UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ELABORACIÓN DE MERMELADA BAJA EN CALORÍAS A
PARTIR DE TOMATE DE ÁRBOL
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENÍERA DE ALIMENTOS
GABRIELA ESTEFANÍA MAZÓN PACHACAMA
DIRECTOR: ING. TATIANA QUINTANA
DECLARACIÓN
Yo MAZÓN PACHACAMA GABRIELA ESTEFANÍA, 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.
_________________________ Gabriela E. Mazón P.
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Elaboración de mermelada baja en calorías a partir de tomate de árbol”, que, para
aspirar al título de Ingeniera de Alimento fue desarrollado por Gabriela Estefanía Mazón Pachacama, 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 artículos 18 y 25.
______________________________ Ing. Tatiana Quintana
DIRECTORA DEL TRABAJO
INDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN x
ABSTRACT xi
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 4
2.1. TOMATE DE ÁRBOL 4
2.1.1. GENERALIDADES 4
2.1.2. TOMATE DE ÁRBOL EN EL ECUADOR 6
2.1.3. CARACTERÍSTICAS DEL TOMATE DE ÁRBOL 7
2.1.4. VARIEDAD ANARANJADO GIGANTE 9
2.1.5. REQUISITOS GENERALES DEL TOMATE DE ÁRBOL
VARIEDAD ANARANJADO GIGANTE 9
2.2. MERMELADA 10
2.2.1. MERMELADA CLÁSICA 10
2.2.2. CLASIFICACIÓN 10
2.2.3. PROCESO MERMELADA CLÁSICA 11
2.3.MERMELADA BAJA EN CALORÍAS 14
2.3.1.FORMULACIÓN MERMELADA BAJA EN CALORÍAS 15 2.3.2. NORMA TÉCNICA DE PRODUCTOS BAJOS EN CALORÍAS. 15 2.4.CARACTERIZACIÓN FISICO-QUÍMICA DE LA MERMELADA
BAJA EN CALORÍAS. 16
2.5. EDULCORANTES 16
2.5.1.CLASIFICACIÓN DE LOS EDULCORANTES 17
PÁGINA
2.6. PECTINAS 22
2.6.1. CLASIFICACIÓN DE LAS PECTINAS 23
2.7. ÁCIDO CÍTIRICO 24
2.8. ÁCIDO ASCÓRBICO 24
2.9.CONSERVANTE 24
2.10.ENFERMEDADES NO TRANSMISIBLES CAUSADAS POR
ALIMENTOS 25
2.11.ANÁLISIS SENSORIAL 26
2.12. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD 26
2.13.DETERMINACIÓN DE CALORÍAS 27
3. METODOLOGÍA 28
3.1.ALCANCE 28
3.2.CARACTERIZACIÓN DEL TOMATE DE ÁRBOL 28 3.3.ELABORACIÓN DE LA PULPA DE TOMATE DE ÁRBOL,
VARIEDAD ANARANJADO GIGANTE. 29
3.3.1.LAVADO Y DESINFECTADO 30
3.3.2.ESCALDADO 30
3.3.3. PELADO 30
3.3.4. DESPULPADO 30
3.3.5.CARACTERIZACIÓN DE LA PULPA DE TOMATE DE ÁRBOL. 30 3.4. PROCESODE ELABORACIÓNDE LA MERMELADA BAJA EN
CALORÍAS. 32
3.4.1.RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA 34
3.4.2. FORMULACIÓN 34
3.4.3.CONCENTRACIÓN 34
3.4.4.EXHAUSTING 35
3.4.5.ENFRIADO, REPOSO Y ETIQUETADO 35
3.5. CARACTERIZACIÓN DE LA MERMELADA BAJA EN CALORÍAS. 35
PÁGINA
3.7. ANÁLISIS SENSORIAL 39
3.8. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD 39
3.9. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 40
3.11. TABLA NUTRICIONAL 41
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 42
4.1.CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 42
4.2. CARACTERIZACIÓN DE LA PULPA DE TOMATE DE ÁRBOL. 43 4.3.CARACTERIZACIÓNDE LA MERMELADA BAJA EN CALORÍAS. 45
4.3.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA. 46
4.3.2. CARACTERIZACIÓN MICROBIOLÓGICA. 48
4.3.3. ANÁLISIS PROXIMAL. 49
4.4. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD 52
4.4.1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD MERMELADA BAJA EN
CALORÍAS A PARTIR DE TOMATE DE ÁRBOL FORMULACIÓN M1
(0,03%). 53
4.4.3. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD MERMELADA BAJA EN
CALORÍAS A PARTIR DE TOMATE DE ÁRBOL FORMULACIÓN M3
(0,09%). 59
4.4.4. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE MERMELADAS BAJAS EN
CALORÍAS A LOS 30 DÍAS DE ESTABILIDAD FISICOQUÍMICA. 62
4.5. ANÁLISIS SENSORIAL Y ACEPTABILIDAD 62
4.6. DETERMINACIÓN DE CALORÍAS 64
4.7. TABLA NUTRICIONAL 66
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 67
5.1 CONCLUSIONES 67
PÁGINA
BIBLIOGRAFÍA 69
ÍNDICE DE TABLAS
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Tabla 1. Clasificación taxonómica del tomate de árbol. 5 Tabla 2.Tabla Nutricional del tomate de árbol (contenido por cada 100 g) 5 Tabla 3.Superficie, producción y rendimiento-tomate de árbol-nacional 6 Tabla 4.Nombres del tomate de árbol alrededor del mundo 8
Tabla 5.Variedades de Tomate de árbol 8
Tabla 6. Caracterización Físico-química de la mermelada baja en
calorías 16
Tabla 7. Características de los Edulcorantes No Nutritivos (ENN) 18 Tabla 8. Enfermedades Crónicas No transmisibles causadas por
alimentos. 25
Tabla 9. Formulación y Dosificación para procesar Mermelada de
tomate de árbol baja en calorías. 34
Tabla 10. Caracterización de la mermelada baja en calorías 36 Tabla 11. Nutrientes de declaración obligatoria y Valor Diario
Recomendado (VDR) 41
Tabla 12.Calibre de tomate de árbol (promedio) 42
Tabla 13. Composición de la pulpa de tomate de árbol. 43 Tabla 14. Caracterización de las mermeladas bajas en calorías y
mermelada clásica de tomate de árbol. 45
Tabla 15.Equivalencia de días entre normal y acelerado 52 Tabla 16. Análisis de estabilidad mermelada baja en calorías
formulación M1 (0,03%) 53
Tabla 17. Análisis de estabilidad mermelada baja en calorías
formulación M2 (0,06%) 56
Tabla 18. Análisis de estabilidad mermelada baja en calorías
formulación M3 (0,09%) 59
Tabla 19.Análisis de estabilidad a los 30 días 62
PÁGINA
Tabla 21. Relación contenido de carbohidratos y calorías mermeladas
M3 y C 64
ÍNDICE DE FIGURAS
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Figura 1. Tomate de Árbol 4
Figura 2.Distribución Geográfica de la Producción de tomate de árbol 7
Figura 3. Escala de Color de maduración 10
Figura 4. Proceso de elaboración de la mermelada clásica 12 Figura 5. Diagrama de flujo de pulpa de tomate de árbol. 29 Figura 6.Elaboración mermelada baja en calorías a partir de tomate de
árbol. 33
Figura 7.Diagrama de flujo de elaboración mermelada clásica de
tomate de árbol. 38
Figura 8. Comparación del contenido de pH en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa ymermelada clásica (C). 46 Figura 9. Comparación del contenido de sólidos solubles en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa ymermelada
clásica (C). 47
Figura 10.Comparación del contenido de acidez titulable en las
diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada
clásica (C). 48
Figura 11. Comparación del contenido de humedad en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C). 50 Figura 12.Comparación del contenido de Proteínas en las diferentes
formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C). 51 Figura 13.Comparación del contenido de cenizas en las diferentes
formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C). 52 Figura 14.Relación pH y tiempo de análisis de estabilidadformulación
M1 (0,03%). 54
Figura 15. Relación Sólidos solubles y tiempo de análisis de
PÁGINA
Figura 16.Relación Acidez titulable y tiempo de análisis de
estabilidadformulación M1 (0,03%). 55
Figura 17.Relación pH y tiempo de análisis de estabilidadformulación
M2 (0,06%). 57
Figura 18.Relación sólidos solubles y tiempo de análisis de estabilidad
formulación M2 (0,06%). 58
Figura 19.Relación acidez titulable y tiempo de análisis de estabilidad
formulación M2 (0,06%). 58
Figura 20.Relación pH y tiempo de análisis de estabilidad formulación
M3 (0,09%). 60
Figura 21.Relación sólidos solubles y tiempo de análisis de estabilidad
formulación M3 (0,09%). 61
Figura 22.Relación acidez titulable y tiempo de análisis de estabilidad
ÍNDICE DE ANEXOS
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ANEXO I 75
Elaboración mermelada de tomate de árbol baja en calorías
ANEXO II 76
Análisis de laboratorio
ANEXO III 79
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a Dios, por haberme dado todo, así también a mis padres por ser el mejor ejemplo de lucha y perseverancia, por estar en todo momento a mi lado.
A mi tutora Ing. Tatiana Quintana por su enseñanza y paciencia en este largo trayecto.
A Juan Fernando por ser mi apoyo incondicional en todo momento.
A mi hermanito Pablo, porque eres mi ejemplo a seguir.
RESUMEN
ABSTRACT
1. INTRODUCCIÓN
El tomate de árbol (Solanumbetaceum Cav.) es una fruta tropical de sabor exótico, de consumo casi diario en Ecuador, se desarrolla entre los 430 a 3000 msnm, sin embargo el óptimo se encuentra entre los 1500 a 2600 msnm, donde la temperatura ambiental óptima está en un rango de 15-19°C, no es una fruta estacional por lo que se la puede cultivar todo el año, a su vez su consumo es como fruta fresca, en jugos y como dulces cortables, pero no como mermelada (Revelo, Pérez, & Maila, 2011).
Desde el punto de vista nutricional, este fruto es una excelente fuente de vitaminas tales como A, B6, C y, E, y minerales como calcio, magnesio, potasio, hierro, sodio, fósforo y zinc; además tiene un contenido bajo en carbohidratos y presenta alta cantidad de pectina que permite una mejor gelificación cuando se usa para la elaboración de mermelada(Brito, y otros, 2008).
La mermelada clásica de fruta, es el producto obtenido de la cocción de la fruta en este caso de tomate de árbol, mezclado con azúcares y otros productos permitidos para llegar a un rango de 60-65ºBx, mientras que una mermelada baja en calorías es la mezcla de la fruta con una mínima cantidad de azúcar con cualquier edulcorante permitido (sucralosa), cuyo contenido calórico no excede de 40 calorías por 50 g de producto terminado. La utilización de edulcorantes proporciona el sabor dulce similar a la mermelada clásica manteniendo las características sensoriales del alimento (NTE INEN 0419, 1988) (NOM-086-SSA1, 1994).
muertes corresponden a ECNT, con lo cual se trata te introducir al mercado un nuevo producto que ayudará a que los consumidores con estos problemas cambien su forma tradicional de ingesta de alimentos (MSP, 2011).
Es importante resaltar que el Gobierno ecuatoriano está tomando medidas drásticas para mejorar la alimentación y evitar estos tipos de enfermedades, por lo que la producción de una nueva mermelada con baja cantidad de calorías, va aportar una mejor nutrición (MSP, 2011).
Al tomate de árbol no se le ha dado la importancia que se merece dentro del ámbito alimenticio, por lo que una gran inquietud, es ofrecer a la población alternativas de nuevos productos que permitan captar el beneficio de la fruta y ayudar a las personas que no pueden consumir productos con elevado contenido calórico (Caicedo, Bolaños, & Cruz, 2008).
Esta investigación se enfoca en contribuir con la elaboración de una mermelada baja en calorías, debido a la gran demanda de la población por productos light, dietéticos y similares, y sobre todo con un nuevo sabor exótico como el de tomate de árbol (Mancheno, 2011).
El principal objetivo del presente trabajo de titulación, fue elaborar mermelada baja en calorías a partir de tomate de árbol para personas que presentan enfermedades crónicas no transmisibles causadas por alimentos (ECNT).
Los objetivos específicos del presente trabajo de titulación fueron:
Caracterizar la pulpa de tomate de árbol.
Determinar las formulaciones a trabajar.
Caracterizar físico-químico de la mermelada de tomate de árbol baja en calorías.
2. MARCO TEÓRICO
2.1. TOMATE DE ÁRBOL
2.1.1. GENERALIDADES
Figura 1. Tomate de Árbol
Tabla 1.Clasificación taxonómica del tomate de árbol.
Reino: Vegetal
División: Fanerógamas
Subdivisión: Angiospermas
Clase: Dicotiledóneas
Subclase: Metaclamideas
Orden: Tubiflorales
Familia: Solanaceae
Género : Solanum (Cyphomandra)*
Especie: Solanumbetaceum Cav. (Cyphomandrabetaceae Send)* Nombre científico: SolanumbetaceumCav.
(FAO, 2006)
El tomate de árbol se consume principalmente en la población local, el fruto fresco es una fuente importante de beta-caroteno vitamina A, C (ácido ascórbico), vitamina E, hierro, entre otros nutrientes se observan en la Tabla 2.
Tabla 2.Tabla Nutricional del tomate de árbol (contenido por cada 100 g)
PARÁMETRO CANTIDAD
Calorías 47 kcal
Agua 88,5%
Proteína 1,4 g
Carbohidratos 7,0 g
Fibra 1,1 g
Cenizas 0,7 g
Calcio 6 mg
Fósforo 22mg
Hierro 0,4 mg
Vitamina A 1000 UI
Tiamina 0,05 mg
Rivoflavina 0,03 mg
Niacina 1,1 mg
Ácido Ascórbico 25 mg
2.1.2. TOMATE DE ÁRBOL EN EL ECUADOR
Según el INEC (2012) la producción en Ecuador, los últimos años ha variado paulatinamente con altos y bajos como se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3.Superficie, producción y rendimiento-tomate de árbol-nacional
Año Sup. Sembrada (ha) Sup. Cosechada (ha) Producción (tonelada) Rendimiento %
2000 4,847 2,890 17,250 5,97
2001 4,698 2,776 15,464 5,57
2002 4,454 2,536 11,100 4,38
2003 5,274 2,842 23,335 8,21
2004 6,376 3,457 18,085 5,23
2005 7,494 4,741 21,580 4,55
2006 7,292 4,236 31,816 7,51
2007 3,682 1,978 12,247 6,19
2008 5,740 3,475 9,988 2,87
2009 6,670 3,263 14,32 4,39
2010 6,043 4,104 13,511 3,29
2011 4,462 2,308 12,586 5,45
2012 5,964 2,084 14,695 7,05
(INEC, 2012)
Ecuador ha desarrollado la producción de frutos andinos, de los cuales sobresale el tomate de árbol, esto ha generado una mayor utilización en nuevos procesos industriales (Caicedo, Bolaños, & Cruz, 2008).
Figura 2.Distribución Geográfica de la Producción de tomate de árbol (INEC, 2012)
2.1.3. CARACTERÍSTICAS DEL TOMATE DE ÁRBOL
Esta fruta es flexible en cuanto a la variedad de preparaciones, una forma es consumirla como fruta fresca, de otro modo se puede ser como jugo o bebida refrescante, licuada en agua o leche. Es un excelente complemento para ensaladas de frutas si se los hace en almíbar, se puede preparar en helados, jaleas, mermeladas y variedad de dulces (Calvo, 2009).
Tabla 4.Nombres del tomate de árbol alrededor del mundo
PAÍS NOMBRE
Ecuador Tomate de árbol
Alemania Baum tomate
Holanda Straiktomaad
Inglaterra TreeTomato
N. Zelanda Tamarillo
Portugal Chimango
Sudamérica Tomate de Árbol (León J. , 2003)
Existen alrededor de 35 a 50 especies de origen Americano tropical pero en Ecuador se presentan 5 variedades que son las más importantes, como se muestra en la Tabla 5.
Tabla 5.Variedades de Tomate de árbol
Variedad Descripción Ubicación
Anaranjado puntón
Los frutos alcanzan un peso de 60 g, con longitud de 6,8 cm y un ancho de 4,6 cm, la pulpa tiene un contenido de azúcares de 14,8 °Bx, contenido de Vit. C de 260 ml/l.
Azuay, Tungurahua Imbabura.
Anaranjado redondo
Los frutos alcanzan un peso de 75 g, de 5,5 cm de longitud y 4,7 cm de ancho, con contenido de azúcares de 14,8 °Bx, contenido de Vit. C de 270 ml/l. Imbabura, Carchi, Tungurahua Anaranjado gigante
Los frutos alcanzan un peso de 118 g, de 7,0 cm de longitud y 6,0 cm de ancho, con contenido de azúcares de 13,2 °Bx, contenido de Vit. C de 320 ml/l. Pichincha, Imbabura, Carchi, Tungurahua y Azuay Morado neocelandés
Los frutos alcanzan un peso de 85 g, de 6,4 cm de longitud y 4,6 cm de ancho, con contenido de azúcares de 15,6 °Bx, contenido de Vit. C de 290 ml/l. Tungurahua, Pichincha, Imbabura, Azuay Morado puntón
Los frutos alcanzan un peso de 117 g, de 8,0 cm de longitud y 5,8 cm de ancho, con contenido de azúcares de 15,0 °Bx, contenido de Vit. C de 310 ml/l.
El tomate de árbol es una fruta denominada exótica con delicioso sabor y aroma, a su vez se ideal para la elaboración de mermelada por su alto contenido de pectina que ayuda en la gelificación y brillo (Meza & Manzano, 2009)
2.1.4. VARIEDAD ANARANJADO GIGANTE
Esta variedad es la de mayor cultivo actualmente en las provincias de Imbabura, Pichincha, Carchi, Tungurahua y Azuay, ya que presenta frutos de buen tamaño, característica que es apreciada en los mercados tanto nacional como internacional (Aviles, 2012).
Debido a que esta fruta posee bajo contenido de azúcares, lo que se diferencia claramente de las otras variedades, es posible utilizarla en la elaboración de la mermelada baja en calorías (León J. , 2003).
2.1.5. REQUISITOS GENERALES DEL TOMATE DE ÁRBOL VARIEDAD
ANARANJADO GIGANTE
Según la NTE 1909:2009. Frutas frescas: tomate de árbol. Requisitos. El tomate de árbol variedad anaranjado gigante deben tener las siguientes características físicas:
Enteros,
Sanos, exentos de deterioro
Limpios
Exentos de plagas
Exentos de cualquier olor y/o sabor extraños;
Consistencia firme;
Aspecto fresco;
La madurez de los tomates de árbol se evalúa según su coloración externa y el índice de madurez, la escala de color del tomate para determinar su madurez es la que se indica a continuación en la Figura 3 (NTE INEN 1909, 2009).
Figura 3.Escala de Color de maduración
La determinación del incide de madurez se obtiene de la relación entre el valor mínimo de los sólidos solubles totales (ºBrix) y el valor máximo de la acidez titulable, con el fin de identificar el grado de madurez, para la elaboración de la mermelada baja en calorías (NTE INEN 1909, 2009).
2.2. MERMELADA
2.2.1. MERMELADA CLÁSICA
La mermelada de fruta se obtiene de la cocción de fruta con azúcar y otros ingredientes permitidos, que son concentrados hasta obtener la consistencia adecuada (NTE INEN 0419, 1988).
2.2.2. CLASIFICACIÓN
Categoría Extra: Cuando el contenido en frutas o zumos de frutas es como mínimo el 50% en peso del producto y el color y sabor son excelentes.
Categoría primera: Cuando el contenido en frutas o zumos de frutas es como mínimo el 40% en peso del producto. Color y sabor buenos.
Categoría Segunda:Que sin llegar al contenido en frutas o zumos de las categorías extra y primera cumplan los mínimos aceptados (30%), con color y sabor aceptables (Madrid & Cenzano, 1994).
2.2.3. PROCESO MERMELADA CLÁSICA
Figura 4. Proceso de elaboración de la mermelada clásica
2.2.3.1. Recepción de la materia prima
La fruta que ingresa debe estar en buen estado y se toma en cuenta la madurez y el peso (Jácome M., 2010).
2.2.3.2. Lavado y desinfectado
La fruta se sumerge en agua para el lavado, con lo que se consigue eliminar el polvo, la suciedad y otras impurezas, posteriormente la fruta limpia y desinfecta sumergiéndola en una solución de 5ppm de cloro (Jácome M., 2010).
2.2.3.3. Escaldado
La fruta una vez lavada y desinfectada se la sumerge en agua hirviendo por 3 minutos y se dejó que se escurra por unos minutos en la coladera. Esta operación permitió ablandar los tejidos, disminuir la contaminación superficial, aumentar los rendimientos, inactivación de enzimas, entre otras (Jácome M., 2010).
2.2.3.4. Pelado
Esta operación se realiza usando cuchillos con filo de acero inoxidable, sobre una mesa de trabajo de acero inoxidable (Jácome M., 2010).
2.2.3.5. Despulpado
2.2.3.6. Formulado
Se procede a pesar cada uno de los ingredientes a utilizar dependiendo de la cantidad de mermelada que se va a procesar(Jácome M., 2010).
2.2.3.7. Concentrado
Previamente mezclando los ingredientes se llega hasta 60ºBx colocando el resto de ingredientes que faltan, se sigue concentrando hasta alcanzar los 65ºBx(NTE INEN 0419, 1988).
2.2.3.8. Exhausting
Envasar la mermelada en frascos de vidrio previamente desinfectados y esterilizados, los cuales van a cerrarse parcialmente y se les va a dar la vuelta manteniéndolos en esa posición por 3 minutos, se da la vuelta y por último se realiza la pasteurización en una olla con agua a 70ºC por 15 minutos (Jácome M., 2010).
2.2.3.9. Enfriado, reposo y etiquetado
Se deja enfriar y reposara la mermelada en un tiempo aproximado de 48-72 horas. Finalmente se etiqueta cada frasco (Jácome M., 2010).
2.3. MERMELADA BAJA EN CALORÍAS
Para la elaboración de productos de tipo alimenticio con bajo contenido calórico se toma en cuenta la cantidad de edulcorante no calórico a ser añadido, en este caso es Sucralosa el mismo es 600 veces más dulce que el azúcar (Carvajal, 2007) (ANMAT, 2014).
A los productos bajos en calorías también se los conoce como productos “Light”, los mismos que han sido modificados en su estructura química y sus calorías han sido disminuidas por diferentes métodos, tales como la sustitución parcial o total del azúcar por un edulcorante no calórico, pero se debe tomar en cuenta que nos son productos para bajar de peso, si no para mejorar el consumo de calorías diarias (Carvajal, 2007).
2.3.1. FORMULACIÓN MERMELADA BAJA EN CALORÍAS
Para la elaboración de la mermelada baja en calorías es necesaria una formulación que capte todas las características o en su mayoría de la mermelada clásica, con lo cual se tomara en cuentas aspectos importantes tales como la cantidad de azúcar, sólidos solubles, acidez y pH (Caicedo, Bolaños, & Cruz, 2008).
Para una normal gelificación se regula el pH de la pulpa de fruta entre los límites aceptados, es decir entre 2,8 y 3,5 (NTE INEN 0419, 1988).
2.3.2. NORMA TÉCNICA DE PRODUCTOS BAJOS EN CALORÍAS.
en relación al contenido de calorías del alimento original o de su similar. En Ecuador no existe una NTE INEN específica para mermeladas bajas en calorías y la cantidad de sólidos solubles no está determinada (NOM-086-SSA1, 1994).
2.4.
CARACTERIZACIÓN
FISICO-QUÍMICA
DE
LA
MERMELADA BAJA EN CALORÍAS.
La caracterización físico-químico de la mermelada baja en calorías está basada en los parámetros que se muestran a continuación en la Tabla 6.
Tabla 6. Caracterización Físico-química de la mermelada baja en calorías
Parámetro Unidad Min. Max. Método de ensayo
Sólidos solubles a 20 ºC % m/m 65 ____ INEN 380
pH ____ 2,8 3,5 INEN 389
Acidez titulable 0,5* ___
INEN 381 *Resolución 15789, de
1984 de Colombia INEN (2014).
2.5. EDULCORANTES
2.5.1. CLASIFICACIÓN DE LOS EDULCORANTES
2.5.1.1. Calóricos o nutritivos
Estos edulcorantes proporcionan sabor dulce y volumen al alimento al cual se le han añadido, contribuyen a la calidad del producto. Se encuentran en forma de edulcorantes de mesa (sacarosa); en alimentos, bebidas, fármacos (fructosa, jarabe de maíz), chicles y caramelos (polialcoholes). En este grupo encontramos edulcorantes que al momento de su consumo aportan 4 cal/g, significa que generan energía que es consumida por el cuerpo(Natural Life Corporation, 2009)(Torresani, y otros, 2001).
2.5.1.2. No calóricos o No Nutritivos (ENN)
18 Tabla 7.Características de los Edulcorantes No Nutritivos (ENN)
Edulcorante Dulzor (comparado con sacarosa) Ingesta diaria admisible (mg/kg/día) Nombre comercial
Estado de regulación para su consumo
Ventajas Limitaciones
Acesulfame-K 200 0–15* Sunett®
Uso aceptado como edulcorante aislado y para la elaboración de productos líquidos y sólidos industrializados a todas las edades
No es carcinogénico. Estable al calor, Sinergia con otros endulzantes Intensifica el sabor
Cantidades altas dejan un sabor residual
Alitame 180-200
Sin datos (estimado en 0.34)
Sin datos En estudio
Disminuye sabor en soluciones ácidas y con temperatura elevada. Datos limitados en humanos.
Aspartame 160-220
0–40*
0–50** Equal®
NutraSweet®
Uso aceptado como edulcorante aislado y para la elaboración de productos líquidos y sólidos industrializados a todas las edades.
No es carginogénico No deja sabor residual
No altera glucemia
Sensible al calor, pierde dulzor y vida media a pH alcalino.
No se recomienda para fenilcetonuria.
Advertencia en su envase de que contiene
fenilalanina.
Ciclamatos 30–50 0–11*
No hay producto comercial. Presente en Equal® Sweet’NLow® Splenda® Debe venderse directamente al consumidor con especificaciones sobre su uso.
Estable al calor, sabor agradable
Apropiado para cocinar
Sinergia con otros endulzantes
Se recomienda su uso bajo prescripción médica.
Sacarina 300–500 0–5*
Sweet’NLow® Sugar Twin® Hermesetas®
Uso aceptado como edulcorante aislado para todas las edades
Estable al calor, no altera glucemia, sinergia con otros endulzantes.
Deja sabor residual. Cáncer de vejiga en ratas.
Stevia
(steviosidos) 100–150 Sin datos
SuperLife® Stevia®
Uso aceptado como edulcorante aislado y para la elaboración de productos líquidos y sólidos industrializados a todas las edades
Estable al calor, resistente a hidrólisis ácida
No fermentable Inodoro
Deja sabor residual Papel potencial en la regulación de hipertensión arterial
Uso en pacientes con diabetes mellitus aún se encuentra en estudio
Sucralosa 600 0–15*
0–9 Splenda®
Uso aceptado como edulcorante aislado y para la elaboración de productos líquidos y sólidos industrializados a todas las edades
Estable al calor y a cambios en pH. No es carcinogénico No altera glucemia
Thaumatina 2000–3000 Sin datos Talin®
Uso aprobado para chicles y pastillas refrescantes del aliento
Intensifica sabores y palatabilidad. Enmascara el sabor amargo de los alimentos.
Cantidades altas dejan sabor residual a licorice o regáliz.
Datos limitados en humanos
* De acuerdo al Comité de Expertos de Aditivos en Alimentos de la Organización Mundial de la Salud ** De acuerdo a la FDA en EE.UU.
Los edulcorantes deben ser inocuos para ser utilizados en la industria, y deben percibirse rápidamente su sabor dulce, no deben dejar regustos1, deben resistir a las condiciones propias del alimento y a los tratamientos a los que se vaya a someter, a su vez se debe tomar en cuenta la Ingesta Diaria Admitida (IDA) que es la cantidad de edulcorante, expresada en relación con el peso corporal, que una persona puede ingerir diariamente durante toda la vida sin riesgo apreciable para su salud (NTE INEN 2074, 2012).
2.5.2. SUCRALOSA
Su descubrimiento fue por el año 1976, desde ahí se han realizado más de 100 estudios científicos que han concluido en que la sucralosa es segura y a su vez cualquier persona la puede consumir(Aguilar, 2003).
La sucralosa fue aprobada en el año 1990 por la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA) y por el Comité Conjunto de Expertos en Aditivos Alimenticios de la FAO, actualmente es consumida por millones de personas y usada en miles de productos a nivel mundial, sin alguna advertencia sobre seguridad nutricional. En la Unión Europea es conocida bajo el código de aditivo E955 (Calzada, Ruiz, Altamirano, & Padrón, 2013).
Este edulcorante es de alta intensidad y de nulo contenido calórico, se lo obtiene a partir de la sacarosa, el mismo que es un derivado clorado de forma controlada, posee un poder edulcorante de entre 600 a 650 veces más dulce que el azúcar. Las autoridades reguladoras de la Ingestión diaria aceptable (IDA) alrededor del mundo han fijado que la IDA va desde 5 (para los Estados Unidos) hasta 15 (Europa, Australia) mg/kg de peso corporal por día (McNeil Nutritionals, 2013) (Torresani, y otros, 2001).
La sucralosa se elabora a partir del azúcar, pero el cuerpo no la reconoce como tal, ya que su molécula pasa sin ser descompuesta por el organismo, sin usarla para producir energía, por lo tanto no aporta calorías (Baos, 2006).
Es importante recalcar que la sucralosa es estable en su composición, lo que la hace apta para ser utilizada en tratamientos tecnológicos habituales como cocción, horneado, pasteurización, extrusión, esterilización por autoclave, entre otros, sin sufrir descomposición, manteniendo su perfil de dulzor de alta calidad durante toda la vida útil del producto y permaneciendo inalterada (Aguilar, 2003).
La sucralosa está indicada para todo tipo de personas, desde lactantes, niños, adultos, mujeres embarazadas, mujeres lactantes, diabéticos, obesos, hasta quienes desean restringir el consumo de azúcar y calorías (Control Calorie, 2009).
Debido a su elevado poder edulcorante, las dosis de sucralosa son muy bajas, por lo que se ve una gran ventaja económica ya que los gastos de manipulación se reducen considerablemente, tomando en cuenta una relación de 24000 kg de azúcar queda reducido a apenas 40 kg de sucralosa (Torresani, y otros, 2001) (Control Calorie, 2009).
Se han realizado estudios sobre la ingesta de sucralosa, los mismos que han dado como resultados:
No produce reacciones metabólicas adversas
No modifica los niveles de insulina plasmática
2.6. PECTINAS
Las pectinas son polímeros de origen vegetal y con elevado peso molecular, son higroscópicas y solubles en agua y ácidos. Tienen la capacidad de formar hidrogeles elásticos por lo que se emplean en la industria alimentaría como gelificante y en la industria farmacéutica como espesante (Abzueta, Cardinale, Herrera, Labarca, & Millan, 2012) (Calderón & Matos, 2011).
La pectina es el producto más empleado en la elaboración de mermeladas, con el fin de darle consistencia, textura y brillo al producto final.
El grado de la pectina indica la cantidad de azúcar que un kilo de esta pectina puede gelificar en condiciones óptimas, es decir a una concentración de azúcar de 65% y a un pH entre 3 – 3,5. La rigidez del gel depende de la relación de azúcar y ácido: una alta concentración de azúcar hace que sea menor la cantidad de agua soportada por la estructura, una alta concentración de ácido aumenta la dureza del gel, pero un exceso puede generar hidrólisis de la pectina; bajas concentraciones de ácido producen fibras tan blandas que la estructura del gel será incapaz de soportar el líquido y se formarán grumos indeseables (Abzueta, Cardinale, Herrera, Labarca, & Millan, 2012).
Cuanto mayor es la concentración de sólidos solubles y menor es el pH, mayor es la reactividad de la pectina. Cuanto mayor es la concentración de calcio soluble y menor es el pH, mayor es la temperatura de trabajo de la pectina(SILVATEAM, 2014).
2.6.1. CLASIFICACIÓN DE LAS PECTINAS
Según el grado de esterificación, las pectinas se clasifican como pectinas de alto metoxilo o de bajo metoxilo(Camacho, 2002).
2.6.1.1. Pectinas de Alto Metoxilo
También conocidas como pectinas fuertes metiladas (HM), con un grado de esterificación (DE) superior a 50%, gelifica en un medio con un contenido de sólidos solubles (generalmente azúcar) superior al 55%, a un pH entre 2,0 – 3,5. Este tipo de pectinas es común en la cáscara de la naranja (Gamboa, 2009).
2.6.1.2. Pectinas de Bajo Metoxilo
También conocidas como pectinas débilmente metiladas (LM), con un grado de esterificación menor al 50%. Su gelificación se controla introduciendo iones calcio en el sistema y tiene lugar a pH: 2,5 a 6,5; en un medio con 10-20% de sólidos solubles (Gamboa, 2009).
Se generan a partir de la degradación de las pectinas de alto metoxilo, por hidrólisis acida, enzimática u otro factor que reduzca la esterificación de la molécula de pectina (Grünauer, 2009).
alto metoxilo, pero las características de gel, como firmeza, plasticidad y resistencia al calor, son inferiores a la de las pectinas de alto metoxilo (Calderón & Matos, 2011).
2.7. ÁCIDO CÍTIRICO
El ácido cítrico es un conservante y antioxidante natural que se añade industrialmente como aditivo, antes de la cocción de la mermelada se añade para que extraiga la pectina, la cantidad a utilizar varía entre 0,1–0,2% del peso total de la mermelada (Coronado & Rosales, 2001).
El ácido cítrico es importante porque ayuda a la gelificación de la mermelada, también confiere brillo a la mermelada, pudiendo mejorar el sabor, ayuda a evitar la cristalización del azúcar (Coronado & Rosales, 2001).
2.8. ÁCIDO ASCÓRBICO
También se lo conoce como vitamina C; en la elaboración de mermelada se utiliza debido a la reacción de maillard que sufre la fruta en contacto con el oxígeno, soluciones acuosas, pH alcalino, entre otros (Lee & Kader, 2000).La adición de ácido ascórbico de forma generalizada como antioxidante, va a evitar que durante su tiempo de vida útil no sufra ningún cambio de coloración(Jiménez & Bonilla, 2012).
2.9. CONSERVANTE
su costo es bajo, así también tenemos el sorbato de potasio que tiene mejor calidad, pero es más costoso (Coronado & Rosales, 2001). Según la NTE INEN 0419 (1988): Conservas vegetales. Mermelada de frutas. Requisitos, la dosis máxima es de 1000 mg/kg para los dos conservantes.
2.10. ENFERMEDADES NO TRANSMISIBLES CAUSADAS
POR ALIMENTOS
Las Enfermedades Crónicas No Transmisibles causadas por alimentos (ECNT), que aquejan a los ecuatorianos son hipertensión, dislipidemias y Obesidad. Los alimentos que se encuentran en este grupo son los que poseen alto contenido en azúcar, sal y grasa (OMS, 2008).
Las ECNT, como se indican en la Tabla 8. en la actualidad son consideradas un problema de salud pública a nivel nacional, con el actual gobierno se está trabajando mediante planes estratégicos con el fin de modificar el factor de riesgo en este caso la alimentación no balanceada, la misma que está presente durante todo el ciclo de vida de la población(MSP, 2011).
Tabla 8.Enfermedades Crónicas No transmisibles causadas por alimentos.
ECNT DEFINICIÓN CLASIFICACIÓN
DISLIPIDEMIAS
Son alteraciones nutricionales y genéticas del metabolismo de lípidos e hidratos de carbono.
I, II A, II B, III, IV, V. Hipercolesterolemia Déficit de HDL (Hipo HDL) Hipertrigliceridemia
HIPERTENSIÓN ARTERIAL
Es la elevación crónica de las cifras de presión arterial por encima de los valores considerados como los normales.
Normal
Prehipertension Hipertension estadio 1 Hipertension estadio 2
OBESIDAD
Es la acumulación anormal de grasa, una forma simple de medir la obesidad es el índice de masa corporal (IMC), esto es el peso de una persona en kilogramos dividido por el cuadrado de la talla en metros.
Sobrepeso Normopeso
Actualmente los cambios de hábitos alimenticios han aumentado el consumo de comida chatarra y productos procesados, los mismos que son de bajo nivel nutricional y alto contenido en grasa, azúcar y sal, junto con niveles bajos de actividad física, han generado el aumento del sobrepeso y la obesidad, así como de las enfermedades crónicas no transmisibles (MSP, 2011).
2.11. ANÁLISIS SENSORIAL
Es un examen detallado realizado a personas o jueces los mismo que pueden ser adiestrados o no, con el fin de dar a probar diferentes productos de la misma gama, que se va a comparar mediante los sentidos (vista, oído, olfato, gusto, y tacto) sus características esenciales (Ares, 2011).
2.12. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
Este análisis determina la capacidad que tiene un producto para mantener por un tiempo determinado sus características fisicoquímicas y organolépticas originales (Lemus, 2006).
Se realizan pruebas para obtener información sobre las condiciones en las que se almacena, y también se determina la vida útil en su envase original y en condiciones de almacenamiento específicas (Lemus, 2006).
El análisis de estabilidad se utiliza para estimar el tiempo de vida útil a temperatura normal que se encuentra el alimento. La ventaja de estos métodos, es que se emplea menos tiempo (Posada, 2011).
Los estudios acelerados de vida útil permiten predecir el comportamiento de los alimentos y observar su evolución en las condiciones habituales de almacenamiento. En la actualidad las plantas procesadoras de alimentos requieren información sobre la evolución de los productos en periodo más corto, minimizando los costos (Carreres, 2014).
2.13. DETERMINACIÓN DE CALORÍAS
Según la NTE INEN 1334-2:2011 Rotulado de productos alimenticios para consumo humano. Parte 2. Rotulado nutricional. Requisitos. El cálculo de energía, es la cantidad de energía que se debe calcular utilizando los siguientes factores de conversión:
Carbohidratos 17 kJ - 4 kcal/g
Proteínas 17 kJ - 4 kcal/g
3. METODOLOGÍA
3.1. ALCANCE
La elaboración de la mermelada baja en calorías a partir de tomate de árbol se realizó en la Planta Piloto de Alimentos de la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL, así también de la mermelada clásica de tomate de árbol y las caracterizaciones físico químicas tanto de fruta fresca, mermelada baja en calorías y mermelada clásica.
Adicional se realizó el análisis proximal y de estabilidad de la mermelada baja en calorías en el Laboratorio CENAIN (Assaylab Cía. Ltda.).
3.2. CARACTERIZACIÓN DEL TOMATE DE ÁRBOL
El tomate de árbol se compró en el Mercado Mayorista, siendo procesado el mismo día de su compra. Donde se controló que estén:
Enteros,
Sanos,
Exentos de podredumbre,
Limpios,
Exentos de cualquier materia extraña visible,
Exentos de plagas que afecten al aspecto general del producto, exentos de humedad externa anormal,
Exentos de cualquier olor y/o sabor extraños,
La madurez se midió según la escala de color del tomate de árbol basándose en la NTE INEN 1909 (2009): Frutas frescas. Tomate de árbol. Requisitos, la misma que se encontró dentro de un rango de 5-6 (maduro).
Se procedió a determinar el calibre siguiendo los parámetros de la NTE INEN 1909 (2009): Frutas frescas. Tomate de árbol. Requisitos, donde se tomó una muestra al alzar para verificar los siguientes puntos.
Diámetro máximo. Se mide el diámetro con un calibrador y el resultado se expresa en milímetros (mm).
Longitud. Se mide la longitud con un calibrador y el resultado se expresa en milímetros (mm).
Masa. La masa de los tomates de árbol se determina mediante el uso de una balanza y el resultado se expresa en gramos.
3.3. ELABORACIÓN DE LA PULPA DE TOMATE DE ÁRBOL,
VARIEDAD ANARANJADO GIGANTE
.
Para la elaboración de la pulpa, se realizó siguiendo los pasos del siguiente diagrama de flujo de proceso como se indica en la Figura 5.
3.3.1. LAVADO Y DESINFECTADO
La fruta se sumergió en agua para el lavado, con lo que se consigue eliminar el polvo, la suciedad y otras impurezas, posteriormente la fruta limpia se desinfecta sumergiéndola en una solución de 5ppm de cloro.
3.3.2. ESCALDADO
La fruta se sumergió en agua hirviendo por 3 minutos y se dejó que se escurra por unos minutos en la coladera.
3.3.3. PELADO
Esta operación se usó cuchillos con filo de acero inoxidable, sobre una mesa de trabajo de acero inoxidable.
3.3.4. DESPULPADO
En esta operación ingresó la fruta en trozos al despulpador, obteniendo así la pulpa separada de la cascara y las semillas. La pulpa se recoge en recipientes de acero inoxidable previamente lavados y desinfectados.
3.3.5. CARACTERIZACIÓN DE LA PULPA DE TOMATE DE ÁRBOL.
Se realizó la caracterización de la pulpa de tomate de árbol, donde los parámetros a considerar fueron pH, sólidos solubles y acidez titulable.
3.3.5.1. Medición de pH
introdujo el electrodo esperando que se estabilice la lectura, finalmente se registró el valor, el mismo que debe encontrarse en un rango de 2.8 y 3.5 según la NTE INEN 0419 (1988): Conservas vegetales. Mermelada de frutas. Requisitos.
3.3.5.2. Medición de Acidez Titulable
Este parámetro se determinó mediante el método de la NTE INEN 381:1985-12 Conservas vegetales. Determinación de acidez titulable. Método potenciométrico de referencia.
Se pesó 10 g de muestra en un erlenmeyer de 250 ml y se añadió 100 ml de agua destilada hirviendo. Se colocó un tapón y se agitó por 10 minutos. Se trasvasó a un vaso de 250 ml y se tituló con NaOH 0.1 N con el electrodo del potenciómetro dentro. Cuando el pH en la pantalla llegó cerca de 7, se tituló con cuidado, gota a gota agitándolo y se detuvo cuando se encuentre el pH en 8,2. Finalmente se calculó con la ecuación [1].
A =V (NaOH ) ∗0.1 N ∗0.060∗ 100 [1]
3.3.5.3. Medición de Sólidos Solubles
La medición de sólidos solubles se determinó mediante el método de la NTE INEN 380:1985-12 Conservas. Determinación de sólidos solubles. Método refractométrico.
3.3.5.4. Cálculo del rendimiento de la pulpa de fruta
El cálculo del rendimiento de la pulpa de frutase determinó mediante el la ecuación [2].
% Rendimiento =Peso pulpa (g)
( )∗ [2]
3.4. PROCESODE ELABORACIÓNDE LA MERMELADA BAJA
EN CALORÍAS
.3.4.1. RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
El proceso se inició con la pulpa de tomate de árbol, se verificó los datos tanto de pH como de sólidos solubles (ºBx), posteriormente el pH se reguló con ácido cítrico para obtener un rango de 2,8 – 3,5 como se indica en la NTE INEN 0419 (1988): Conservas vegetales. Mermelada de frutas. Requisitos.
3.4.2. FORMULACIÓN
Se realizaron 3 formulaciones, como se indica en la Tabla 9, donde se muestra las cantidades de cada producto a usar.
Tabla 9.Formulación y Dosificación para procesar Mermelada de tomate de
árbol baja en calorías.
3.4.3. CONCENTRACIÓN
La pulpa se coció a llama baja agregando el 50% del azúcar total, se concentró y se adicionó el 90% del 50% restante del azúcar hasta alcanzar 25ºBx, continuamos cociendo, finalmente se añadió el 10% restante del azúcar con la pectina, el benzoato de sodio y la sucralosa en las 3 formulaciones, hasta llegar a conseguir aproximadamente 30ºBx.
PRODUCTO M1 (%) M2 (%) M3 (%)
Ácido cítrico 0,17 0,17 0,17
Ácido Ascórbico 0,04 0,04 0,04
Benzoato de sodio 0,04 0,04 0,04
Pectina 0,43 0,43 0,43
Pulpa 83,45 83,45 83,45
Sacarosa 15,83 15,83 15,83
3.4.4. EXHAUSTING
La mermelada baja en calorías se envasó en caliente, en frascos de vidrio previamente desinfectados y esterilizados, los mismo que se cerraron parcialmente y se los volteó manteniéndolos en esa posición por 3 minutos, se volteó nuevamente cerrando totalmente las tapas, y por último se realizó la pasteurización en una olla con agua a 70ºC por 15 minutos.
3.4.5. ENFRIADO, REPOSO Y ETIQUETADO
Se enfrió y reposó las mermeladas con las diferentes formulaciones en un periodo de 48-72 horas. Posteriormente se etiquetó cada frasco, diferenciándolos de su formulación. Y finalmente se colocó la tabla nutricional en la mermelada con mayor aceptabilidad delimitada por los posibles consumidores, basándonos en la NTE INEN 1334-2 (2011) Rotulado de productos alimenticios para consumo humano. Parte 2. Rotulado nutricional. Requisitos.
3.5. CARACTERIZACIÓN DE LA MERMELADA BAJA EN
CALORÍAS.
Tabla 10.Caracterización de la mermelada baja en calorías
3.6. ELABORACIÓN MERMELADA CLÁSICA
Se elaboró la mermelada clásica de tomate de árbol, debido a que en el mercado nacional no existe una mermelada de tomate de árbol y esto nos impide de cierta forma el poder realizar una comparación con la mermelada baja en calorías.
ANÁLISIS PRUEBA NORMA
FÍSICO-QUÍMICOS
pH
NTE INEN 0389 (1986): Conservas vegetales. Determinación de la concentración del ión hidrógeno (pH).
Sólidos solubles
NTE INEN 0380 (1986): Conservas vegetales. Determinación de sólidos solubles. Método
refractométrico.
Acidez titulable
NTE INEN 0381 (1986): Conservas vegetales. Determinación de acidez titulable. Método
potenciométrico de Referencia.
MICROBIO
-LÓGICOS Mohos y levaduras
NTE INEN 1529-10:2013 Control microbiológico de los alimentos. Mohos y levaduras viables. Recuentos en placa por siembra en profundidad.
PROXIMAL
Humedad
NTE INEN 382:2013 Conservas vegetales. Determinación de materia seca (sólidos totales)
Proteínas
NTE INEN519:1980-12 Harinas de origen vegetal. Determinación de la proteína.
Cenizas
3.7. ANÁLISIS SENSORIAL
Cien panelistas sin entrenamiento, evaluaron cuatro muestras de mermelada de tomate de árbol las formulaciones 0,03% (M1), 0,06% (M2) y 0,09% (M3), y C. Las muestras de mermelada se presentaron simultáneamente a los posibles consumidores en vasos plásticos pequeños con cucharas, galletas y agua.
Para el análisis sensorial se usó una escala hedónica, donde se preguntó sobre el color, olor, sabor, textura y untabilidad con las categorías: disgusta mucho - disgusta - ni disgusta ni gusta - gusta - gusta mucho. Los panelistas también debieron indicar su preferencia.
Luego de que cada panelista evaluó las cuatro muestras, las categorías descriptivas se convirtieron en puntajes numéricos.
3.8. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
3.9. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para el análisis de los resultados se usó STATGRAPHICS CENTURION XV, aplicando un diseño unifactorial completamente al azar, para determinar el efecto de sucralosa en las formulaciones 0,03% (M1), 0,06% (M2) y 0,09% (M3), usados en el proceso de elaboración de mermelada baja en calorías de tomate de árbol variedad anaranjado gigante, comprando con la mermelada clásica (C). El análisis de varianza se realizó con ANOVA simple, usando la prueba de Tukey, con un nivel de confianza del 95%.
3.10. DETERMINACIÓN DE CALORÍAS
Las calorías que aporta la mermelada baja en calorías a partir de tomate de árbol se determinaron por medio de balance de materia, siguiendo el cálculo ya determinado en el numeral 5.2 Cálculo de nutrientes, establecido por la NTE INEN 1334-2:2011 Rotulado de productos alimenticios para consumo humano. Rotulado nutricional. Requisitos.
Para el análisis de calorías se tomó en cuenta la mermelada con mayor aceptabilidad, la misma que fue la formulación M3 (0.09%) y se comparó con la mermelada clásica y posteriormente se realizó el cálculo del porcentaje disminuido, con las ecuaciones [3] y [4].
CH =100– (%humedad+%proteínas+%ceniza+%grasa) [3]
3.11. TABLA NUTRICIONAL
Basándose en la NTE INEN 1334-2 (2011) Rotulado de productos alimenticios para consumo humano. Parte 2. Rotulado nutricional. Requisitos. Una vez obtenidos todos los datos se procede a elaborar la tabla nutricional, debido a que la mermelada baja en calorías a partir de tomate de árbol es un alimento procesado, envasado y empaquetado que se ofrece como tal para la venta directa al consumidor; y comprende la declaración de nutrientes como se muestra en la Tabla 11,a continuación.
Tabla 11.Nutrientes de declaración obligatoria y Valor Diario Recomendado
(VDR)
Nutrientes a declararse Unidad Niños mayores de
4 años y adultos
Valor energético, energía (calorías)
kJ kcal
8 380 2 000
Grasa total g 65
Ácidos grasos saturados g 20
Colesterol mg 300
Sodio mg 2 400
Carbohidratos totales g 300
Proteína g 50
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA
El tomate de árbol presentó un índice de madurez en un rango de 5-6, esto significa que el tomate de árbol se encuentra maduro y apropiado para su producción.
Los tomates de árbol se encontraron enteros, sanos, exentos de podredumbre, limpios, exentos de cualquier materia extraña visible, exentos de plagas que afecten al aspecto general del producto, exentos de humedad externa anormal, exentos de cualquier olor y/o sabor extraños, ser de consistencia firme, que tengan un aspecto fresco, y piel brillante, así como indica en la NTE INEN 1909.
Los datos de diámetro, longitud y masa de los tomates de árbol se encuentran reflejados en la Tabla 12 a continuación, los mismos que se encuentran dentro de los rangos establecidos por la NTE INEN 1909.
Tabla 12.Calibre de tomate de árbol (promedio)
Análisis Unidad PROMEDIO*
RESULTADO NORMA INEN
1909
Diámetro mm 59± 2.0 >55
Longitud mm 78± 3.0 >70
Masa mm 127 ± 6.0 >120
4.2. CARACTERIZACIÓN DE LA PULPA DE TOMATE DE
ÁRBOL.
Se determinó el rendimiento de la pulpa de fruta, calculándola mediante la fórmula [2] anteriormente mencionada en el Capítulo de la Metodología.
% Rendimiento = ( )
( ) [2]
% Rendimiento = 2997 3500 % Rendimiento = 85,83%
El rendimiento de la pulpa de la pulpa de fruta fue del 85,83%; debido a que fue fácil la extracción de la cascara por que se realizó un tratamiento previo de escaldado, que ayudo ablandando los tejidos y que el despulpado sea más fácil y con menor perdida.
Según la FAO (2013) en el depósito de documentos, artículo mermeladas, jaleas, jarabes, dulces y confituras, en el proceso de mermelada de tomate de árbol, el rendimiento de la pulpa fue del 86%, el mismo que se asemeja a la cantidad obtenida en el presente estudio, el mismo porcentaje lo ratifica el estudio realizado por Caicedo, Bolaños, & Cruz, (2008).
Tabla 13.Composición de la pulpa de tomate de árbol.
Análisis Unidad RESULTADO
PULPA*
RESULTADO
NORMA
INEN 419
MIN MAX
pH --- 3,85 ± 0,33 2,8 3,5
Sólidos Solubles (ºBx) (g/100g) 8,5 ± 0,3 8,0 ---Acidez Titulable (g/100g) 1,5 ± 0.02 0,5** ---*Valor promedio ± 0,05 Desviación estándar para n=3 kg
Los análisis de la pulpa de tomate de árbol dieron como resultado datos, donde los sólidos solubles cuyo valor es 8,5 ºBx, el mismo que se encuentra entre los rangos establecidos en la NTE INEN 1909:2009 Frutas frescas. Tomate de árbol. Requisitos, y en la NTE INEN 2337:2008 Jugos, pulpas, concentrados, néctares, bebidas de frutas y vegetales. Requisitos. Mientras que los datos obtenidos de pH no son los apropiados para producir mermelada como lo indica la NTE INEN 0419:1988 Conservas vegetales. Mermelada de frutas. Requisitos.
El pH de la pulpa de tomate de árbol no se encuentra en los rangos establecidos, por lo que fue necesario la adición de ácido cítrico para su regulación y poder alcanzar un pH entre un rango mínimo de 2,8 y un máximo de 3,5; posteriormente esto ayudo a conseguir las condiciones de gelificación satisfactorias.
En cuanto a los sólidos solubles de la pulpa de tomate de árbol, se observa que en promedio esta sobre la cantidad mínima requerida por la NTE INEN 0419:1988 Conservas vegetales. Mermelada de frutas. Requisitos.
La acidez titulable, como se puede observar se encuentra en el rango establecido por la Resolución 15789, de 1984. República de Colombia, Ministerio de Salud, el cual presenta un contenido de ácido cítrico mínimo de 0,5 g/100g.
4.3.
CARACTERIZACIÓNDE LA MERMELADA BAJA EN
CALORÍAS
.Los resultados de la caracterización de la mermelada baja en calorías se presentan en la Tabla 14. Algunos de los análisis se realizaron en un laboratorio como se muestran los resultados en el Anexo II.
Tabla 14.Caracterización de las mermeladas bajas en calorías y mermelada clásica de tomate de árbol.
Mermeladas bajas en calorías
Análisis Unidad
Resultados*
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
pH ---- 3,47 ± 0,03a 3,43 ± 0,01a 3,07 ± 0,2b 3,42 ± 0,08a
Sólidos
Solubles (ºBx) g/100g 29,58 ± 0,66
b
30,13 ± 0,78b 29,43 ± 0,11b 67,36 ± 0,31a
Acidez
Titulable g/100g 2,13 ± 0,19
ab
2,22 ± 0,07b 2.16 ± 0,04b 1.95 ± 0,06a
Humedad g/100g 72,83 ±0,19d 70,35 ± 0,39c 69,05 ± 0,27b 38,82 ± 0,75a
Proteínas g/100g 1,95 ± 0,11b 2,13 ± 0,08b 2,07± 0,02b 0,78± 0,02a
Cenizas g/100g 1,25 ± 0,20b
1,05 ± 0,11b 1,19 ± 0,03b 0,45 ± 0,04a
Recuento
Mohos y
levaduras
upml2/g <10a <10a <10a <10a
*Valor promedio ± 0,05 desviación estándar para n=3 frascos de 250 g por cada
mermelada.
Letras minúsculas distintas en una misma fila, indican que el valor es significativamente
diferente entre formulaciones M1 (0,03%), M2 (0,06%), y M3 (0,09%), en comparación con
la mermelada clásica (C).
Letras minúsculas iguales en la misma fila denotan diferencia significativa (P< 0,05)
4.3.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA.
Dentro de la caracterización físico-química encontramos parámetros tales como pH, sólidos solubles y acidez titulable, que fueron comparados entre las diferentes formulaciones con sucralosa y la mermelada clásica de tomate de árbol como se detalla a continuación.
4.3.1.1. pH.
Según la NTE INEN 0419:1988 Conservas vegetales. Mermelada de frutas. Requisitos, se mantiene un rango de pH mínimo de 2,8 y un máximo de 3,5. Al observar los resultados entre las mermeladas M1 (0,03%), M2 (0,06%) y C, no hay diferencia significativa entre ellas, mientras que en M3 (0,09%) el valor es mucho menor pero aun así se encuentra en el rango establecido, así como se muestra a continuación en la Figura 8.
Figura 8. Comparación del contenido de pH en las diferentes formulaciones
de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C). a
a
b
a
2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
p
H
4.3.1.2. Sólidos solubles.
El contenido de sólidos solubles en las formulaciones con sucralosaM1 (0,03%), M2 (0,06%), y M3 (0,09%), no varió mayormente como se muestra en la Figura 9, debido a que la cantidad de azúcar se mantuvo en todas, y la presencia de sucralosa no aporta carbohidratos a la mermelada, y en comparación con la mermelada clásica C, esta contiene un 55% más de sólidos solubles.
Figura 9.Comparación del contenido de sólidos solubles en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C).
4.3.1.3. Acidez titulable
La acidez titulable de todas las formulaciones M1 (0,03%), M2 (0,06%), y M3 (0,09%), no presentan diferencia significativa entre sí, pero a su vez encontramos diferencia significativa de la mermelada clásica (C), que es la
b b b
a 0 10 20 30 40 50 60 70 80
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
que presenta menor cantidad de acidez titulable, como se refleja en la Figura 10.
La Resolución 15789, de 1984. República de Colombia, Ministerio de Salud, establece que la acidez titulable debe presentar un contenido de ácido cítrico mínimo de 0,5 g/100g, y como se observa en la Figura 10, los valores de las diferentes formulaciones presentan una cantidad mayor a la establecida en esta norma.
Figura 10.Comparación del contenido de acidez titulable en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C).
4.3.2. CARACTERIZACIÓN MICROBIOLÓGICA.
Dentro del análisis microbiológico los requeridos para mermelada de fruta son recuento de mohos y levaduras con un máximo de 30% campos permitidos. ab b b a 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
4.3.2.1. Recuento de mohos y levaduras.
En el recuento de mohos y levaduras como se observa en la Tabla 11., en ninguna de las formulaciones tanto como las que contienen sucralosa, así como la mermelada clásica, ninguna presenta<10 upml3/g, en cuanto crecimiento de mohos y levaduras, dato que está dentro de lo permitido por la NTE INEN 419.
Es importante no olvidar que las Buenas Prácticas de Manufactura son fundamentales para que la elaboración de la mermelada y con esto se enfatice a la creación de productos inocuos y aptos para el consumo humano.
4.3.3. ANÁLISIS PROXIMAL.
Dentro del análisis proximal lo que pide la NTE INEN 409, es principalmente el contenido de cenizas, pero por ser producto nuevo también se tomó en cuenta otros parámetros tales como humedad y proteína, ya que con estos datos se obtuvo la cantidad de calorías de la mermelada baja en calorías y su comparación con la mermelada clásica.
4.3.3.1. Humedad
El contenido de humedad, como se observa en la Figura 11, las mermeladas que presentan diferencias significativas son M1 (72,83 ±0,19 g/100g), M2 (70,35 ± 0,39 g/100g), y M3 (69,05 ± 0,27 g/100g), por su alto contenido de humedad, mientras que la mermelada clásica C (38,82 ± 0.75 g/100g) presenta un bajo contenido del mismo.
Figura 11.Comparación del contenido de humedad en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C).
4.3.3.2. Proteínas
Las proteínas presentes en las formulaciones con sucralosa M1 (1,95 ± 0,11 g/100g), M2 (2,03 ± 0,08 g/100g), y M3 (1,87 ± 0,02 g/100g), son mayores en comparación con la mermelada clásica C (0,78 ± 0,02g/100g), como se muestra en la Figura 12.
De Paula C. & otros (2010), mencionan que la muestra referencia de mermelada presentó valores inferiores de humedad, proteína y cenizas en relación a la edulcorada, y también se ratifica con lo que dice Mota (2007) en la mermelada baja en calorías de piña cuando la comparó al control elaborado con sacarosa.
Ramirez R. (2012) menciona en su investigación que las proteínas en los alimentos contienen gran parte de agua con la que está compuesto el mismo y cuando dicha agua es eliminada, las proteínas sufren cambios irreversibles
d c b a 0 10 20 30 40 50 60 70 80
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
en sus propiedades, por lo que se puede ver que en la mermelada clásica se ha evaporado mayor contenido de agua y por ende las proteínas han disminuido.
Figura 12.Comparación del contenido de Proteínas en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C).
4.3.3.3. Cenizas
Como se puede observar en la Figura 13, la cantidad de ceniza que presentas las formulaciones sucralosa M1 (1,25 ± 0,20g/100g), M2 (1,05 ± 0,11g/100g), y M3 (1,19 ± 0,03g/100g), no presentan diferencia significativa entre sí, pero su contenido en relación a la mermelada clásica C (0,45 ± 0,04g/100g) es mayor.
Díaz A. (2003) en su invetigación menciona que a los cristales de azúcar más grandes corresponden contenidos más bajos de cenizas, y esto a su vez que la cantidad de cenizas presentes en la mermelada dependen del contenido de azucar, entre menos cantidad de la misma, mayor cantidad de ceniza. b b b a 0 0.5 1 1.5 2 2.5
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
Figura 13.Comparación del contenido de cenizas en las diferentes formulaciones de mermeladas con sucralosa y mermelada clásica (C).
4.4. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
Para el análisis de estabilidad se tomaron datos fisicoquímicos tales como pH, sólidos solubles, acidez titulable, y también organolépticos como olor, color, sabor, textura y untabilidad, de las formulaciones M1 (0,03%), M2 (0,06%), y M3 (0,09%) como se muestran en las Tablas 15, 16 y 17.
En la Tabla 15, se muestras las equivalencias de los días en los que se realizó los análisis para evaluación físico-química y organoléptica de las diferentes formulaciones.
Tabla 15.Equivalencia de días entre normal y acelerado
Días método acelerado Días normales
0 20-30 7 50-60 15 80-90 21 120-150 30 180 b b b a 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
M1 (0,03%) M2 (0,06%) M3 (0,09%) C
4.4.1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD MERMELADA BAJA EN CALORÍAS A PARTIR DE TOMATE DE ÁRBOL FORMULACIÓN M1 (0,03%).
Los análisis realizados para la formulación M1 (0,03%), se detallan en la Tabla 16 a continuación.
Tabla 16.Análisis de estabilidad mermelada baja en calorías formulación M1 (0,03%)
PARAMETROS ORGANOLÉPTI COS D Í A M1
0 7 15 21 30
COLOR Anaranjado Anaranjado Anaranjado Anaranjado Anaranjado
OLOR Característico Tomate intenso Característico Tomate intenso Característic o Tomate intenso Característic o Tomate intenso Opaco Tomate intenso SABOR Ácido, desabrido Ácido, desabrido Ácido, medio dulce Ácido, medio dulce Ácido, dulce
TEXTURA Semisólido Semisólido Semisólido Semisólido Semisólido
HUNTABILIDAD Homogéneo, pastoso Homogéneo, pastoso Homogéneo, pastoso Homogéneo, pastoso Homogéne o, pastoso PARAMETROS FISICOQUÍMICOS
pH 3.47 ± 0.03 3,42 ± 0,02 3.34 ± 0,06 3,33 ± 0,02 3.32 ± 0,05
Sólidos
Solubles 29.58 ± 0.66 29,66 ± 0,20 30.91 ± 0,11 31,03 ± 0,10 31.49 ± 0,17
Acidez
Titulable 2.48 ± 0.05 2,52 ± 0,02 2.58 ± 0,04 2,65 ± 0,07 2.82 ± 0,05
El análisis de estabilidad que se llevó a cabo de la mermelada baja en calorías a partir de tomate de árbol M1 con 0,03% de sucralosa, muestra que durante un periodo de tiempo aproximado de 120-150 días, el color se mantuvo en anaranjado característico de esta formulación, mientras que al llegar a los 180 días la tonalidad cambio y se opacó en la superficie.
En cuanto al olor, durante todo el transcurso de tiempo de análisis no se observó cambio alguno.
La textura de la formulación M1 (0,03%), durante el transcurso del análisis, siempre se mantuvo semisólida.
En cuanto a la untabilidad de la formulación M1 (0,03%), durante el transcurso del análisis, siempre se mantuvo homogénea, pastosa, fácil de untar.
Dentro de los parámetros del análisis físico químico de la formulación M1 (0,03%) encontramos al pH, como se muestra en la Figura 14, va en forma descendente, se puede observar que hay una disminución brusca aproximadamente a los 80-90 días y luego tiende a seguir disminuyendo pero en poca cantidad.
Figura 14.Relación pH y tiempo de análisis de estabilidad formulación M1 (0,03%).
Los sólidos solubles presentes en este periodo de tiempo son inversamente proporcionales al pH, ya que este va en ascendencia como se observa en la Figura 15 a continuación. Al mismo tiempo que descendió bruscamente el pH, los sólidos solubles aumentaron de la misma forma.
3.2 3.25 3.3 3.35 3.4 3.45 3.5
0 7 15 21 30
p
H
