote expuesto.
0 20 40 60 80 100 120
H
Tiempo (h) Ac. citrico
Ingeniería Bioquímica Página 57 Fig.6.4 Curva de secado del plátano sazón con Ac. Acetilsalicilico
Las muestras del ácido acetilsalicílico no obtuvieron una muy buena deshidratación, como se puede observar en la grafica, así como tampoco pudieron conservar el olor, sabor y color característico puesto que se noto una gran oxidación en todo el lote y no tienen una buena consistencia ni apariencia.
Por consecuencia queda descartado como antioxidante.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
H
Tiempo (h) Ac acetilsalicilico
5 10 15
Ingeniería Bioquímica Página 58 Fig.6.5 Curva de secado del plátano sazón como Blanco
En esta muestra blanco se puede observar que se obtiene oxidación solo en algunos en el resto no se observa pero no mantiene consistencia color, sabor ni olor.
0 50 100 150 200 250
H Tiempo (h)
Blanco
Ingeniería Bioquímica Página 59 Fig.6.6 Curva de secado del plátano sazón con Ac. cítrico
La muestra del ácido cítrico tuvo buen aspecto en su presentación, no presento oxidación, pero sin embargo, no conserva su olor, sabor y color característico. Por lo que en esta ocasión es descartado como antioxidante.
0 50 100 150 200 250
H
Tiempo (h) Acido citrico
Ingeniería Bioquímica Página 60 Fig.6.7 Curva de secado del plátano sazón con Sulfito de sodio
Se observa en la figura que no presenta oxidación alguna, conserva su color, sabor, olor y tiene una buena deshidratación y consistencia. Por lo que se determina el sulfito de sodio 1% como el mejor antioxidante para este proyecto.
0 50 100 150 200 250
H Tiempo (h)
Sulfito de sodio
10 15 20 25
Ingeniería Bioquímica Página 61 Fig. 6.8 Curva de secado del plátano verde con sulfito de sodio 1%
y sacarosa 2.5%
El plátano verde tuvo en el proceso de secado datos favorables sobre el % de humedad de 7.72 de las muestras con sulfito de sodio 1% y sacarosa 2.5%, y se lleva a cabo en 14 horas, sin embargo el plátano ya deshidratado no tiene conserva el olor ni el sabor de la fruta y su color es blanquecino de textura crujiente y su consistencia es dura.
A continuación se muestra la figura 6.1del plátano verde con sulfito de sodio 1% y sacarosa 2.5%.
0 50 100 150 200 250 300
H
Tiempo (h)
Platano Verde
Ingeniería Bioquímica Página 62
Ingeniería Bioquímica Página 63 Fig. 6.9 Curva de secado de plátano sazón con sulfito de sodio 1%
Como se puede observar se tiene una buena deshidratación en 20 horas y completa en 24 horas, teniendo un % de H de 8.8 en las muestras del plátano sazón con sulfito de sodio 1%. Conservando sus características físicas, pues no presento oxidación alguna, teniendo buen color, sabor, olor, aspecto y de textura crujiente.
A continuación se muestra la figura 6.2 del plátano sazón con sulfito de sodio 1%.
0 50 100 150 200 250 300
H Tiempo (h)
Platano Sazon
Ingeniería Bioquímica Página 64 Fig.6.2 Plátano sazón con
