mermelada de pomarosa.pdf

I

UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERA

CARRERA DE INGENIERA EN

INDUSTRIALIZACIN DE ALIMENTOS

Trabajo de grado que se presenta como requisito para optar

el ttulo de Ingeniero en Industrializacin de Alimentos

TEMA: OBTENCIN DE MERMELADA

DE POMARROSA Syzygium jambos

AUTOR: Miguel ngel Jaramillo Burneo

ASESOR: Ing. Marcelo Vallejo

Quito, enero de 2006

II

Del presente trabajo de grado presentado para optar por el ttulo de Ingeniero en

Industrializacin de Alimentos Titulado: OBTENCIN DE MERMELADA DE

POMARROSA Syzygium jambos, se hace responsable el alumno autor.

______________________________

Miguel ngel Jaramillo Burneo

IV

DEDICATORIA

A mis padres y hermanos, amigos incondicionales que me han brindado su apoyo y

comprensin para salir adelante en la vida como persona y profesional de bien.

V

AGRADECIMIENTOS

De gratitud a:

Mi profesor asesor de tesis Marcelo Vallejo, y en especial a todos aquellos amigos y

profesores de la universidad que han ayudado para que esta etapa de mi vida haya

llegado a feliz trmino.

Muchas Gracias

6

NDICE GENERAL

Pp

CAPTULO I El PROBLEMA

1.1 Planteamiento del problema..21

1.2 Antecedentes y Justificacin....22

1.3 Objetivos de la Investigacin23

1.3.1 Objetivo General23

1.3.2 Objetivos Especficos.....23

1.4 Hiptesis... 24

1.5 Variables e indicadores..24

1.6 Alcance. 25

CAPTULO II MARCO TERICO

2.1 Introduccin......26

2.2.1 Materia Prima....26

2.2.1.1 Descripcin taxonmica.26

2.2.2 Hbitat...27

2.2.3 Clima.28

2.2.4 Suelos y topografa....29

2.2.5 Cobertura vegetal asociada....30

2.2.6 Ciclo vital..31

2.2.7 Usos...37

2.2.8 Gentica.38

2.2.9 Composicin qumica de la pomarrosa.....38

2.3 Tecnologa de produccin....39

2.3.1 Introduccin.. 39

2.3.2 Factores que inciden en la poscosecha..39

7

2.3.3 Influencia medio ambiental ......41

2.3.4 Diferencias varietales41

2.3.4.1 Influencia del porta injerto.....41

2.3.42 Tcnica de cultivo.....42

2.3.5 La frigoconservacin..43

2.3.6 Principales podredumbres, prevencin y control...44

2.3.7 Produccin de mermeladas.....47

2.3.7.1 Introduccin.....47

2.3.7.2 Concepto..48

2.3.7.3 Fundamento.....48

2.3.7.4 Ingredientes.49

2.3.7.4.1 Fruta......49

2.3.7.4.2 Azcares...51

2.3.7.4.3 Pectinas.....52

2.3.7.4.3.1 Propiedades de las pectinas...56

2.3.7.4.3.1.1 Dispersibilidad-Solubilidad....56

2.3.7.4.3.1.2 Propiedades de las disoluciones.57

2.3.7.4.3.1.3 Gelificacin con pectinas de alto metoxilo59

2.3.7.4.3.1.4 Pectinas de gelificacin de velocidad media y rpida60

2.3.7.4.3.1.4.1 Pectina de gelificacin lenta60

2.3.7.4.3.1.4.2 Pectinas de bajo metoxilo66

2.3.7.4.3.1.5 Empleo de la pectina..67

2.3.7.4.3.1.6 Mtodos de medicin y graduacin de la pectina..68

2.3.7.4.4 El cido69

2.3.7.5 Interaccin de los componentes del gel..71

2.3.8 Generalidades sobre la elaboracin de mermeladas...73

2.3.8.1 Slidos solubles...74

2.3.8.2 Porcentaje ptimo de azcar invertido75

2.3.8.3 Acidez y pH.75

2.3.8.4 Coccin75

2.3.8.4.1 Coccin en marmita abierta..76

8

2.3.8.5 Control de calidad78

2.3.8.5.1 Causas de inconvenientes ms comunes..82

2.4 Agentes Conservantes...85

2.4.1 Azcar.85

2.4.2 cido srbico y sorbatos86

2.4.3 cido ctrico...86

CAPTULO III METODOLOGA

3 Procedimiento...87

3.1 Seleccin de la fruta..87

3.2 Pesado de la fruta...87

3.3 Despulpado88

3.4 Coccin..88

3.5 Anlisis de control de calidad88

3.5.1 Determinacin de pH..88

3.5.1.1 Procedimiento..89

3.5.2 Concentracin de slidos solubles..89


3.5.2.2 Clculo.90

3.5.3 Ensayos microbiolgicos90


3.5.3.2 Clculo.91

3.6 Diagrama de flujo del proceso...91

3.6.1 Seleccin.91

3.6.2 Pesado y despulpado...92

3.6.3 Coccin...93

3.6.4 Anlisis de control de calidad.94

3.6.4.1 Determinacin de pH...94

3.6.4.2 Concentracin de slidos solubles...95

3.6.4.3 Ensayo microbiolgico96

9

3.7 Diseo experimental..97

3.7.1 Variables a medir97

3.7.1.1 Porcentaje de pectina...97

3.7.1.2 Porcentaje de cido ctrico...98

3.7.1.3 Porcentaje de sorbato de potasio.98

3.7.2 Pruebas de significacin.99

3.7.3 Pruebas de control100

CAPTULO IV RESULTADOS

4.1 Observacin.102

4.2 Anlisis de resultados de porcentaje de pectina..102

4.2.1 Anlisis de varianza..103

4.2.2 Prueba de significacin de rangos mltiples de Tukey104

4.2.2.1 Ranqueo.104

4.3 Anlisis de resultados de porcentaje de cido ctrico..105



4.3.2.1 Ranqueo.108

4.4 Anlisis de resultados de porcentaje de sorbato de potasio.....109



4.4.2.1 Ranqueo.111

4.5 Anlisis de resultados de interaccin entre componentes de la mermelada de

pomarrosa112

4.5.1 Anlisis de resultado de textura, mediante interaccin entre pectina, acido

ctrico con concentraciones de azcar y sorbato de Potasio Constantes..112

4.5.1.1 Anlisis de Varianza..113

4.5.1.2 Prueba de significancia de rangos mltiples de Tukey.114

4.5.1.3 Ranqueo.115

4.5.2 Anlisis de resultado de pH, mediante Interaccin entre pectina, cido

10

ctrico con concentraciones de azcar y sorbato de Potasio Constantes..116

4.5.2.1 Anlisis de varianza117

4.5.2.2 Prueba de significancia de rangos mltiples de Tukey..118

4.5.2.3 Ranqueo..120

4.5.3 Anlisis de resultado de microorganismos osmoflicos, mediante interaccin

entre pectina, cido ctrico con concentraciones de azcar y sorbato de

potasio constantes..120



4.5.3.3 Ranqueo..124

4.6 Pruebas fsico qumicas y microbiolgicas mejor tratamiento....124

4.7 Anlisis de resultados de evaluacin sensorial.125

4.7.1 Anlisis de resultado de evaluacin sensorial de textura y sabor..125



4.7.1.3 Ranqueo..128

CAPTULO V FASE PILOTO

5.1 Diagrama de flujo129

5.2 Balance de materiales..130

5.2.1 Diagrama de entradas de salidas...130

5.2.2 Balance de slidos solubles..130

5.2.3 Balance de agua131

5.2.4 Balance general131

CAPTULO VI ANLISIS ECONMICO

6.1 Cuadro de costos de produccin..132

11

CAPTULO VII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 Conclusiones134

7.2 Recomendaciones137

BIBLIOGRAFA..139

ANEXOS...141

NDICE DE TABLAS

PP

TABLA # 1 Composicin qumica de la pomarrosa...38

TABLA # 2 Comparacin de ndices de calidad obtenidos..125

NDICE DE GRFICOS

PP

GRFICO # 1 Pectinas de Alto Grado Metoxilo...53

GRFICO # 2 Pectinas de Bajo Grado Metoxilo...54

GRFICO # 3 Pectinas de Bajo Grado Metoxilo Amidadas......54

GRFICO # 4 Tipos de Pectinas de Alto Metoxilo...58

GRFICO # 5 Intervalos de Tiempo y Temperatura a los que Gelifican las Pectinas...61

GRFICO # 6 Curva de Equilibrio en la Consistencia del Gel..62

GRFICO # 7 Condiciones de Gelificacin de las Pectinas..63

GRFICO # 8 Equilibrio de los Ingredientes para Lograr la Gelificacin64

GRFICO # 9 Efectos del Tiempo y la Temperatura en la Coccin de Mermeladas73

GRFICO # 10 Marmita Abierta...77

GRFICO # 11 Termmetro Digital..79

GRFICO # 12 Refractmetro...80

12

GRFICO # 13 Potencimetro.. 81

GRFICO # 14 Ridgilmetro. 82

NDICE DE ANEXOS

PP

ANEXO # 1 Cuadro de Resultados Porcentaje de Pectina....142

ANEXO # 2 Cuadro de Resultados de Porcentaje de cido Ctrico.....143

ANEXO # 3 Cuadro de Resultados de porcentajes de Sorbato de Potasio....144

ANEXO # 4 Cuadro de Resultados Interaccin Porcentajes de Pectina y cido

Ctrico con concentraciones de Azcar y Sorbato de Potasio Constantes.

Textura. Valores de Penetracin en dcimas de milmetro...145



Valores de pH....................................................................148



Valores Recuento Microorganismos Osmoflicos (ufc/g)o...151

ANEXO # 7 Cuestionario de Aceptabilidad..154

ANEXO # 8 Cuadro de Resultados de Calificaciones No Transformadas Obtenidas de

Jueces Evaluacin Sensorial Textura y Sabor...155

ANEXO # 9 Norma INEN 419..156

ANEXO # 10 Norma INEN 378157




13

RESUMEN EJECUTIVO

El presente trabajo trata sobre la obtencin de mermelada de pomarrosa Syzygium

jambos, fruto obtenido del rbol de yambo, que cumpla con los requerimientos

suscritos en la Norma tcnica ecuatoriana INEN 419, INEN 378, INEN 380, INEN 386 e

INEN 389 referentes a los requisitos, muestreo de producto y pruebas de calidad,

mediante la utilizacin de un sistema que permita la obtencin de un producto que

cumpla los parmetros de calidad que establecen las normas antes mencionanadas.

El sistema a ensayar se fundamenta en la elaboracin artesanal de mermeladas de frutas

a travs de la prueba de diferentes grados de concentracin de pectina, cido ctrico y

sorbato de potasio a fin de lograr resultados ptimos de sabor, textura, acidez y

conservacin del producto elaborado.

Las variables tomadas para medir los parmetros individuales de proceso fueron:

- Porcentaje de pectina con valores de 0.25%, 0.50%, 0.75% y 1.00% del peso de

azcar a utilizar en la fabricacin de la mermelada, dando los mejores resultados

los porcentajes de 0.75% y 1%, siendo el valor ptimo el 1.00% de pectina por

peso de azcar a ser utilizado como parmetro individual.

- Porcentaje de cido ctrico con valores probados del 0.20% al 0.50% del peso

total de mermelada a obtener, con incrementos del 0.10% por ensayo, cuyos

mejores resultados individuales establecen los porcentajes de 0.40% y 0.50%

siendo este ltimo el valor ptimo.

- Porcentaje de sorbato de potasio como agente preservante con valores probados

del 0.02% hasta el 0.05% con incrementos graduales del 0.01% por ensayo,

determinndose como valor ptimo el 0.05% de sorbato de potasio medido del

peso total de mermelada de pomarrosa a elaborar.

Para medir los procesos de interaccin de los componentes de la mermelada de

pomarrosa se tomo en cuenta las siguientes variables y condiciones:

14

- Porcentaje de pectina con valores de 0.25% al 0.75% con incrementos

secuenciales de 0.25% por ensayo, quedando establecido como valor ptimo de

interaccin el 0.75% de pectina.

- Porcentaje de cido ctrico con valores de interaccin probados a partir del

0.30% al 0.50% con incrementos del 0.10% por ensayo, donde su valor ptimo

de interaccin queda establecido en el 0.50%.

A partir de los anlisis de varianza y pruebas de significacin realizadas se establece

como mejores resultados de interaccin los siguientes:

- Mejor Tratamiento:

- Azcar: Concentracin Constante

- Pectina: Concentracin del 0.75% en funcin del peso de azcar.

- cido Ctrico: Concentracin del 0.50%

- Sorbato de Potasio: Concentracin constante del 0.05%

- Segundo Mejor Tratamiento:

- Azcar: Concentracin Constante

- Pectina: Concentracin del 0.50% en funcin del peso de azcar.

- cido Ctrico: Concentracin del 0.40%

- Sorbato de Potasio: Concentracin constante del 0.05%

Segn la evaluacin sensorial realizada queda establecido que el mejor tratamiento

obtuvo la mayor aceptabilidad, y por ende se determina que este cumple con las

expectativas de textura y sabor segn el mercado.

La formulacin porcentual final para la elaboracin de mermelada de pomarrosa queda

establecida de la siguiente forma:

- Pomarrosa 49.55%

15

- cido ctrico 0.5%

- Pectina 0.35%

- Sorbato de potasio 0.05%

- Azcar 49.55%

Los ndices de calidad tomados para determinar la diferencia entre tratamientos fueron:

- ndice de pH con un valor mnimo de 2.8 y un valor mximo de 3.5, establecidos

en la norma INEN 419, basado en las determinaciones segn la norma INEN

389.

- Concentracin de slidos solubles en la mermelada con valores promedios entre

65Bx y 68Bx, segn la norma INEN 419, basada en la norma INEN380.

- Presencia de microorganismos osmoflicos con exigencia de cero (0) y mximo

de permisibilidad de 30 unidades formadoras de colonia por gramo (ufc/g) segn

la norma INEN 419, basados en los ensayos determinados en la norma INEN

378.

Al final de la investigacin se estableci que el mejor sistema es el que alcanz valores

de calidad que se encuentran bajo control segn la norma tcnica ecuatoriana quedando

dichos valores establecidos como se indica a continuacin:

- Dimetro de la pomarrosa al momento de la cosecha: 3-4 cm.

- Concentracin de slidos solubles de la pomarrosa mnimo 7Bx, ptimo 8Bx o

superior.

- ndice de pH de la mermelada de pomarrosa 2.96

- Concentracin de slidos solubles de la mermelada 67Bx

- Textura de la mermelada 44 1/10mm

- Un costo de produccin diario de 1864.98 usd / 1000Kg de mermelada de

pomarrosa procesada.

16

SUMMARY

The present work tretas on the obtaining jam of pomarrosa Syzygium jambos, fruit

obtained of the tree of jambo, that fulfills with the requirements signed in the technical

Ecuadoriam Norm INEN 419, INEN 378, INEN 380, INEN 386 and INEN 389 modal

the requeriments, sampling product and qualities test (provees), by jeans of the

utilization of a system that allows the ontaining of a product that fulfills the qualities

parameters that establish the procedure before mentioned.

The system to testing is based on the handcrafted production of jams of fruits across the

test of different degrees of concentration of pectin, citric acid and sorbato of potassium

in order to achieve ideal results of flavor, texture, acidity and conservation of the

elaborated product. The variables taken to measure the individual parameters of process

were:

- Percentage of pectin with values of 0.25%, 0.50%, 0.75% and 1% of the weight

of sugar to using in the manufacture of the jam, giving the best results the

percentages of the 0.75% and 1%, being the ideal value the 1% of pectin for

weigth of sugar to being used as individual parameter.

- Percentage of citric acid with values proved (tried) 0.20% to 0.50% of the total

weight of jam to obtaining, with increases of 0.10% for test (essay), which better

individual results establish the percentages of the 0.40% and 0.50% being the

latter ideal value.

- Percentage of sorbato of potassium as agent preservative with values proved

(tried) 0.02% up to 0.05% with gradual increases of 0.01% for test (essay),

deciding as ideal value 0.05% of sorbato of measured (modested) potassium of

the total weight of jam of pomarrosa to elaborating.

To measure the processes of the interaction of the components of the jam of pomarrosa

be take in the bill the following variables and conditions:

17

- Percentage of pectin with values of 0.25%, 0.50%, 0.75% with sequential

increases of 0.25% for test (essay), remaining established as ideal value of

interaction o.75% of pectin.

- Percentage of citric acid with values of interaction proven (proved,tried) from

0.30% to 0.50% with increases of 0.10% for test (essay), where his ideal value of

interaction remains established in 0.50%.

From the analyses of vaiance and realized test (proves) of significance (meaning) the

following ones are established as better results of interaction:

- Better Treatment:

- Sugar: Constant concentration - Pectin: Concentration of the 0.75% depending on the weight of sugar - Citric acid: Concentration of 0.50% - Sorbato of Potassium: Constant concentration of 0.05%

- The second Better Treatment:

- Sugar: Constant concentration - Pectin: Concentration of the 0.50% depending on the weight of sugar - Citric acid: Concentration of 0.40% - Sorbato of Potassium: Constant concentration of 0.05%

According to the sensory realized evaluation it can only been found that the best

treatment obtained the major (bigger) acceptability, and there decides that this expires

with the expectations of texture and flavor according to the market.

The percentage final formulation for the production of jam of pomarrosa remains

established of the following form:

- Pomarrosa 49.55%

- Citric acid 0.5%

18

- Pectin 0.35%

- Sorbato of potassium 0.05%

- Sugar 49.55%

The qualities indexes taken to determine the difference between treatments were:

- Index of pH with a minimal value of the 2.8 and one maximum value of 3.5

established in the norm INEN 419, based on the determinations according to the

norm INEM 389.

- Concentration of solid soluble in the jam with values averages between (among)

65Bx and 68Bx, according to the norm INEN 419, based of the norm INEN 380.

- Presence of microorganisms osmoflicos with exigency of zero (0) and maximum

of permision of 30 forming units of colony for gram (ufc/g) according to the

norm INEN 419 based on the test (seis) determined in the norm INEN 378.

At the end of the investigation it was found that the best system is the one that reached

qualities values that they find under control according to the technical ecuadoriam norm

staying the above mentioned values established like it is indicated later:

- Diameter of the pomarrosa to the moment of the crop: 3-4 cm.

- Concentratrion of solid soluble of the pomarrosa minimal 7Bx, ideal 8Bx or superior.

- Index of pH the jam of pomarrosa 2.96

- Concentration of solid soluble of the jam 67Bx - Texture of the jam 44 1/10 mm

- A daily cost of production of 1864.98 usd/1000Kg of jam of pomarrosa tried

(sued).

19

GLOSARIO DE TRMINOS

Acidez.- Calidad de cido, se refiere al contenido cido que mantiene una sustancia.

Fisiopata.- Presencia de enfermedades en un organismo.

Grados Brix.- Valor que indica la cantidad de slidos solubles que presenta un

alimento.

Grados SAG.- Medida que corresponde al nmero de gramos de sacarosa que en una

solucin acuosa de 65Bx y un valor de pH de 3.2 son gelificados por un gramo de

pectina

INEN.- Corresponde a las siglas del Instituto Nacional de Estandarizacin y

Normalizacin.

Madurez Fisiolgica.- Hace referencia a las caractersticas fsicas y qumicas que ha

alcanzado un fruto en forma natural.

Madurez Comercial.- Corresponde a las caractersticas fsicas y qumicas que debe

tener un fruto acorde con los parmetros que fija el mercado.

Metoxilacin.- Grado de contenido de grupos carboxilo esterificados que presenta la

pectina y que le dan la propiedad gelificante. Segn el grado de metoxilacin las

pectinas se denominan de alto o bajo metoxilo.

Microorganismos Osmoflicos.- Se denominan as a aquellos microorganismos que

resisten altas concentraciones de slidos solubles.

pH.- Valor que expresa la cantidad de iones hidrgeno que se encuentran presentes en

un producto y que permite establecer el grado de acidez que mantiene el mismo.

20

Plntula.- Nombre que recibe el embrin contenido en la semilla de las plantas, que

posee, en tamao reducido, raz, tallo, hojas y una yema.

Potencimetro.- Instrumento que sirve para medir el valor de pH de una sustancia a

travs de las diferencias de potencial.

Refractmetro.- Instrumento que mide el ndice de refraccin absoluto de una

sustancia.

Ridgelmetro Rigidmetro de Owens.- Instrumento que mide la textura de una

sustancia a travs de valores de penetracin.

Sinresis.- Fenmeno consistente en la contraccin espontnea de un gel con

separacin de parte del lquido.

Senescencia.- Proceso de envejecimiento

21

CAPITULO 1

1. EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema

Actualmente se est tratando en el Ecuador y en pases limtrofes como son Per y

Colombia el tema de la utilizacin y desarrollo de productos nuevos a base de frutas y

vegetales orgnicos, en especial la elaboracin de productos a base de frutas exticas

como lo son por ejemplo el mango, la pitajaya, el zapote, la pia, la papaya, la naranjilla,

entre otras variedades de frutas; las cuales han abierto un campo grande de inversin

tanto en el desarrollo agropecuario como en el tecnolgico e implementacin en el

campo agroindustrial.

El tema escogido se basa en el desconocimiento y falta de apoyo que se da a las frutas

consideradas silvestres por parte de los organismos encargados del estudio y cuidado de

la vida silvestre en el Ecuador as como las distintas industrias de alimentos existentes

que han dejado a un lado todo el potencial alimenticio, ambiental y econmico que las

frutas silvestres brindan en especial la pomarrosa Syzygium jambos.

1.1.1 Problema Central

El principal problema que est afrontando la pomarrosa es que es una especie con

potencial agroindustrial, actualmente subexplotada que esta en vas de extincin de los

sistemas de produccin de pequeos y medianos productores de los subtrpicos del

Ecuador. La extincin de la pomarrosa causara serios problemas sociales, naturales y

econmicos a las pequeas y medianas fincas, por lo que es importante desarrollar

productos a base de esta fruta, como una estrategia de crecimiento de pequeas y

medianas empresas, lo cual ayudara a incrementar el consumo y demanda de este

producto extico.

22

1.1.2 Problema Complementario

Como problema complementario a analizar en el trabajo ser el estudio de las

variaciones de los componentes de la mermelada y como estos afectan en el grado de

aceptabilidad organolptica del producto.

Ante lo antes mencionado se determina la realizacin de una investigacin sobre la

Obtencin de Mermelada de Pomarrosa Syzygium jambos; fruta extica que se da

en climas tropicales y subtropicales, comprendidos entre los 800 metros y los 2400

metros de altura sobre el nivel del mar, con una temperatura promedio de 25 grados

centgrados, y que en nuestro pas es considerada como una fruta silvestre con poco o

nada de importancia comercial; es por ello que el tema planteado consiste en dar a

conocer una de las distintas posibilidades de industrializacin de esta fruta para que sea

de beneficio en el campo tanto agropecuario como agroindustrial, lo que permitira a

mediano y largo plazo el establecimiento de nuevas fuentes de empleo en el sector

agrcola e industrial.

1.2 ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIN

Actualmente en el Ecuador las entidades de control del sector agrcola, comercial y

medio ambiente no han dado la suficiente importancia a los diferentes productos

vegetales y frutales que se producen o cultivan en el pas, es por ello que existe un

desconocimiento parcial y en otras ocasiones total de las potencialidades agropecuarias

con las que cuenta el pas. Hasta el momento nicamente se ha dado importancia a frutas

y vegetales conocidos y que han generado un cierto prestigio a nivel mundial como es el

caso del banano, cacao y caf.

Esta percepcin permite determinar, que en el pas no se cuenta con un sistema de

gestin que permita interrelacionar los sectores agrcola, comercial y de medio ambiente

de tal forma que el pas cuente con nuevas posibilidades de desarrollo agroindustrial en

especial el de frutas y vegetales no muy conocidos; de tal manera que est investigacin

23

pretende mejorar la percepcin que tienen las personas y entidades acerca de las frutas y

vegetales consideradas silvestres, en especial la fruta motivo del estudio.

Tomando en cuenta estas consideraciones se justifica la necesidad de realizar la

INVESTIGACIN SOBRE LA OBTENCIN DE MERMELADA DE

POMARROSA Syzygium jambos, quedando abierta la posibilidad de que nuevas

investigaciones se realicen e implanten lo propuesto.

1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

1.3.1 Objetivo General

Realizar una investigacin sobre la OBTENCIN DE MERMELADA DE

POMARROSA Syzygium jambos que permita dar a conocer una de las distintas

posibilidades de procesamiento e industrializacin que tiene esta fruta, de tal manera que

el producto cumpla con las exigencias de mercado y con las de los establecimientos de

control, para as mejorar el aprovechamiento de esta fruta silvestre.

1.3.2 Objetivos Especficos

Realizar los estudios e investigaciones que permitan establecer las diferentes condiciones de recepcin de materia prima y sistemas de produccin de mermelada,

a fin de determinar estndares en la fabricacin de mermelada de pomarrosa

permitiendo la obtencin de un producto que cumpla con parmetros de buena

calidad.

Determinar los factores que inciden en la fabricacin y deterioro de la mermelada de pomarrosa, mediante la observacin y anlisis del proceso, para as determinar las

mejores condiciones de procesamiento.

24

Realizar estudios de aceptabilidad a travs de degustaciones a fin de determinar cuales son los parmetros de calidad que desean los consumidores.

1.4 HIPTESIS

1.4.1 Hiptesis Nula

Las distintas variaciones de porcentajes de cido ctrico y sorbato de potasio no influyen

en el deterioro de la mermelada, as como el grado de madurez, el pH, la acidez y la

cantidad de slidos solubles de la pomarrosa no influyen en la fabricacin de

mermelada.

1.5 VARIABLES E INDICADORES

1.5.1 Variables

Las variables a ser medidas en esta investigacin son el grado de madurez de la

pomarrosa, pH, grados Brix (cantidad de slidos solubles) tanto en la fruta como materia

prima y en la mermelada como producto terminado y el porcentaje de cido ctrico y

sorbato de potasio a ser aadido, y el grado de textura.

1.5.1.1 Variable Dependiente

Las variables dependientes se identifican como: grado de madurez de la pomarrosa, pH,

ndice de penetracin y grados Brix iniciales.

1.5.1.2 Variable Independiente

La variable independiente en la investigacin son los grados Brix finales de la

mermelada y el tiempo mximo de durabilidad del producto.

25

1.5.2 Indicadores

Como indicadores de variables se tiene:

- Grados Brix finales del producto estipulados por la norma tcnica ecuatoriana INEN

419, que establece un rango de slidos solubles finales de 65 a 68 Bx.

- Acidez y pH ptimo de ingreso de materia prima

- Porcentaje de slidos solubles de la fruta para el clculo de azcar a aadir, a partir

del anlisis fsico qumico de la pomarrosa.

1.6 ALCANCE

La presente investigacin est dirigida a todas las industrias y personas relacionadas con

el procesamiento de frutas, a fin de que encuentren en ste trabajo una nueva forma de

entrar al mercado con un producto nuevo y extico.

26

CAPITULO 2

MARCO TERICO

2. MARCO TERICO

2.1 Introduccin

El presente trabajo consiste en dar conocer las bondades de las frutas tropicales

consideradas exticas, especficamente la pomarrosa Syzygium jambos, mediante la

OBTENCION DE MERMELADA DE POMARROSA que consiste en una

investigacin del proceso de fabricacin a fin de determinar la metodologa de

industrializacin de esta fruta.

2.2 Definicin

2.2.1 Materia Prima

Syzygium jambos (L.) Alst., conocido comnmente como pomarrosa, rose apple o

pomme rose, es el fruto del rbol de yambo, semejante en su forma a una manzana

pequea, de color amarillento con partes rosadas, sabor dulce, olor a rosa y una sola

semilla.1 Es una especie que se ha adaptado a travs de los trpicos hmedos y que a

menudo es plantada como una planta ornamental, naturalizada en muchas reas. La

pomarrosa ha sido utilizada como especie maderable donde su madera se usa como lea,

carbn, postes y estacas para hortalizas.

2.2.1.1Descripcin Taxonmica

- Nombre Comn: Pomarrosa

1 Diccionario Enciclopdico EDAF. Tomo VI. ED. EDAF S.A. Madrid 1970

27

- Nombre Cientfico: Syzygium jambos L.

- Sinnimo: Eugenia jambos L.

- Familia: Myrtaceae

- Genero: Syzygium

- Especie: jambos

- Lugar de Origen: Sudeste de Asia

- Etimologa:

- Syzygium.- Proviene del griego syzygos, que significa unido. Hace referencia a

la estructura de las hojas que son opuestas.

- Jambos.- De su nombre nativo.

2.2.2 Hbitat

El rea de distribucin natural de la pomarrosa comprenda originalmente parte de o

todo el archipilago Malayo y la parte superior de Myanmar, sin embargo, la especie se

ha cultivado y naturalizado de manera tan extensa que los lmites de su hbitat natural

son inciertos. El rbol ha sido cultivado por mucho tiempo posiblemente desde 500 AC

en la India. La pomarrosa, la cual se ha introducido a todas las reas de los trpicos

hmedos, se introdujo en Jamaica en 1762. Se ha naturalizado y es muy comn en las

islas del Caribe, Colombia, Ecuador, Per y Brasil en Sudamrica y en otras regiones

como, la India, Sri Lanka y Fiji.

28

FIGURA 1

rbol de pomarrosa Syzygium jambos, naturalizado

Fuente: Fotografa tomada en el cantn Pias, sector Molana

Elaboracin: Miguel ngel Jaramillo Burneo

2.2.3 Clima

La pomarrosa requiere de un hbitat hmedo. Crece con mayor frecuencia al margen de

las corrientes de agua, pero se vuelve ms comn en sitios elevados a medida que la

precipitacin anual promedio sube por encima de los 1700 mm. Casi todo el hbitat de la

pomarrosa se encuentra dentro de las zonas de vida forestales subtropical hmeda y muy

hmeda, con una gran incidencia de crecimiento en las denominadas zonas de transicin.

29

La distribucin pareja de la precipitacin es un parmetro ideal para un buen crecimiento

de la planta, pero un clima no muy hmedo es tolerado siempre que haya una humedad

en el suelo en forma adecuada durante la temporada seca.

Las temperaturas dentro del ambiente tropical no parecen ser de importancia crtica. La

siembra de esta especie como ornamento en el sur de California y la Florida indica una

tolerancia a las heladas ligeras, pero en el Ecuador el rbol de pomarrosa se ha

adaptado a temperaturas que oscilan entre los 12 y los 28C establecidos en las reas de

mayor desarrollo de la pomarrosa en el pas que son las provincias de Azuay, El Oro y

zona oriental. Dentro de la provincia del Azuay el cultivo silvestre de la pomarrosa se da

en la zona sur de la provincia en especial en el valle de Yunguilla, en la provincia de El

Oro la pomarrosa crece en l rea comprendida entre los cantones de Pias, Portovelo y

Zaruma.2

2.2.4 Suelos y Topografa

La pomarrosa no es muy demandante en cuanto a sus requisitos de suelo a lo largo de las

corrientes de agua. La mayora de los suelos en donde es exitosa tiene un drenaje ya sea

pobre o un tanto pobre. En reas elevadas, la especie requiere de un suelo frtil; crece

muy lentamente sobre suelos erosionados o agotados con una notable falta de nutrientes

y por lo general no se puede reproducir en suelos arenosos secos. La pomarrosa soporta

los suelos en donde el pH es de por lo menos 5.0. No se conoce el lmite superior de

tolerancia al pH. En lugares en donde existe una humedad adecuada en el suelo, la

pomarrosa puede crecer cerca de la costa, pero se le puede encontrar con mayor

frecuencia al pie de cerros y colinas y en laderas bajas donde el suelo presenta una

humedad adecuada as como una presencia sostenible de macro y micro nutrientes.

2ASOCIACIN DE MUNICIPALIDADES ECUATORIANAS A M E. Plan de Desarrollo Estratgico

30

En las reas continentales, la pomarrosa puede crecer a elevaciones desde los 800 metros

hasta los 2400 metros altura sobre el nivel del mar (msnm), es as que en el Ecuador la

pomarrosa se encuentra en la mayor parte de las zonas de transicin como por ejemplo la

parte alta de la provincia de El Oro con una altitud promedio de 1014 msnm y en la

provincia del Azuay en la zona relacionada con el valle de Yunguilla que se encuentra a

una altura de 2360 msnm.3

2.2.5 Cobertura Forestal Asociada

La pomarrosa no ha sido estudiada en su hbitat nativo, de manera que la mayora de

asociaciones se desconocen. Se conoce que a lo largo de una corriente de agua al pie de

los cerros con una alta humedad y con una elevacin de 55 m, se le encontr creciendo

en bosques secundarios junto con Pterocarpus officinalis Jacq., Inga vera Willd.,

Cecropia schreberiana Miq., Sloanea berteriana Choisy, Prestoea montana, Nichols y

Casearia arbrea.

En una arboleda elevada a 25 m de altitud y con una precipitacin de 1650 mm, se

observaron los siguientes socios: C. arbrea, C. guianensis (Aubl.) Urban, Schefflera

morototoni, Maguire, Guarea guidonia, Phoebe elongata Nees, I. Fagifolia, Willd. y

Zanthoxylum.

En el estudio de campo realizado en Ecuador por el autor de la tesis, se encontr que la

pomarrosa est asociada al crecimiento de las plantas de caf, cacao y caa de azcar,

esta asociacin se debe en especial a que el rbol de pomarrosa brinda sombra y

nutrientes esenciales que las plantas de caf y cacao requieren.

3ASOCIACIN DE MUNICIPALIDADES ECUATORIANAS A M E. Plan de Desarrollo Estratgico

31

2.2.6 CICLO VITAL

Reproduccin y Crecimiento Inicial

Flores y Fruto.- Las flores son de tamao grande y color blanco o blanco amarillento,

aparecen en agrupaciones terminales de dos a ocho flores (fig. 2). En la India, la

pomarrosa florece entre febrero y abril; en las Indias Occidentales muchos rboles

florecen a travs de todo el ao, aunque la florescencia es menos frecuente durante el

verano. Las frutas se maduran alrededor de 4 meses despus de la florescencia. En

Ecuador la florescencia inicia en los meses de Agosto y Septiembre durando la

produccin de la fruta hasta el mes de Enero. Los frutos carnosos son de color amarillo

plido, a veces con matices rosados, de 2 a 5 cm de dimetro y en forma de una manzana

o pera pequea. Los rboles creciendo a campo abierto rinden fruta en abundancia, pero

los rboles en el sotobosque producen pocas frutas. Los rboles reproducidos mediante

acodos pueden producir fruta en un espacio de 4 aos.

Produccin de Semillas y su Diseminacin.- La semilla de la pomarrosa se caracteriza

por ser una nuez parda de alrededor de 1 cm. de dimetro que se encuentra dentro de la

cavidad central de la fruta, conteniendo de uno a cuatro embriones. Hay de 385 a 440

semillas por kilogramo; en forma natural las semillas pueden ser movidas a cierta

distancia por las aves y los animales que se alimentan de la fruta en especial por ardillas

y loros, o acarreadas por las inundaciones, pero la mayora de las semillas simplemente

caen bajo los rboles maternos.

Desarrollo de las Plntulas.- La germinacin de las semillas es hipogea. Debido a que la

mayora de las semillas contiene ms de un embrin, la germinacin de las semillas

frescas parece siempre ser de ms del 100 por ciento. La germinacin ocurre mejor sobre

la superficie del suelo hmedo, u otro substrato para el crecimiento, bajo sombra. Puede

tomar de 10 a 120 das para que germinen de las semillas. Las semillas frescas tienen un

contenido de humedad del 50 por ciento y no resisten ser secadas.

32

FIGURA 2

FLORES Y HOJAS DE LA POMARROSA Syzygium jambos



33

FIGURA 3

FRUTA DE LA POMARROSA Syzygium jambos



La viabilidad de las semillas almacenadas sin sellar a temperatura ambiente es de menos

de 1 mes. Sin embargo, un lote sin sellar almacenado a una temperatura de entre 2 y 4

C retuvo una viabilidad del 50 por ciento por 3 meses.

Las plntulas de pomarrosa probablemente se desarrollan mejor bajo sombra, pero el

crecimiento es lento. Las plntulas sembradas en vivero tomaron 250 das desde la

siembra para alcanzar una altura de 24 cm. El plantado usando varios mtodos ha tenido

xito. Las provisiones con races desnudas y las plntulas silvestres transplantadas con

34

prontitud sobrevivieron bien en buenos sitios, pero les tom 6 meses para recuperarse

del transplante.

Las provisiones en contenedores sufriran probablemente menos que las provisiones

transplantadas. La siembra directa de semillas sin desyerbado result en una

supervivencia del 48 al 91 por ciento despus de 12 meses. Las malas hierbas y la

vegetacin baja en competencia no parecen afectar la supervivencia de manera negativa.

La siembra directa de semillas en un sitio aclarado con sol pleno result en una

supervivencia mucho menor. Tal vez la mejor estrategia para la regeneracin artificial

sera la de sembrar las semillas en sitios preparados, bajo un dosel ralo de rboles o

arbustos que se podrn remover pocos aos despus. La regeneracin natural de los

rodales de pomarrosa en sitios adecuados es abundante y tendr lugar bajo casi cualquier

condicin.

Reproduccin Vegetativa.- Los rboles de pomarrosa rebrotan vigorosamente al ser

cortados; se han observado numerosos rebrotes en tocones de hasta 60 cm. La especie se

puede tambin reproducir mediante acodos y a partir de estacas cortadas de plntulas y

brinzales. No es necesario el tratamiento hormonal. Etapa del Brinzal hasta la Madurez.

Crecimiento y Rendimiento.- Los rboles de pomarrosa crecen de manera lenta por lo

general en los cerros hmedos, las plntulas sembradas alcanzaron alturas de 0.8 m en 2

aos, 3 m en 7 aos y 4.5 m en 10 aos. La pomarrosa no es un rbol grande. Alcanza

una altura mxima de alrededor de 15 m y un dimetro a la altura del pecho (d.a.p.)

mximo de alrededor de 40 cm.

Mientras que los rboles originados de plntulas crecen lentamente, el crecimiento de

rboles por medio de rebrotes es rpido. Un ao despus de la tala rasa, los rboles de

pomarrosa produjeron rodales densos de rebrotes de hasta 3.6 m de altura.

35

El crecimiento rpido continu hasta que la densidad excesiva caus una reduccin

radical en la tasa de crecimiento. Un rodal de rebrotes de 6 aos de edad en Puerto Rico

promedi alrededor de 3 cm en d.a.p., 7.5 m de altura, 16,000 tallos por hectrea y un

rea basal de 37 m2/ha. Esto rendira aproximadamente 139 m3/ha de volumen leoso

(calculado como el producto del rea basal y la altura promedio, multiplicado por 0.5), o

23 m3/ha/ ao. Otro rodal de rebrotes, de 12 a 15 aos de edad en el mismo sitio,

promedi alrededor de 5 cm. en d.a.p., 9 m de altura, 11,000 tallos por hectrea y 32

m2/ha, con un rendimiento de aproximadamente 144 m3/ha o 11 m3/ha/ao.

El incremento peridico anual en d.a.p. en otro rodal mixto y un tanto ms pobre (rea

basal = 15 m2/ha), originado tambin por rebrotes, fue de 0.13 cm. por ao en un espacio

de 32 aos.

Comportamiento Radical.- Las plntulas de pomarrosa desarrollan races pivotantes

profundas y vigorosas. A medida que envejecen, el sistema radical lateral se vuelve de

una importancia cada vez mayor. Eventualmente se desarrolla un sistema radical masivo.

Mientras que las races masivas son tiles para la estabilizacin del suelo al margen de

los ros y en pendientes escarpadas, pueden dificultar la corta para despejar terrenos. Se

desarrollan races adventicias en los troncos en reas hmedas, y los acodos naturales

(arraigamiento) ocurren cuando las ramas o los tallos doblados o postrados hacen

contacto con el suelo.

Reaccin a la Competencia.- La pomarrosa es tolerante a la sombra (umbrfila).

Tambin es capaz de sobrevivir y crecer hasta el estrato medio de bosques secundarios

de edad mediana o tarda. En tierras agrcolas abandonadas, las plntulas crecen

lentamente a travs de las densas hierbas, gramneas y matorrales. La pomarrosa a su

vez proyecta una sombra muy densa, de manera que sus propias plntulas mueren si no

encuentran aperturas, y slo unas pocas especies de alta tolerancia pueden sobrevivir. La

falta de cubierta vegetal baja debajo de los rodales densos de pomarrosa ha resultado en

la erosin por capas en algunas reas. Esto se puede aliviar mediante el entresacado para

36

permitir una mayor penetracin de luz. La pomarrosa se puede comportar como una

mala hierba en el establecimiento de plantaciones de otras especies madereras.

La mayora de las especies de plantacin tendrn poca dificultad en crecer por encima de

las plntulas de pomarrosa, pero los rebrotes en los tocones de rboles viejos de

pomarrosa que han sido cortados debern ser controlados hasta que los rboles a ser

cosechados alcancen una altura de 3 m o ms. Los rboles de pomarrosa de gran tamao

se matan con mayor facilidad mediante la corta y el envenenamiento del tocn, seguidos

de la corta peridica de los rebrotes. El anillado puede ser efectivo, pero es lento. Se

necesita de ms de un ao y se requiere de un tratamiento posterior al final del primer

ao para remover los rebrotes bsales y cortar los puentes de corteza que se forman

rpidamente a travs del anillo. Por ejemplo los intentos en Puerto Rico para matar la

pomarrosa con arsenito de sodio y el herbicida glifo zato aplicado a los anillados con

cortes incompletos no han sido exitosos.

Agentes Dainos.- Un gran nmero de especies de insectos se han reportado

alimentndose de las hojas, ramitas, flores y fruto de la pomarrosa. Una hormiga

(Myrmelachista ramulorum Wheeler) que taladra las ramitas para reproducirse ha

matado en ocasiones muchos de los vstagos terminales de los rboles. Sin embargo, no

se sabe de insectos que sean una amenaza para la especie. Un hongo que a menudo crece

sobre la superficie de las hojas da a los rboles una apariencia oscura y a veces griscea,

pero que se sepa no ocasiona un dao significativo.

En Brasil, las hojas de la pomarrosa son atacadas por un hongo que causa un aublo,

Puccinia psidii. La madera de la pomarrosa es muy susceptible al ataque de la termita de

la madera seca, Cryptotermes brevis. La madera muerta en el bosque es consumida por

la termita de la madera hmeda, Nasutitermes costalis. Syzygium spp. en Sri Lanka fue

moderadamente resistente al escarabajo Lyctus spp., ya sea verde o como madera seca.

El complejo Syzygium spp. En Fiji mostr una durabilidad moderada cuando infectada

con tres hongos de la pudricin blanca y dos de la pudricin parda. La pomarrosa tiene

37

la reputacin de no ser durable en el suelo; sin embargo, se dice que es muy resistente a

la pudricin cuando sumergida en agua.4

2.2.7 USOS

La madera de la pomarrosa, de color marrn claro o crema grisceo, es dura y pesada,

con una densidad de alrededor de 0.7 g/cm3. Es de una fibra recta, fuerte y resistente. Se

sabe poco acerca de las caractersticas del secado y trabajado a mquina de esta madera,

tal vez porque rara vez es aserrada debido a su pequeo tamao y forma pobre. La

pomarrosa se usa ms que nada para productos de madera rolliza. En las reas rurales, la

pomarrosa se usa para postes de cerca, para postes de corral y construccin, palillos para

secar el tabaco y estacas para siembras de vegetales que necesiten soporte. Se puede

rajar con facilidad, y las tablillas se usan para tejer cercas y divisiones, al igual que para

cestos burdos.

La madera de la pomarrosa es excelente para lea y carbn, los cuales son sus usos

principales hoy en da. Su corteza contiene del 7 al 12 por ciento de tanino y se podra

usar en teneras. La pomarrosa, recomendada para rompevientos y lea en varios

sistemas agroforestales en Costa Rica y Nicaragua, se ha usado en muchas reas como

rompevientos y cercas vivientes. La pomarrosa se planta en muchas regiones como un

rbol de ornamento. Las vistosas flores de color crema, su follaje verde oscuro y su

tamao mediano contribuyen a su popularidad.

La razn original por la que la pomarrosa se extendi a travs de los trpicos fue por sus

frutas, las cuales tienen el aroma caracterstico de las rosas, son secas y poco carentes de

sabor. Con la industrializacin de su madera se ha perdido mucha de su popularidad,

pero todava se consumen a nivel casero para la elaboracin de jaleas, conservas y

ensaladas de fruta. El ganado, en particular el porcino, consume las frutas cuando se

encuentran disponibles. La pomarrosa es una buena planta para la produccin de miel;

4 Francis, John K. 1990. Syzygium jambos (L.) Alst. Rose apple. SO-ITF-SM-26.

38

las abejas producen una miel densa y de color mbar de manera consistente a partir de su

nctar.

2.2.8 GENTICA

El gnero Syzygium se consider en el pasado como parte del gran gnero Eugenia.

Existen probablemente muchas revisiones que hacer para estos dos gneros. Los

sinnimos botnicos son: E. jambos L., Jambos jambos (L.) Millsp., Jambosa vulgaris

DC. y Caryophyllus jambos (L.) Stokes.

2.2.9 COMPOSICIN QUMICA DE LA POMARROSA

En la tabla siguiente se identifica la composicin qumica de la pomarrosa en 100

gramos de sustancia aprovechable:

Tabla #1

Composicin Qumica de la Pomarrosa

por cada 100 gramos de Porcin Aprovechable

Fuente: Anlisis realizados por el autor. Universidad Central del Ecuador


Extracto SecoFibra CrudaExtractivos No nitrogenados

Materia Seca0.186g0.041g

1006 Kcal/Kg

Anlisis Qumico PomarrosaContenido Nutritivo en cada 100g de Alimento

0.5g4.7g

13.3g

27.3g

Cantidad72.7 g

2.9g5.9g

ContenidoHumedadCenizaProteina

Otros

CaPEnerga Bruta

39

2.3 TECNOLOGA DE PRODUCCIN

2.3.1 Introduccin

La calidad de la fruta fresca viene predeterminada por muchos factores, tales como el

estndar morfolgico y comercial de la variedad, su poder nutritivo, valor diettico,

apreciacin sensorial, estado fitosanitario y condiciones higinico-sanitarias, etc.

Bajo el aspecto que anteriormente se abordaba, es necesario poner especial nfasis en el

estado fitosanitario y las condiciones higinico-sanitarias de la fruta fresca, su relacin

con el resto de los factores de calidad es directamente proporcional, esto quiere decir que

a condiciones ms ptimas del fruto su posterior consumo en fresco o procesamiento

ser o estar bajo control lo cual resulta una premisa ineludible si deseamos conservar la

calidad inicial de la fruta a lo largo de su almacenaje y de la cadena de produccin y

distribucin comercial hasta llegar al consumidor.

2.3.2 Factores que inciden en la Poscosecha

El alto contenido acuoso de las frutas frescas recin cosechadas las hace altamente

vulnerables a los ataques por microorganismos, ya que las convierte en el sustrato ideal

para el crecimiento de una gran gama de los mismos. Sus consecuencias pueden ir desde

un deterioro aceptable y una prdida de valor comercial asumible, hasta daos

irreparables que inutilizan el producto para su consumo.

Los daos producidos en la fruta fresca despus de cosechada pueden ser de varios tipos:

a) Fisiopatias, enfermedades infecciosas producidas principalmente por hongos

microscpicos.

b) Daos mecnicos, estn estrictamente relacionados con el tipo de cosecha

(manual, mecanizada) y almacenamiento, con presencia de cortes, abolladuras y

40

daos por temperatura como son la inactividad enzimtica (producto muerto) y

fermentaciones.

c) Procesos de senescencia (envejecimiento), dado principalmente por el aumento

de la respiracin del producto. Durante la respiracin la produccin de energa

proviene de la oxidacin de las propias reservas de almidn, azucares y otros

metabolitos. Al momento de la cosecha el producto no puede reemplazar estas

reservas que se pierden y la velocidad con que disminuyen ser un factor de gran

importancia en la duracin de la vida de poscosecha del producto.

Las causas inmediatas o lejanas de que se presenten estos tipos de accidentes tienden

hoy a ser vistas bajo una perspectiva global e interrelacionada, donde se estudian desde

la influencia del medio (suelo y clima) y de la variedad cultivada, hasta las tcnicas de

cultivo (labores, abonado, riego, podas...), tratamientos contra plagas y enfermedades,

estado de la fruta en el momento de su recogida, forma de llevar a cabo la cosecha,

posibles daos fsicos por una mala manipulacin durante y despus de cosechada, el

estado y caractersticas de las cmaras y los transportes, as como los regmenes de fro a

que se someten en esta fase final previa a su puesta en los mercados.

El estudio de las interacciones de estas variables y sus efectos sobre el resultado de la

cosecha permiten actuar de forma coordinada, mediante la planificacin como un todo

del proceso productivo. Este tipo de estrategia acude a los recursos naturales de los que

son depositarias las plantas y la naturaleza, y los combina equilibradamente con las

tecnologas, reduciendo al mnimo (compatible con el fin econmico de la produccin)

los tratamientos con productos qumicos. Se conoce como "estrategia de produccin

integrada" (PI).

El objetivo ltimo es la mejor calidad y sanidad de los productos y a l se subordinan las

estrategias y las acciones en que stas se materializan. El cambio de mentalidad ms

llamativo que se est produciendo es haber pasado de "cultivar para producir" a "cultivar

para consumir".

41

El consumidor tiene la ltima palabra y, en este sentido, se pone ms nfasis en la

calidad que en la cantidad. Por otra parte, el inters de las acciones productivas no se

detiene en el momento de la cosecha. Por el contrario, se prolonga a la fase de post-

recoleccin, hasta el momento en que la fruta llega al consumidor.5 6

2.3.3 Influencia medioambiental

La influencia medioambiental (clima y suelo) sobre el rendimiento y la calidad de la

fruta, y ms concretamente sobre su comportamiento despus de cosechada, est

comprobada en muchos casos. As, la fruta de zonas templadas resulta menos expuesta

al estrs producido por la refrigeracin que las frutas producidas en zonas tropicales y

subtropicales. El umbral trmico patgeno de las primeras est muy prximo a los 0C,

en tanto que las segundas pueden sufrir daos ya a 10C o incluso ms. La fruta de un

mismo cultivo producido bajo climas distintos puede reaccionar de forma diferente ante

las temperaturas de la frigoconservacin. La distinta composicin de los lpidos de la

membrana parece marcar la diferencia entre unas y otras.

2.3.4 Diferencias varietales

2.3.4.1 Influencia del porta injerto

La mejora varietal puede estar dirigida a conseguir cultivos ms resistentes a las

patologas y fisiopatas que afectan a la fruta despus de cosechada. Los mecanismos de

tolerancia y resistencia a estas alteraciones son de origen gentico y pueden reforzarse

por medio de las tcnicas tradicionales de cruzamiento-seleccin o por las ms modernas

de la ingeniera gentica.

5Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987 6 LLANOS, Manuel. Prevencin y control de daos en poscosecha de frutas. Ed. Eumedia. Madrid 1999

42

Algunas variedades de manzana, como las de los grupos Rojas americanas y Granny

Smith, son mucho ms sensibles al "escaldado" y arrugamiento en cmara que otras,

como Golden delicious.

La ingeniera gentica podra resultar muy eficaz para mejorar la conservacin

poscosecha de algunas frutas. En este sentido, cabe citar el ejemplo de la pera William

de la que se ha aislado una protena inhibidora de la actividad de la enzima

poligaracturonasa (PG), dotada de un notable potencial para prevenir las alteraciones

infecciosas. El aislamiento y la transferencia a otros cultivos del gen responsable de esta

propiedad conduciran a la mejora por va gentica de la resistencia a infecciones de la

fruta durante su almacenaje. De hecho, ya se han conseguido tomates transgnicos

sintetizadores de altas dosis de PG que manifiestan resistencia a las infecciones por

Botrytis cinerea y mantienen su consistencia durante un tiempo extra despus de

cosechados.

La influencia del tipo de patrn sobre la maduracin de la fruta (ms o menos precoz) y

sobre su contenido en calcio est probada en muchas especies. Ambas variables

(precocidad y contenido en calcio) influyen, a su vez, sobre la aptitud de la fruta para

conservarse durante su almacenamiento. Experiencias realizadas en la Universidad de

Massachussets (EE.UU.) pusieron de manifiesto la influencia del patrn sobre la

maduracin y conservacin poscosecha de manzanas variedad Starkspur Supreme

Delicious.7

2.3.4.2 Tcnicas de cultivo

El abonado y el aporte consiguiente de elementos minerales a disposicin del rbol

pueden influir sobre la resistencia o la susceptibilidad de la fruta a determinadas

alteraciones despus de cosechada. El calcio aumenta la resistencia frente a un buen

nmero de daos, sobre todo de origen fisiolgico, tales como "mancha amarga" de la

7 Francis, John K. 1990. Syzygium jambos (L.) Alst. Rose apple. SO-ITF-SM-26.

43

manzana, "plara", "vitrescencia", "descomposicin del corazn", "escaldado blando",

"agrietado", etc.

Por su parte, un exceso de nitrgeno hace a la fruta ms susceptible a los ataques por

microorganismos, favorece el desarrollo del "corazn pardo" y "descomposicin del

corazn"; y, al mismo tiempo, incrementa el metabolismo respiratorio, anticipando as

los fenmenos de senescencia.

Un exceso de riego vuelve las cutculas ms susceptibles a una serie de alteraciones en

los frutos que pueden aparecer despus de cosechados. Entre ellas, el "corazn pardo",

"agrietado", "escaldado", "mancha lenticular", etc., de manzanas y peras. Estas lesiones

se convierten con frecuencia en vas de acceso a patgenos que pueden terminar de

arruinar la calidad y presencia de la fruta.

Cuando el agua de riego moja la base del tronco se facilitan las pudriciones de almacn

de origen fngico (Phytophthora cactorum, Mucor piriformis, etc.). Para evitar la

infeccin por P. cactorum se recomienda aadir al agua de riego 1 p.p.m. de una sal de

cobre.

2.3.5 La Frigoconservacin

La conservacin por fro disminuye la transpiracin de la fruta, inhibe la germinacin

de esporas y el crecimiento de hongos, y retrasa los cambios bioqumicos que conducen

a la senescencia. Todo ello contribuye a una reduccin de las prdidas poscosecha y a

una mejora de la presentacin y la calidad intrnseca de la fruta. La dilatacin de los

periodos de conservacin poscosecha convierte a la friso conservacin en una actividad

econmica que permite diferir la oferta y concentrarla en los momentos ms favorables.

La distribucin de las prdidas durante su conservacin en cmara vara segn la clase

de fruta.

44

La de pepita tiene una conservacin normalmente larga, mientras que la de hueso se

limita a unas pocas semanas. En peras y manzanas se produce un incremento importante

de las podredumbres a partir del mes de febrero. El incremento de podrido en frutos de

hueso, como melocotn y albaricoque, a partir del dcimo da de conservacin en

cmara se produce con independencia de las condiciones de conservacin.

Los ctricos (naranjas y mandarinas), al no ser frutos climatricos, alcanzan la madurez

en el rbol sin que se produzcan cambios importantes en la intensidad respiratoria y la

produccin de etileno. La causa principal de deterioro fisiolgico en estos frutos es el

estrs hdrico producido al separarlos del rbol, sin posibilidad de reposicin del agua

que pierden a partir de ese momento.

La transpiracin produce desecacin, arrugamiento y reblandecimiento del fruto y

anticipan el momento de la senescencia. Las temperaturas de frigoconservacin reducen

la intensidad de estos fenmenos. Al retrasar la senescencia mejoran la resistencia

fisiolgica de los tejidos a los ataques por hongos y frenan la evolucin de las

podredumbres.

2.3.6 Principales podredumbres, su prevencin y control

El deterioro de poscosecha producido por hongos y bacterias en el producto fresco causa

dao fsico, aumenta la prdida de agua y la respiracin con todos los efectos adversos

comentados anteriormente. Las bacterias proliferan mediante una rpida multiplicacin

celular y se introducen en el producto principalmente a travs de cortes en la superficie o

de puntos de abscisin naturales.

Muchos organismos dainos estn presentes en la fase de produccin como

contaminantes del suelo y del agua o en la superficie de la planta misma. La infeccin

del producto en el momento de la cosecha se produce a menudo a travs de cortes

superficiales o puntos de abscisin por lo que las buenas prcticas fitosanitarias

ayudarn a prevenir la mayora de las infecciones de poscosecha. El manejo y empaque

45

cuidadoso ayudarn al producto a evitar la infeccin eliminando los factores causales. La

buena seleccin y clasificacin debe eliminar el producto infestado y de mala calidad en

cada etapa del mercadeo; de lo contrario ello representar un riesgo significativo para el

producto sano. La inspeccin regular del producto almacenado y la eliminacin

inmediata de los productos infestados ayudarn a prevenir la propagacin de la

infeccin.

Las podredumbres ms frecuentes en los frutos ctricos en poscosecha son la

"podredumbre verde" (Penicillium digitatum) y la "podredumbre azul" (P. italicum).

Otras podredumbres a tener en cuenta son las producidas por hongos de los gneros

Botrytis, Rhizopus, Alternaria, Geotrichum, etc.

En peras, manzanas y otros frutos de pepita, se seala el hongo Penicillium expansum

como uno de los ms dainos, hasta el punto de atribuirle el 80-90% de las

podredumbres. Su accin no solo afecta a la epidermis y mesocarpio de la fruta, sino al

interior (podredumbre interna de la manzana y podredumbre peduncular de la pera

Blanquilla).

En frutos de hueso, entre los hongos productores de podredumbres el ms frecuente es

Monilia laxa. Entre el 40 y el 70% de las podredumbres por hongos se atribuye a esta

especie. Otros hongos menos frecuentes o causantes de daos de menos consideracin

son P. expansum, Alternaria alternata, Geotrichum candidum, Aspergillus niger y B.

cynerea.8

Entre las medidas de prevencin y control de podredumbres en cmara frigorfica

destacan las siguientes:

Medidas previas a la entrada en cmara de la fruta: todas las que tiendan a evitar heridas y contaminacin en la fruta, antes, durante y despus de la recoleccin. En

8 Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987

46

este sentido, deben extremarse las medidas de higiene y limpieza en las operaciones

manuales, los tiles, los embalajes y las mquinas de recoleccin, clasificacin y

transporte de la fruta. El cuidadoso manejo de la fruta para no producirle lesiones y

heridas reviste el mismo inters.

Los tratamientos en campo y las buenas prcticas de cultivo deben garantizar el mejor estado sanitario y fisiolgico de la fruta en el momento de su recoleccin.

Tratamientos durante el acondicionamiento en almacn o cmara: la aplicacin de fungicidas durante el proceso de acondicionamiento de los frutos en almacn slo

resulta eficaz si la reiteracin de los tratamientos no crea resistencia en los hongos y

si la acumulacin de residuos en los frutos no pone en peligro la salud de los

consumidores o sobrepasa los lmites establecidos en los mercados a que se destinan.

Para la proteccin de los ctricos se recomienda la combinacin de tratamientos fsicos, qumicos y biolgicos en un plan integrado que evite dichos problemas.

Entre los primeros, destaca el curado, un tratamiento por calor (a 35C y 95-100% H)

que, aplicado durante un tiempo variable (en torno a los 3 das), estimula los

mecanismos naturales de defensa del fruto frente a la infeccin por hongos.

El agua caliente a 53 C no es tan eficaz como el curado, pero uno y otros combinados con tratamientos con fungicidas a bajas dosis, pueden ofrecer solucin a

los ataques por algunos hongos.

Por ltimo, el control biolgico ofrece buenas oportunidades, tanto mediante la utilizacin de microorganismos antagnicos, como basado en el uso de fungicidas

naturales procedentes de metabolitos de las propias plantas.

El uso de antagonistas vivos puede basarse en la propagacin de microorganismos de los que son portadores los productos agrcolas que se desea proteger, o ajenos a los

mismos. En cualquier caso, la posibilidad de controlar las constantes fsicas

(temperatura, humedad) bajo las que se conservan los productos despus de

cosechados (cmaras, transportes frigorficos) permite tambin proteger y estimular

el desarrollo de los microorganismos antagonistas sobre dichos productos.9 10

9 Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987 10 LLANOS, Manuel. Prevencin y control de daos en poscosecha de frutas. Ed. Eumedia. Madrid 1999

47

2.3.7 Produccin de Mermeladas

2.3.7.1 Introduccin

A travs del tiempo el hombre ha buscado diferentes maneras de conservar los alimentos

en especial las frutas mediante la utilizacin de mtodos como la deshidratacin, la

frigoconservacin y la elaboracin de procesados como la mermelada de frutas.

Este producto recibe diferentes nombres de acuerdo a las caractersticas, por ejemplo en

Gran Bretaa se denomina Jelly cuando la mermelada es elaborada a partir de zumo o

pulpa de frutas y Mermelade cuando la mermelada contiene trozos grandes de frutas.

La calidad de la mermelada depende directamente de la seleccin adecuada de

variedades de fruta, la madurez en el momento de la cosecha, as como el mtodo de

cosecha utilizado y del tipo de manipulacin y almacenamiento previos a su empleo.

Las diferentes legislaciones de los mercados internacionales establecen los porcentajes

mnimos de frutas que deben contener los distintos tipos de productos.

En Colombia la norma 285 de ICONTEC establece rangos que van de 40 al 20% para

cierto grupo de frutas con las cuales se preparan las mermeladas de mayor consumo en

nuestro pas.

La misma norma especifica sobre los tipos de sustancias gelificantes, acidificantes,

edulcorantes y conservantes que pueden emplearse para la elaboracin de

mermeladas.11

La norma tcnica ecuatoriana INEN 419 establece una concentracin de fruta de mnimo

el 30% para que el producto se pueda denominar mermelada.

11 Norma Tcnica Colombiana INCOTEC 285

48

2.3.7.2 Concepto

Segn Mirian Coronado, especialista del Centro de Investigacin y desarrollo; se define

a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa,

obtenida por coccin y concentracin de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con

adicin de edulcorantes, con o sin adicin de agua, en la que la fruta puede ir entera, en

trozos, tiras o partculas finas y deben estar dispersas uniformemente en todo el

producto12.

Tecnolgicamente segn la norma tcnica ecuatoriana INEN 419, se denomina

mermelada de frutas al producto obtenido por la coccin del ingrediente fruta, mezclado

con azcares, otros ingredientes permitidos y concentrado hasta obtener la consistencia

adecuada.13

2.3.7.3 Fundamento

La elaboracin de mermeladas se basa en la preparacin y conservacin casera de

frutas que a travs del tiempo ha pasado de ser un proceso netamente casero a

convertirse en un proceso industrial pasando a ser una de las principales actividades del

sector agroindustrial.

La conservacin de este producto se basa en las caractersticas de las materias primas

empleadas y los efectos que estas ejercen sobre los microorganismos potencialmente

deteriorantes de las mermeladas, as tenemos:

12 CORONADO TRINIDAD, Myriam y ROSALES HILARIO Roaldo. Empresas Agroindustriales

Elaboracin de Mermeladas. Ed. CENTRO DE INVESTIGACION, EDUCACION Y DESARROLLO

PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS PARA PEQUEAS Y MICROEMPRESAS.

13 Norma Tcnica Ecuatoriana INEN 419

49

- Las frutas, que en su mayora se caracterizan por ser cidas con un valor de pH que

oscila entre 2,8 a 3,8 y un alto contenido de humedad. El pH es una propiedad que

limita el desarrollo de microorganismos (MO) patgenos, siendo las mermeladas

atacables por microorganismos osmoflicos especialmente hongos y levaduras.

- La concentracin, que se hace a temperaturas que pueden variar entre los 60 y 96 C

durante perodos de 15 a 30 minutos cuando menos. Este tratamiento trmico elimina

de manera importante formas vegetativas de microorganismos y la mayora de

esporuladas.

- Concentracin de slidos solubles que alcanza el producto final, la alta presin

osmtica que presenta un producto con un 65 a 68% de slidos solubles o grados

Brix, impide el desarrollo de microorganismos, ya que al presentar la mermelada un

porcentaje elevado de slidos solubles la presencia o proliferacin de

microorganismos es casi nula porque se presenta un proceso de smosis que hace

que la estructura de los microorganismos se destruya por deshidratacin. Esto se

debe a la menor concentracin de slidos presente en el interior de las clulas

microbianas, las cuales no podrn impedir la salida espontnea de su agua que tratara

de diluir la solucin exterior ms concentrada que es la mermelada.

2.3.7.4. Ingredientes

Los ingredientes que forman parte de la elaboracin de mermeladas son frutas, agentes

edulcorantes, gelificantes, acidificantes y otros aditivos segn lo establecido en las

norma tcnica ecuatoriana en cuanto a calidad y cantidad.

2.3.7.4.1 Fruta

La fruta es el ingrediente primordial en la elaboracin de mermeladas, la calidad final de

la mermelada esta directamente relacionada con las caractersticas de calidad de la fruta

como son la sanidad tanto fsica como qumica, la madurez fisiolgica y comercial

acorde al tipo de fruta a utilizar y composicin fsico qumica de las frutas que se

empleen. Haciendo referencia a las caractersticas organolpticas de las frutas se debe

50

tomar muy en cuenta el tipo y la calidad de cosecha y poscosecha a realizar ya que de

esto depende en gran forma el mantenimiento de los compuestos voltiles y no voltiles

que son responsables del color, sabor y aroma de la fruta.14

Las frutas destinadas a la elaboracin de mermeladas deben estar sanas y libres de

cualquier tipo de dao producido por elementos fsicos, qumicos y microbiolgicos. Al

emplearse frutas que presentan principios de descomposicin o cambios donde las

caractersticas como el color, aroma o sabor hayan cambiado, deben ser descartadas del

proceso de fabricacin.

Los cambios generalmente son producidos por lesiones ocasionadas al momento de la

cosecha y almacenamiento de la fruta. Estos cambios se producen al hallarse las frutas

con cortes, magulladuras, con exceso de madurez producido por la falta de control de la

temperatura en la cosecha y almacenamiento. Cualquiera de los factores antes

mencionados favorece o establece el inicio del desarrollo de microorganismos, los

cuales ingresan por las lesiones que presentan las frutas produciendo cambios fsicos y

qumicos del producto como el pardeamiento y la fermentacin.

Debe evitarse el procesamiento de frutas que contengan ndices altos de trazas de

pesticidas y dems sustancias que generalmente se emplean para evitar ataques de

plagas, estas sustancias son causantes de problemas en la gelificacin, cambios del gusto

y lo ms importante cambios en la sanidad de la mermelada llegando a convertirla en un

producto no apto para el consumo.

El grado de madurez de las frutas influye en las caractersticas fisicoqumicas y

sensoriales del producto final, es debido a esto que se debe poner especial nfasis en la

madurez fisiolgica y comercial de la fruta a utilizar, ya que frutas que no han alcanzado

su madurez ptima o tienen una sobre madurez no han desarrollado totalmente sus

14 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999

51

propiedades organolpticas y poseen poca pectina, que constituye un estado apropiado

para producir la gelificacin de las mermeladas como mas adelante se explicar.

Para la elaboracin de mermeladas las frutas deben ser preferiblemente frescas, si esto

no es posible se puede utilizar productos que han recibido algn tipo de tratamiento para

su conservacin, como es el caso de frutas en almbar, pulpas congeladas mtodos de

conservacin qumica donde se coloca la fruta en una solucin de meta bisulfito sdico

que contenga bisulfito clcico que ayuda a mantener la textura de la fruta una de las

tcnicas ms utilizadas para la conservacin de frutas antes del procesamiento de

mermeladas y otros productos.15 16

Cada una de estas tcnicas permite obtener frutas o pulpas que pueden cambiar en cierto

grado sus caractersticas sensoriales, que a la vez van a cambiar las de la mermelada

final.

2.3.7.4.2 Azcares

Los azcares como la glucosa, sacarosa, lactosa y otros, se agregan a ciertos alimentos

como edulcorantes, siendo el ms utilizado la sacarosa y jarabes invertidos preparados a

partir de esta. Si la concentracin de estos materiales es bastante alta actan como

agentes preservantes.

El efecto preservativo de los azcares se debe a que reducen la actividad de agua del

alimento hasta el punto que inhiben el crecimiento microbiano; adems aumentan la

presin osmtica del producto produciendo la plasmlisis de las clulas microbianas.

15 DESROSIER, Norman. Elementos de Tecnologa de Alimentos. Ed. Continental. Mxico 1983 16 Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina. Manual para el mejoramiento del manejo poscosecha. Santiago Chile. 1987

52

El contenido en azcar de la mermelada est expresado por la concentracin de slidos

solubles grados Brix (Bx), determinados mediante lectura refractomtrica por medio

de un refractmetro a 20 C y expresando su lectura en porcentaje de sacarosa.

El porcentaje de azcar contribuye de forma directa para que se produzca la gelificacin

final de la mermelada. Esta gelificacin ocurre cuando se alcanza una concentracin de

slidos solubles entre los 60 y 70 grados Brix. Si este nivel se sobrepasa se produce la

cristalizacin de los azcares y por otro lado si el porcentaje es inferior se dificulta

lograr una adecuada gelificacin. (Ver grfico 7).17 18

2.3.7.4.3 Pectinas

La pectina es un agente gelificante naturalmente presente en las frutas siendo la que

establece el grado de gelificacin del producto. Las sustancias pcticas normalmente

presentes en la lmina media de los tejidos vegetales cambian a lo largo de la

maduracin del fruto, a medida que la fruta madura la pro pectina insoluble se convierte

en pectina soluble.

La molcula de pectina est esencialmente compuesta por cadenas largas de cido

poligalacturnico cuya estructura se indica en los grficos 1-3. En los frutos ms

maduros, la accin enzimtica degrada las cadenas en otras ms cortas, produciendo una

pectina con caractersticas gelificantes inferiores. La cantidad y eficacia de la pectina

vara tambin con la variedad de fruta, donde los ctricos poseen una mayor cantidad de

pectina.

Dada la necesidad de obtener un producto que ofrezca siempre las mismas

caractersticas y las variaciones naturales en el contenido y tipo de pectina, es frecuente

que se aada pectina a la mermelada como un ingrediente ms; esta adicin resulta

esencial cuando se preparan productos utilizando pulpas o zumos despectinizados.

17 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999 17 ARTHEY, D. Procesado de Frutas. Ed. Acribia. Zaragoza-Espaa. 1997

53

Las pectinas se usan mucho por su capacidad de melificar, propiedad que est

determinada por factores intrnsecos, como su poder molecular y su grado de

esterificacin, y por extrnsecos, tales como el pH, las sales disueltas y la presencia de

azcares. La viscosidad de sus dispersiones se incrementa a medida que aumenta el peso

molecular, cuyo incremento se da a partir del grado de esterificacin que la pectina

alcance.

Hoy en da su uso esta muy extendido en la industria transformadora de frutas debido a

su propiedad funcional de gelificacin en medio cido azucarado. Otras y numerosas

propiedades de la pectina son la gelificacin en medio menos cido y en presencia de

calcio, el poder espesante y la capacidad de suspensin.19

GRFICO # 1

PECTINAS DE ALTO GRADO METOXILO (CooMe)

SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) ES SUPERIOR AL 50%

Por ejemplo esta pectina tiene 60% GE

Fuente: Cursos de Agronoma Rural


19 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999

54

GRFICO # 2

PECTINAS DE BAJO GRADO METOXILO

SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) ES INFERIOR AL 50%

Por ejemplo esta pectina tiene 40% GE



GRAFICO # 3

PECTINAS DE BAJO GRADO METOXILO AMIDADAS (CooNH2)

SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) Y AMIDACION (GA)

SON INFERIORES A 45% Y 25% RESPECTIVAMENTE

Por ejemplo esta pectina tiene GE= 40% Y GA=20%



En los grficos de 1 3, se puede observar que cada anillo de la cadena posee un grupo

carboxilo (-COOH). Este grupo puede estar eterificado con metanol produciendo grupos

ster metlicos, (-COOCH3) o neutralizado por una base.

Segn cuntos grupos carboxlicos estn esterificados en la cadena o polmero, Kertesz

los clasific dndole diferentes nombres:

55

Protopectinas, si todos los carboxilos estn esterificados. Estas son insolubles en agua y

se hallan en mayor cantidad en los tejidos de los frutos no maduros o verdes.

cidos pectnicos: Si solo una parte pero mayoritaria de los carboxilos est esterificada.

Estos compuestos son capaces de formar geles si las condiciones de slidos solubles y

pH son adecuadas. Las sales de estos cidos se llaman pectinatos.

Pectinas: Son los cidos pectnicos, solubles en agua caliente, con un contenido medio

de ster metlico. La principal caracterstica es su capacidad de formar geles en

presencia de suficientes slidos solubles, cidos o iones polivalentes.20

cidos pcticos: Estos compuestos no poseen grupos carboxlicos esterificados. Las

sales de estos se denominan pectatos y reaccionan fcilmente con los iones calcio de las

clulas para producir compuestos insolubles en los jugos de frutas, dando un precipitado

visible comnmente en la separacin de fases o abanderamiento en los nctares.

Las pectinas se distinguen por dos caractersticas relacionadas con su estructura

bioqumica:

a. EL GRADO DE ESTERIFICACION del cido galacturnico, que est en relacin

directa con su peso equivalente.

b. LA LONGITUD DE LAS CADENAS MOLECULARES, que est en relacin

directa con el peso molecular.

El comportamiento y aplicaciones prcticas de los diferentes tipos de pectinas se

explican segn los valores de estas dos caractersticas.

Segn el grado de esterificacin por ejemplo, las pectinas se clasifican como de alto o

bajo metoxilo. Las pectinas de bajo metoxilo (LMP, Low Methoxyl Pectins) presentan

20 Universidad Nacional de Colombia. Cursos de Agronoma Rural

56

esterificacin menor del 50% y ayudan en la gelificacin con la sola presencia de iones

calcio.

Este porcentaje significa que si la cadena de cido galacturnico tiene por ejemplo 100

grupos carboxlicos y solamente 40 estn esterificados se dir que es da bajo metoxilo.

Algunas veces aparecen grupos amidados en el lugar de los grupos metoxilados. Esta

substitucin se acenta en los procesos industriales de desmetilacin en medio

amoniacal, dando lugar a pectinas amidadas. 21 22

Las pectinas de alto metoxilo (HMP, Hih Methoxyl Pectins) poseen grupos carboxilo

esterificados en ms del 50%. Ver grfica 1.

2.3.7.4.3.1 Propiedades de las Pectinas

Las pectinas son hidrocoloides que en solucin acuosa presentan propiedades

espesantes, estabilizantes y sobre todo gelificantes. Son insolubles en alcoholes y

disolventes orgnicos corrientes y parcialmente solubles en jarabes ricos en azcares.

2.3.7.4.3.1.1 Dispersabilidad-solubilidad

La disolucin en agua de las pectinas en polvo tiene lugar en tres etapas: Dispersin,

hinchado y disolucin.

Para la dispersin del polvo es necesaria una fuerte agitacin a fin de separar bien los

grnulos de pectina e impedir la formacin de grumos que seran posteriormente

insolubles.

Una vez dispersada, la pectina necesita tiempo ms o menos largo (funcin de la

temperatura, de la concentracin, de la dureza del agua, etc.) para hidratarse: es la etapa

21 BADUI, Salvador. Qumica de los Alimentos. Ed. LONGMAN. Mxico. 1999 22 DESROSIER, Norman. Elementos de Tecnologa de Alimentos. Ed. Continental. Mxico 1983

57

de hinchado. Por ejemplo para una pectina HM 150 SAG, se dispersa en una solucin al

4% en agua fra o tibia.

Finalmente cuando las molculas han fijado una cantidad suficiente de agua, entre 15 y

25 veces su propio peso segn las condiciones de trabajo, se obtiene una solucin

homognea.

2.3.7.4.3.1.2 Propiedades de las disoluciones

Al disolver la pectina en agua forma una disolucin ligeramente cida; sus grupos

carboxlicos tienden a disociarse, esta disociacin se controla ajustando el pH. La

adicin de azcar tiene un efecto deshidratante sobre la pectina y reduce su solubilidad.

Para la formacin del gel es necesario el establecimiento de enlaces cruzados a lo que

contribuyen ambos efectos.23

Tanto la calidad del gel, como la velocidad de gelificacin, estn gobernadas por el

grado de metoxilacin y la cantidad de pectina, pero tambin por la temperatura, pH

(2,8-3,2) donde las pectinas son tanto mas solubles en agua cuanto mayor es su grado de

esterificacin.

La viscosidad de la solucin depende de:

- La concentracin y la temperatura

- El peso molecular y el grado de esterificacin de la pectina

- La presencia de electrolitos en el medio

- La dureza del agua, especialmente en las pectinas de bajo metoxilo

Este grado de esterificacin determinar el comportamiento de las pectinas junto a los

ingredientes necesarios para la gelificacin. Es as que las pectinas con alto metoxilo


58

necesitan para formar geles contar con una concentracin mnima de slidos solubles y

un valor de pH que oscila entre un rango relativamente estrecho. El peso molecular de la

pectina, que depende directamente de la longitud de la cadena molecular, influir en la

solidez del gel producido, es decir del poder gelificante de la pectina.

Este poder se ha convenido expresarlo en los grados SAG. Estos grados se definen como

"el nmero de gramos de sacarosa que en una solucin acuosa de 65 Brix y un valor de

pH 3,2 aproximadamente, son gelificados por un gramo de pectina, obtenindose un gel

de una consistencia determinada".

Los grados SAG de una determinada pectina extrada de una fruta como la manzana o

cscaras de ctricos, varan principalmente segn el grado de madurez de la fruta, del

proceso de extraccin y condiciones de almacenamiento de la pectina obtenida.24

LAS PECTINAS DE ALTO METOXILO (HM) pueden encontrarse en el mercado de

tres tipos:

GRFICO # 4

Tipos de Pectinas de Alto Metoxilo

Gelificacin de la

pectina

Porcentaje

esterificacin

Lenta 60 67

Mediana 68 70

Rpida 71 76

Estas pectinas de alto metoxilo se caracterizan por un diferente comportamiento respecto

a la gelificacin, entendindose por gelificacin el inicio de la formacin del gel que


59

aparece cuando una vez completada la coccin, la masa se enfra y alcanza la

temperatura crtica de gelificacin esta temperatura es caracterstica de cada pectina.

Las disoluciones de pectina son estables en medio cido (pH: 2,5 a 4,5) incluso a

temperaturas elevada; por el contrario sufren una rpida degradacin en medio alcalino.

Las enzimas pectolticas degradan las soluciones de pectina. Segn el tipo de enzima se

producir una reaccin diferente que afectar el grado de esterificacin o su peso

molecular y con esto su poder gelificante. Este tipo de dao lo sufren ms intensamente

las pectinas de alto metoxilo.

Estas pectinas encuentran su mayor empleo

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