adaptaciÓn tecnolÓgica para la obtenciÓn de una bebida refrescante elaborada a partir de plantas...
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“ADAPTACIÓN TECNOLÓGICA PARA LA
OBTENCIÓN DE UNA BEBIDA REFRESCANTE
ELABORADA A PARTIR DE PLANTAS
AROMÁTICAS LOJA - ECUADOR”
Tesis previa a la obtención del
Título de Ingeniera Química e
Ingeniero en Industrias
Agropecuarias.
AUTORES:
Jeannie Leana Valarezo Cruz
Diego Fernando García Ramón
DIRECTORA:
Ing. Paola Ordóñez Vivanco
LOJA – ECUADOR
2008
CESIÓN DE DERECHO DE TESIS
Nosotros, Jeannie Leana Valarezo Cruz y Diego Fernando García Ramón,
declaramos conocer y aceptar la disposición el Art. 67 del estatuto orgánico de la
Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente
dice: “Forman parte del patrimonio de la universidad la propiedad intelectual de
investigaciones, trabajos científicos o técnicos y tesis de grado que se realicen a
través, o con el apoyo financiero, académico institucional (operativo) de la
universidad”.
Loja, 26 de Noviembre del 2008. Jeannie Leana Valarezo Cruz Diego Fernando García Ramón
CERTIFICACION
Ing. Paola Ordóñez Vivanco, Catedrática de la Universidad Técnica Particular de
Loja
Certifico:
Haber dirigido la investigación y elaboración de la presente tesis, la misma que
reúne los requisitos que exige los reglamentos de la Escuela, por lo que autorizo
su presentación.
Ing. Paola Ordóñez Vivanco. DIRECTORA DE TESIS
AUTORÍA
Todas las críticas, conceptos, análisis y demás opiniones realizadas en el
presente trabajo de tesis, son de exclusiva responsabilidad de los autores.
Jeannie Leana Valarezo Cruz Diego Fernando García Ramón
AGRADECIMIENTO
Hoy, que concluimos nuestros estudios universitarios agradecemos a la
Universidad Técnica Particular de Loja, a los docentes y discentes de las
facultades de Ingeniería Química e Industrias Agropecuarias con quienes
compartimos nuestros años de estudio.
Al Ing.Omar Malagón A, líder del Instituto de Química Aplicada por su apoyo en
la realización de este proyecto.
A la Ing. Paola Ordóñez, directora de nuestra tesis, por su tiempo, dedicación y
apoyo.
Al Ing. Iván Burneo, docente de la facultad de Industrias Agropecuarias por sus
recomendaciones.
A los Ingenieros: Chabaco Armijos, Fernando Pazmiño, Miguel Guamán, Celso
Romero, Juan José Toledo, Olger Cuenca, Diana Hualpa, Elizabeth Sarango, por
sus sugerencias y apoyo en el desarrollo de nuestra investigación.
Los Autores
CONTENIDO
Pág.
Cesión de derechos de tesis i
Certificación ii
Autoría iii
Dedicatoria iv
Agradecimiento v
Índice vi
Resumen vii
1. Capítulo I. Introducción
1.1. Justificación e importancia 2
1.2. Fin del proyecto 3
1.3. Propósito del proyecto 3
1.4. Componentes del proyecto 3
1.5. Hipótesis de trabajo 4
1.6. Metodología de la investigación 4
1.6.1. Materiales 4
1.6.2. Métodos y técnicas 5
1.6.3. Diseño experimental 6
2. Capítulo II. Revisión bibliográfica
2.1. Bebidas 7
2.1.1. Generalidades 7
2.1.2. Bebidas carbonatadas 7
2.1.3. Ingredientes 8
2.2. Especies vegetales 12
2.2.1. Hierba luisa (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf) 12
2.2.2. Malva olorosa (Pelargonium odoratissimun (L.) L`Hér.) 14
2.2.3. Menta (Mentha x piperita L.) 15
2.2.4. Esencia de rosas (Pelargonium graveolens L`Herit.) 17
2.2.5. Cola de caballo (Equisetum giganteum L.) 18
2
2.3. Métodos para la elaboración de bebidas 19
2.3.1. Infusión 19
2.3.2. Extractos 20
2.3.3. Desterpenación de aceites esenciales 21
2.4. Tratamiento térmico 21
2.5. Envases 22
2.5.1. Funciones del envase 22
2.6. Características microbiológicas 24
2.7. Estudios de estabilidad 25
2.7.1. Parámetros de evaluación 25
2.7.2. Agentes que la afectan 26
2.7.3. Pruebas aceleradas 26
3. Capítulo III. Materiales y métodos
3.1. Tratamiento post – cosecha de las especies vegetales 28
3.1.1. Diagrama de proceso 28
3.1.2. Descripción del diagrama de proceso 28
3.2. Preparación de bebidas 30
3.2.1. Elaboración de la bebida por infusión (Fórmula I) 30
3.2.2. Elaboración de bebida con extractos (Fórmula II) 35
3.2.2.1. Elaboración de jarabe simple 35
3.2.2.2. Elaboración de extractos 36
3.2.2.3. Aromatización con aceites esenciales 37
3.2.3. Bebida carbonatada (Fórmulas III y IV) 40
3.3. Control de calidad 40
3.3.1. Descripción organoléptica 40
3.3.2. Análisis físicos – químicos 41
3.3.3. Análisis microbiológico 43
3.4. Transferencia de tecnología 44
4. Capítulo IV. Resultados y discusión
4.1. Determinación de la humedad de la materia prima 45
3
4.2. Estandarización de formulaciones 45
4.3. Caracterización de la bebida 45
4.4. Estabilidad de la bebida 46
4.5. Análisis microbiológico 57
4.6. Análisis sensorial 58
4.7. Análisis de CO2 60
4.8. Estudio de estabilidad acelerada 60
4.9. Balances de materia 61
4.10. Costos 68
4.11. Capacitación al ADE 69
5. Capítulo V. Conclusiones y recomendaciones
5.1. Conclusiones 70
5.2. Recomendaciones 72
Bibliografía 74
Anexos 76
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla Pág.
1.1 Métodos utilizados 6
2.1 Condiciones de pasteurización utilizados para bebidas 22
refrescantes
2.2 Permeabilidad de algunos plásticos a temperatura ambiente 23
2.3 Permeabilidad de algunos materiales al vapor de agua 24
cuando varía la humedad relativa
3.1 Cantidad de especie vegetal (elaboración de bebida por infusión) 31
3.2 Peso de especies vegetales (elaboración del extracto en jarabe) 37
3.3 Mezcla de aceite esencial 38
3.4 Formulación de bebida con extractos 39
3.5 Rango de tiempo y temperatura de incubación para MO 43
4.1 Humedades de las diversas especies vegetales 45
4.2 Caracterización de la bebida 46
4.3 Acidez titulable (%) de la bebida elaborada por infusión 46
4.4 ANOVA de la acidez titulable (%) de la bebida 48
elaborada por infusión
4.5 ºBRIX de la bebida elaborada por infusión 48
4.6 Acidez titulable (%) de la bebida elaborada con extractos 50
4.7 ANOVA de la acidez titulable (%) de la bebida elaborada con 51
extractos
4.8 ºBRIX de la bebida elaborada con extractos 52
4.9 Acidez titulable (%) de la bebida carbonatada elaborada 53
por infusión y extractos
4.10 ANOVA de la acidez titulable (%) de la bebida carbonatada 54
elaborada por infusión y extractos
4.11 ºBRIX de la bebida carbonatada elaborada 54
por infusión y extractos
4.12 pH de la bebida elaborada por infusión 55
4.13 ANOVA del pH de la bebida elaborada por infusión 56
4.14 Recuento de aerobios mesófilos, coliformes totales, 57
2
mohos y levaduras
4.15 Análisis del color de las bebidas 59
4.16 Evaluación sensorial de las bebidas 59
4.17 Cuadro comparativo realizado por SEIDLA 61
4.18 Rendimiento de extractos y aceites desterpenados 68
4.19 Rendimiento de las formulaciones I,II,III y IV 68
4.20 Costo de especies deshidratadas 68
4.21 Costo de extractos y aceites desterpenados 69
4.22 Costo de las formulaciones I,II,III y IV 69
ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfica Pág.
4.1 Días de almacenamiento vs acidez titulable (%) de la 47
bebida elaborada por infusión
4.2 Días de almacenamiento vs ºBRIX de la bebida elaborada 49
por infusión
4.3 Días de almacenamiento vs acidez titulable (%) de 50
la bebida elaborada con extractos
4.4 Días de almacenamiento vs ºBRIX de la bebida elaborada 52
con extractos
4.5 Días de almacenamiento vs acidez titulable (%) de la bebida 53
carbonatada elaborada por infusión y extractos
4.6 Días de almacenamiento vs ºBRIX de la bebida carbonatada 55
elaborada por infusión y con extractos
4.7 Días de almacenamiento vs pH de la bebida elaborada 56
por infusión
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO Pág.
1 Protocolo para elaboración de bebida por infusión 76
2 Protocolo para elaboración de bebida por extractos 78
3 Protocolo para determinar humedad 80
4 Protocolo para el lavado de especies vegetales 81
5 Protocolo para el lavado de botellas 82
6 Protocolo de carbonatación de la bebida 83
7 Tabla de carbonatación 84
8 Protocolo para corrección de sólidos solubles 86
9 Protocolo para corregir pH 87
10 Datos experimentales de las bebidas almacenadas a 88
5, 30, 40ºC y T ºambiente durante 0, 15, 30, 45 y 60 días
11 Costo de especies vegetales 90
12 Costo de extracto en jarabe 91
12.1 Depreciación de maquinaria y equipo 92
13 Costo total de la formulación I 93
13.1 Depreciación de maquinaria y equipo 94
14 NTE INEN 1 101:2005 BEBIDAS 95
GASEOSAS – REQUISITOS
15 NORMA BOLIVIANA (NB 383) BEBIDAS 96
ANALCOHÓLICAS – REQUISITOS
16 Normas utilizadas 97
17 Ficha de estabilidad de bebida de hierbas medicinales 98
18 Especificaciones técnicas de la tapa plástica 28mm 100
19 Ficha técnica del colorante 102
20 Ficha técnica de envases 103
INDICE DE CUADROS
CUADRO Pág.
4.1 Balance de materia de extracto en glicerol 62
4.2 Balance de materia de extracto en jarabe 62
4.3 Balance de materia de aceites desterpenados 63
4.4 Balance de materia: Infusión (Fórmula I) 64
4.5 Balance de materia: Extractos (Fórmula II) 65
4.6 Balance de materia: Infusión carbonatada (Fórmula III) 66
4.7 Balance de materia: Extractos carbonatada (Fórmula IV) 67
RESUMEN
En la presente investigación se realizó una adaptación tecnológica para la
obtención de una bebida a base de cinco especies vegetales: Esencia de rosas
(Pelargonium graveolens L`Herit.), Malva Olorosa (Pelargonium odoratissimun
(L.) L`Hér.), Cola de Caballo (Equisetum giganteum L), Hierba Luisa
(Cymbopogon citratus (DC.) Stapf) y Menta (Mentha x piperita L.) se formularon
cuatro bebidas infusión (I), extractos (II), infusión gasificada (III) y extractos
gasificada (IV). Las cuatro formulaciones antes mencionadas fueron evaluadas
después de ser sometidas a un proceso de pasteurización en los días 0, 15, 30,
45 y 60 a diferentes temperaturas de almacenamiento 5.0±2ºC, 30±2ºC, 40 ±2ºC
asi como a temperatura ambiente, las características físico-químicas analizadas
fueron acidez titulable (%), sólidos solubles (ºBRIX), pH y características
organolépticas como aroma, sabor y color; además, en los día 0 y 60 se realizó
un recuento de microorganismo aerobios mesófilos (AM), coliformes totales (CT),
mohos (M) y levaduras (L), según procedimientos descritos por la Association of
Official Analytical Chemistry (AOAC).
Los resultados para cada una de las formulaciones fueron evaluados por
separado mediante un análisis de varianza y una prueba de comparaciones
múltiples con un control (DUNNET) y un nivel de confianza del 95%, según
estos, para las bebidas conservadas a una temperatura de 5±2ºC, acidez
titulable (%) no varió significativamente (P>0,05) hasta el día 45 para las
formulaciones I, II y III mientras que, para la formulación IV no presentó variación
hasta el día 15. Se detectaron cambios significativos de pH en la formulación I
después del día 45. El valor de sólidos solubles totales se mantuvo constante
durante el periodo de evaluación en cada una de las formulaciones.
Los parámetros evaluados en las bebidas se mantuvieron dentro de los rangos
indicados por las normas INEN 1 101:2005 para Bebidas Gaseosas – Requisitos
y Boliviana NB 383 para Bebidas Analcohólicas – Requisitos.
2
La fórmula I se sometió a un estudio de estabilidad acelerada, en el Servicio
Integral de Laboratorio (SEIDLA), el cual mostró que en los ensayos físico-
químicos, microbiológicos y organolépticos la bebida mantiene sus
características, por tanto el periodo de vida útil es de 60 días a partir de la fecha
de elaboración.
Finalmente se reporta que la mejor formulación es la III para bebidas
carbonatadas en tanto que la formulación I para bebidas sin carbonatar debido a
que conservan mejor sus características físico-químicas, organolépticas y
microbiológicas.
3
SUMMARY
In the present investigation it was carried out a technological adaptation for the
obtaining of a drink with the help of five vegetable species: Essence of roses
(Pelargonium graveolens L`Herit.), Fragrant Mallow (Pelargonium odoratissimun
(L.) L`Hér.), Line of Horse (Equisetum giganteum L), Grass Luisa (Cymbopogon
citratus (DC.) Stapf) and Mentions (Mentha x piperita L.) they were formulated
four drunk infusion (I), extracts (II), gasified infusion (III) and gasified extracts
(IV). The four formulations before mentioned they were evaluated after being
subjected to a pasteurization process in the days 0, 15, 30, 45 and 60 to different
storage temperatures 5.0±2ºC, 30±2ºC, 40 ±2ºC as well as ambient temperature,
the analyzed physical-chemical characteristics were acidity titulable (%), soluble
solids (ºBRIX), pH and characteristic organoleptics like aroma, flavor and color;
also, in the day 0 and 60 were carried out a recount of microorganism aerobes
mesofils (AM), total coliformes (CT), molds (M) and yeasts (L), according to
procedures described by the Association of Official Analytical Chemistry (AOAC).
The results for each one of the formulations were evaluated for separate by
means of a variance analysis and a test of multiple comparisons with a control
(DUNNET) and a level of trust of 95%, according to these, for the drinks
conserved to a temperature of 5±2ºC, the acidity titulable (%) didn't vary
significantly (P>0,05) until the day 45 for the formulations I, II and III while, for the
formulation IV didn't present variation until the day 15. Significant changes of pH
were detected in the formulation I after the day 45. The value of total soluble
solids stayed constant during the period of evaluation in each one of the
formulations.
The parameters evaluated in the drinks stayed inside the ranges indicated by the
norms INEN 1 101:2005 for Carbonated Drinks - Requirements and Bolivian NB
383 for Drunk Analcohólicas - Requirements.
The formula I underwent a study of quick stability, in the Integral Service of
4
Laboratory (SEIDLA), which showed that in the physical-chemical rehearsals,
microbiologists and organoleptics the drink maintains its characteristics, therefore
the period of useful life is of 60 days starting from the elaboration date.
Finally it is reported that the best formulation is III o'clock for carbonated drinks
as long as the formulation I for drinks without carbonating because they conserve
its physical-chemical characteristics, organoleptics and microbiologists better.
Intr
od
ucc
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Esencia de rosas (Pelargonium graveolens L`Herit.)
1
1. INTRODUCCIÓN
Las plantas medicinales han servido al hombre durante miles de años para curar
sus enfermedades. Sus secretos curativos fueron descubiertos por los hombres
que se encargaron de transmitir estos conocimientos de generación en
generación. El interés por el uso de plantas medicinales resurgió con el
naturalismo en los años 70, realzando lo que la naturaleza nos brinda, tanto en
la alimentación como en la curación.[1]
Se ha dado ha conocer por medio de estudios realizados por el Centro de
Comercio Internacional (CORPEI), que los países en desarrollo, exportadores de
plantas medicinales tienen las posibilidades de aumentar su venta en Europa. La
importación de hierbas secas ha crecido entre 12.000 y 13.000 toneladas al año
por parte de los principales mercados europeos.[1]
Se estima que en el país son conocidas aproximadamente 500 especies de
plantas medicinales, las cuales son comercializadas como producto fresco, seco,
extracto pulverizado o como aceites esenciales (muy poco).[2]
Las plantas medicinales pueden llegar a ser procesadas para almacenamiento
de diversas formas tales como: té, extractos líquidos, bebidas y últimamente
como cápsulas concentradas. Dichas plantas deben pasar por un proceso eficaz
de secado para poder alcanzar el porcentaje de humedad requerido, tanto para
el almacenamiento como para el transporte. Por lo tanto, si se realiza una
adecuada deshidratación se mantiene el aroma y color de la planta.[1]
Mezclas de plantas aromáticas dan bebidas refrescantes (infusiones) que se
pueden beber calientes o frías, éstas se han empleado a lo largo de los siglos
por sus propiedades medicinales. Para su elaboración se puede hacer uso de
las hojas, flores y frutos. A las infusiones se les atribuye propiedades: diuréticas,
energizantes, anti-estrés, tónicos cerebrales, digestivos, etc, [3], dependiendo
de la especie(s) vegetal(es) o tejido que sea utilizado para la elaboración de la
infusión.
2
Las hierbas que forman parte de bebidas refrescantes (infusión) en la provincia
de Loja provienen de: Malacatos, Saraguro y Chuquiribamba, muy conocidos por
sus zonas agroecológicas, hecho que se atribuye a las bondades del clima y
ecología del sistema. Así por ejemplo especies que se desarrollan en la altura
poseen más aroma o concentran un porcentaje más alto de aceites
esenciales.[4]
Debido a la importancia que se da a las plantas medicinales en los países en
desarrollo y tratando de encontrar un uso diferente, la presente investigación
pretende dar un uso alternativo de las plantas medicinales y aromáticas.
1.1 Justificación e Importancia. La Agencia de Desarrollo Empresarial (ADE) con la finalidad de incentivar el
desarrollo de microemprendimiento sustentable en la Región Sur del Ecuador,
convocó al concurso Emprender II siendo favorecida la propuesta “Elaboración
de una bebida a partir de especies aromáticas nativas de la Región Sur”, para
lograr el desarrollo de la tecnología idónea para la elaboración de la misma, la
ADE y el Instituto de Química Aplicada (IQA) establecieron un acuerdo de
cooperación tecnológica.
El Área de Tecnologías del IQA estableció una formulación preliminar de la
bebida en función a información recopilada acerca de plantas aromáticas y
medicinales utilizadas en la elaboración de la bebida tradicional “horchata”, esta
bebida se realiza normalmente con 27 especies vegetales que aportan
propiedades como: sabor, aroma y color. El objetivo que se pretende es la
reducción de las especies vegetales utilizadas en la elaboración de la misma
generando propiedades organolépticas similares a la horchata. Con tal
información se procedió a variar la cantidad de las especies vegetales hasta
obtener un producto agradable, para luego someterlo a un análisis sensorial con
un panel de catadores (30 personas) semi – entrenados de la Universidad
Técnica Particular de Loja. Posteriormente se realizó un análisis de varianza
ANOVA en el que se pudo establecer la formulación para la bebida desarrollada
por infusión y con extractos utilizando 5 especies: Esencia de rosas
3
(Pelargonium graveolens L`Herit.), Malva Olorosa (Pelargonium odoratissimun
(L.) L`Hér.), Cola de caballo (Equisetum bogotense Kunth), Hierba luisa
(Cymbopogon citratus (DC.) Stapf) y Menta (Mentha x piperita L.)
Mediante análisis experimental se reveló que durante el tiempo de
almacenamiento, la bebida presentaba problemas de estabilidad, produciéndose
cambios en sus características organolépticas, microbiológicas y físico-químicas,
lo que influyó en la calidad y aceptación de la misma, razones que
fundamentaron el desarrollo de la presente investigación.
1.2 Fin del proyecto.
Contribuir al desarrollo socio-económico de la población de Loja mediante
el aprovechamiento de recursos agropecuarios.
1.3 Propósito del proyecto.
Obtener una bebida estabilizada elaborada a partir de plantas
medicinales del sector sur del país.
1.4 Componentes del proyecto.
Estandarizar la formulación de una bebida estabilizada de plantas
medicinales y aromáticas por infusión.
Estandarizar la formulación de una bebida estabilizada de plantas
medicinales y aromáticas con extractos.
Desarrollar una bebida carbonatada estabilizada de plantas medicinales y
aromáticas por infusión y con extractos
Elaborar un protocolo para la obtención de la bebida mediante infusión y
extractos.
Realizar la transferencia de tecnología a escala de laboratorio a la parte
interesada.
4
1.5 Hipótesis de trabajo.
1. Ho: La acidez titulable (%) y ºBRIX de la bebida elaborada a partir de la
infusión de plantas aromáticas no varían en su almacenamiento (15, 30, 45 y 60
días) a las diferentes temperaturas (5, 30, 40 ºC y Tº ambiente).
2. Ho: La acidez titulable (%) y ºBRIX de la bebida elaborada a partir de
extractos de plantas aromáticas no varían en su almacenamiento (15, 30, 45 y
60 días) a las diferentes temperaturas (5, 30, 40 ºC y Tº ambiente).
3. Ho: La acidez titulable (%) y ºBRIX de la bebida carbonatada obtenida por
infusión y extractos de las especies aromáticas no varían durante los días de
almacenamiento (15, 30, 45 y 60 días).
4. Ho: La temperatura influye en la variación del pH durante el almacenamiento
de la bebida (15,30, 45 y 60 días).
1.6 Metodología de la investigación.
1.6.1 Materiales.
La materia prima la constituyen las especies vegetales: Esencia de rosas
(Pelargonium graveolens L`Herit.), Malva Olorosa (Pelargonium odoratissimun
(L.) L`Hér.), Cola de Caballo (Equisetum bogotense Kunth), Hierba Luisa
(Cymbopogon citratus (DC.) Stapf) y Menta (Mentha x piperita L.).
Los criterios para seleccionar las hojas fueron: que presenten un color verde
homogéneo, sin mostrar deterioro ni ataque de insectos.
El deshidratado de las especies vegetales se realizó en un secadero de
bandejas del Instituto de Química Aplicada de la Universidad Técnica Particular
de Loja hasta obtener una humedad final promedio del 11%. El porcentaje de
humedad de las especies vegetales se determinó por el método de la estufa
GUAMÁN. J; ROMERO C (2002).
5
El contenido máximo en humedad de especies vegetales debe variar entre el 8 y
14 % SHARAPIN (2000).
Para la elaboración de las bebidas se utilizó:
Recipientes de acero inoxidable
Balanzas analíticas.
Fuentes plásticas.
Plancha de calentamiento.
Materiales de laboratorio.
Equipo de carbonatación.
1.6.2 Métodos y técnicas
En la elaboración de la bebida se realizaron dos tipos de procesos: infusión y
extractos (en jarabe, en glicerol y aceites esenciales desterpenados). La infusión
es preparada mediante la inmersión de las plantas deshidratadas (Tabla N° 3.1)
en agua en ebullición para extraer las sustancias aromáticas de las mismas
(Anexo 1). La elaboración con extractos se desarrolló utilizando una mezcla de
extracto en jarabe (Tabla N° 3.2), extracto en glicerol (Tabla N° 3.2), mezcla de
aceites esenciales desterpenados (Tabla N° 3.3) como se especifica en el Anexo
Nº2.
Además, tanto la bebida elaborada por infusión como la de extractos fueron
sometidas a un proceso de pasteurización para eliminar principalmente carga
microbiana y enzimas que pueden deteriorar las bebidas, luego se sometieron a
shock térmico hasta alcanzar una temperatura de 20-22°C, se envasó en
recipientes de polietileno estériles y se las almacenó a diferentes condiciones.
Finalmente, se adicionó CO2 a las bebidas mediante un sistema de
carbonatación (Anexo 6).
El control de calidad se realizó de acuerdo a los parámetros especificados para
Bebidas Analcohólicas (Norma Boliviana NB 383), Bebidas Gaseosas (NTE
6
INEN 1 101-2005).
Tabla Nº 1.1. Métodos utilizados
Análisis Método Nro.
% Acidez titulable AOAC 942.15
pH AOAC 945.10
Aerobios mesófilos AOAC 990.12
Coliformes totales AOAC 991.14
Mohos y Levaduras AOAC 997.02
Volumen de CO2 INEN 1 082
Los sólidos solubles expresados como ºBRIX se realizaron de acuerdo al método
interno establecido en el laboratorio.
Los análisis antes mencionados fueron realizados en el Laboratorio de Química y
Operaciones Unitarias, Instituto de Química Aplicada y en el Área de
Microbiología del Laboratorio CETTIA – UTPL, a excepción de la determinación
del volumen de CO2 que se realizó en la Empresa AJECUADOR (Asociación de
Jóvenes Empresarios).[5]
Los estudios de estabilidad acelerada fueron realizados en el Laboratorio de
Servicio Integral (SEIDLA) en la ciudad de Quito.
1.6.3 Diseño Experimental.
Para el análisis de las hipótesis de trabajo expuestas en el literal 1.5 se utilizó
un análisis de varianza y una prueba de comparaciones múltiples con el control
(DUNNET) y un nivel de confianza del 95%.
El nivel de significación corresponde a un área bajo la curva de probabilidad o
normal denominada región crítica o zona de rechazo, generalmente es 1, 5 y
10% pero se puede observar cualquier valor dependiendo del tipo de
investigación, cuando se trabaja con un nivel del 5% el resultado es significativo,
si se emplea el 1% el resultado es altamente significativo y si es del 10% se
considera poco significativo.
En nuestra investigación se utilizó un de 5%.
1
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Hierba luisa
(Cymbopogon citratus (DC.) Stapf)
7
2.1 BEBIDAS
2.1.1 Generalidades
Las bebidas son alimentos que se distinguen de otros alimentos por dos
características principales: primero son líquidas o son consumidas en estado
líquido y segundo son generalmente usados para calmar la sed.
Los mayores grupos de bebidas que tienen estas características son los jugos de
frutas, néctares y bebidas refrescantes que se pueden clasificar a su vez en:
- Bebidas refrescantes de zumos de frutas: además de jugo de fruta, en mayor o
menor proporción, pueden contener aromas naturales y ácidos orgánicos;
también suelen contener aditivos autorizados como colorantes y conservantes.
- Bebidas refrescantes de extractos: se obtienen a base de agua con extractos y
aromas naturales.
- Bebidas refrescantes aromatizadas: obtenidas básicamente con agua, agentes
edulcorantes calóricos o no, agentes aromatizantes y ácidos.
- Bebidas refrescantes gaseosas: formuladas básicamente por agua,
edulcorantes, colorantes autorizados y CO2.
Existe un grupo adicional de bebidas que se caracterizan por tener un efecto
estimulante.
2.1.2 Bebidas Carbonatadas
Son bebidas no alcohólicas, no fermentadas, las cuales son elaboradas por
disolución de gas carbónico (CO2) en agua purificada, lista para el consumo
directo con o sin adición de edulcorantes, jugos de frutas, concentrados de
frutas, sustancias aromatizantes, saborizantes y aditivos permitidos.
HARTH y FISHER (1971), mencionan que el producto terminado puede contener
de 2 a 5 volúmenes de CO2.
8
2.1.3 Ingredientes
Los principales ingredientes que conforman las bebidas son:
Azúcar
El azúcar empleada es granulada y al ser usada en la preparación de la bebida,
no debe cambiar ni modificar de alguna manera el sabor natural de la misma.
Además, no debe contener sales orgánicas ni inorgánicas que cambien o
amortigüen el pH natural de la bebida.
POTTER (1978), indica que el azúcar no sólo proporciona dulzura y calorías a la
bebida sino también le da cuerpo y textura que se aprecia en la boca. [6]
Colorantes
Los alimentos naturales tienen su propio color y lo ideal sería que se mantuviera
a lo largo del proceso de transformación en la industria, pero la mayoría de las
veces no es así. Los colorantes es el grupo de aditivos que se encargan de
proporcionar aquel color deseado y esperado de cada alimento, es decir
proporcionan, refuerzan u homogeinizan su color para hacerlo más apetecible al
consumidor. [7]
Colorantes naturales
Son pigmentos coloreados que se encuentran en la naturaleza y que se extraen
por diferentes métodos. Éstos a su vez se pueden dividir en colorantes naturales
de origen animal, vegetal y mineral.
Dentro de los colorantes de origen animal se encuentra el E -120 carmín
cochinilla, es probablemente el colorante con mejores características
tecnológicas de entre los naturales, confiere a los alimentos a los que se añade
un color rojo muy agradable utilizado en la industria de alimentos en productos
cárnicos (salchichas, mortadelas), productos lácteos (yogures, batidos), dulces
9
(caramelos, chicles), además en conservas vegetales, mermeladas (hasta 100
mg/kg) y bebidas, tanto alcohólicas como no alcohólicas. No se conocen efectos
adversos para la salud producidos por este colorante.[8]
E-120 Carmín Cochinilla
Origen: Pigmento que se extrae del caparazón de las hembras del
insecto Coccus cacti L. donde se encuentra en una concentración del
10% en las partes grasas.
Color: Rojo o violáceo, dependiendo del pH. A pH alcalino ofrece tonos
rojo-azulados y a pH ácido predomina la tonalidad roja.
Químicamente: La sustancia colorante activa es el ácido carmínico
Fórmula empírica: C22H20O13
Peso molecular: 492.38
Características generales:
Estabilidad:
Temperatura: estable
Luz: estable
Redox: estable
Solubilidad:
Agua: soluble
Aceite: el ácido carmínico es insoluble en aceite
Etanol: soluble
Conservantes
Son necesarios para inhibir el desarrollo microbiano, debiendo tenerse en
consideración el producto al cual están destinados, además son de mucha
importancia para aumentar la estabilidad de la bebida durante su
almacenamiento. Los conservantes alimentarios a las concentraciones
autorizadas no matan en general a los microorganismos, sino que solamente
evitan su proliferación. Por lo tanto, solo son útiles con materias primas de buena
calidad.
10
Algunos de los mas utilizados en la industria de bebidas son los sorbatos y sus
sales, benzoatos y sus sales, anhídrido sulfuroso, etc.[9]
Sorbato de potasio
Una de las sales más comunes es el sorbato de potasio, la cuál se puede
presentar en forma de gránulos o polvos, teniendo una potencia antimicrobiana
del 74%; así mismo, presenta una alta solubilidad en medio acuoso y muchas
aplicaciones en alimentos.
Los estudios han reportado que los sorbatos retardan el crecimiento de
numerosos microorganismos, incluyendo levaduras, mohos, bacterias
deteriorativas y patógenas. De igual manera inhiben un gran número de
bacterias tales como gram positivas, gram negativas, catalasa positiva, catalasa
negativa, aerobios y anaerobios, mesófilos y psicrófilos (SOFOS, 1989). En
bebidas carbonatadas basta añadir de 0.03-0.04% de sorbato de potasio,
adicionando entre un 0.04 y un 0.06% se mejora la estabilidad de infusiones
pasteurizadas de café, té y otras hierbas que se comercializan en envases
pequeños o grandes.[10]
Acidulantes
Se trata de sustancias aditivas que se suelen incluir en ciertos alimentos con el
objeto de modificar o reforzar su acidez o su sabor.[11] El dióxido de carbono en
solución contribuye a la acidez, pero se lo suplementa con ácido adicional. Los
principales ácidos son: fosfórico, cítrico y tartárico.
Todos deben ser de grado comestible alimenticio, en las concentraciones de uso
recomendadas.
Ácido Cítrico
Es un ácido tricarboxílico que se encuentra en la mayoría de las frutas y
vegetales, especialmente en el género Citrus (limones, limas y piñas), también
se extrae de fermentaciones de mohos de soluciones de azúcar. Presenta una
11
marcada acidez debido a la presencia de los tres grupos ácidos en su estructura.
Como es ingrediente de las frutas cítricas se adapta bien a las bebidas de tales
sabores, de manera que es el principal ácido usado en las bebidas carbonatadas
[6]. Comercialmente se encuentra como cristales monocíclicos inodoros, de
sabor ácido, muy soluble en agua.
Dióxido de Carbono (CO2)
Es un gas natural. Está presente en el aire en un nivel muy bajo de
aproximadamente 0.03% de volumen, puede existir en tres formas: gas, sólido
(hielo seco) y líquido, tiene propiedades físicas y químicas que hacen que sea
ideal en la elaboración de bebidas carbonatadas. Entre sus características se
destacan [12]:
No tóxico, incoloro e inodoro
No presenta peligro de incendio cuando se maneja.
Soluble en agua y se disuelve fácilmente en la bebida.
Su solubilidad puede ser controlada mediante la relación de temperatura
y presión.
El gas CO2 es uno de los ingredientes más importantes de una bebida
carbonatada lo que incita a beberla, la proporción correcta de este gas puesto en
la bebida la hace atractiva tanto en su gusto como en su aspecto. La
carbonatación confiere al producto un sabor picante y ligeramente ácido,
haciéndolo más agradable a la vista. Además de su importante contribución al
gusto y al aspecto del producto, el gas CO2 también actúa hasta cierto punto
como agente conservador, dándole al producto mayor protección sanitaria y
prolongando el tiempo que puede permanecer sin alterarse.[6]
La carbonatación es definida como una adecuada disolución de gas de dióxido
de carbono en agua utilizando temperatura y presión. El agua absorbe más gas
a medida que la temperatura decrece y la presión aumenta.
POTTER (1973), reporta que el dióxido de carbono se disuelve en la bebida
12
gaseosa, en la proporción de aproximadamente 1,5 a 4 volúmenes de gas (bajo
condiciones normales de temperatura y presión) por cada volumen de líquido. [6]
Volumen de Gas
Un volumen de gas es la cantidad de gas de dióxido de carbono que el agua
puede absorber a presión atmosférica estando a una temperatura de 60º F,
debido a esta relación, se determina el contenido de CO2 en la bebida, midiendo
la presión interna con un manómetro y la temperatura con un termómetro. Una
vez que estas cifras se han determinado, el uso de la tabla de volúmenes de
CO2 proporciona el volumen de gas en la muestra de prueba. (Anexo 7)
2.2 ESPECIES VEGETALES
2.2.1 Hierba luisa
Clasificación taxonómica
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Liliopsida
Orden: Poales
Familia: Poaceae
Género: Cymbopogon
Especie: citratus
Nombre científico: Cymbopogon citratus (DC.) Stapf
Sinónimos: Andropogon citratus D.C
Nombres comunes
Citronela, hierba luisa, te de limón, cañuela de limón, hierba de la calentura,
hierba de limón, limoncillo, matojo de limón, limonera.[13]
Fig. 1: Hierba luisa Fuente: Herbario U.T.P.L
13
Descripción botánica
Es una hierba perenne que posee numerosas hojas alargadas y lanceoladas de
borde cortante, puede alcanzar una altura de 0.60 hasta 1.50 m, las flores están
agrupadas en espigas y se doblan como las hojas, despiden un agradable aroma
si se estrujan.
Hábitat
Nativa de la India y Sur de Asia, crece en climas cálidos, semicálidos y
templados hasta los 1500 m, actualmente se cultiva en Asia, Centro y
Sudamérica.
En Ecuador es cultivada en las provincias de Azuay, Bolívar, Galápagos, Morona
Santiago, Napo, Pichincha y Loja (Catamayo, Alamor, Malacatos, Vilcabamba,
Amaluza y Loja).[13]
Cultivo
La propagación es vegetativamente con fragmentos de su raíz (macolla o
plantón).
Usos
Propiedades etnomedicinales: De manera general la gente ha empleado la
hierba luisa en casos de dolor de estómago, para calmar los nervios y como
diurética. Se le atribuyen igualmente propiedades para aliviar el vómito, la mala
digestión, los nervios y el colesterol, así como la tos, gripe, asma, dolor de
cabeza, fiebre, infecciones ováricas nervios y colesterol, tiene la propiedad de
actuar como antiespasmódico, antipalúdico y estimulante.[14]
Otros usos: Es usado como saborizante en licorería y repostería, además como
odorizante de perfumes y jabones en cosmética.
14
2.2.2 Malva olorosa
Clasificación taxonómica
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Geraniales
Familia: Geraniaceae
Género: Pelargonium
Especie: odoratissimum
Nombre científico: Pelargonium odoratissimum (L.) L’. Hér.
Sinónimos: Geranium odoratissimum L
Nombres comunes
Malva olorosa, malva, malva ambigua Guss., malva longelobata Sennen, malva
longepedunulata Sennen, malva mauritiana L, malva polymorpha Guss, malva
vivianiana Rouy.[13]
Descripción botánica
Hierba perenne o bianual, de 30 a 50 cm de altura, de tallos cilíndricos,
ramificado y cubierto de vellosidades, sus hojas son tomentosas, presenta flores
blancas, su fruto es una cápsula que contiene semillas reniformes.
Hábitat
Es originaria de Sudáfrica, actualmente está extendida por todo el mundo. En
Ecuador se halla cultivada en Pichincha, Azuay y Loja (Saraguro, San Lucas,
Chuquiribamba, Gualel, Taquil y Loja).[13]
Fig. 2: Malva olorosa Fuente: Herbario U.T.P.L
15
Cultivo
La propagación se realiza a través de semillas, requiere de riego normal.
Usos
Propiedades etnomedicinales: Las hojas y flores recolectadas se emplean en
tratamiento de afecciones de las vías respiratorias superiores, del estómago, los
intestinos y como laxante ligero. Las partes muscilaginosas que contienen flores
facilitan la cicatrización de heridas internas, lesiones de las mucosas, úlceras del
estómago, también se emplean como antídoto en caso de absorción de ácidos a
bases en aplicación externa, se usa en la preparación de baños y apósitos
contra las úlceras y erupciones cutáneas.[14]
Otros usos: Cosméticos para el tratamiento de la piel, en forma de pomadas y en
la medicina tradicional.
2.2.3 Menta
Clasificación taxonómica
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Lamiales
Familia: Lamiaceae
Género: Mentha
Especie: x piperita
Nombre científico: Mentha x piperita L
Nombres comunes
Hierbabuena, menta piperita, toronjil de menta.[13]
Fig. 3: Menta Fuente: Herbario U.T.P.L
16
Descripción botánica
Es una hierba perenne, de 30 a 70 cm de altura, ocasionalmente peluda o gris
tomentosa, sus hojas son de 4 a 8 cm, poseen raíces y tallos robustos y
vigorosos, sus flores son pequeñas y de color lila azulado, aparecen agrupadas
en espigas cilíndricas.
Hábitat
Planta originaria de las zonas templadas del hemisferio Norte, Europa. África del
Norte y China, actualmente ésta especie se halla distribuida y cultivada en todos
los continentes. En Ecuador se encuentra en Galápagos, Tungurahua,
Chimborazo y Loja (Saraguro, Cera, Chuquiribamba, Gualel, Catamayo, Taquil y
Loja).[13]
Cultivo
Se propaga por chilpes, estolones y rizomas, prefiere suelos húmedos y fértiles.
Usos
La menta se utiliza tanto fresca como seca ya que no pierde su aroma. Además
de usarse en forma de té, la menta es un magnífico aderezo de ensaladas y
verduras, utilizada en pequeñas cantidades congenia prácticamente con todas
las hierbas y especias de la cocina. [14]
Propiedades etnomedicinales: Las hojas se usan en forma de infusión para la
producción de jugo gástrico, favoreciendo las funciones digestivas del estómago,
también se emplea como antiflamatorio, facilita las digestiones, elimina los gases
y flatulencias, alivia la acidez estomacal, disminuye los dolores y convulsiones y
combate los mareos y náuseas. Su aroma fuerte despeja las vías respiratorias,
por lo que resulta adecuada para los resfriados y problemas pulmonares.[14]
17
2.2.4 Esencia de rosas
Clasificación taxonómica
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Geraniales
Familia: Geraniaceae
Género: Pelargonium
Especie: graveolens
Nombre científico: Pelargonium graveolens L’ Herit, ex W. Aiton
Nombres comunes
Esencia de rosas, geranio, geranio de rosa y pelargonio rosa.[13]
Descripción botánica
La esencia de rosas es una hierba de hasta 1 m de altura, hojas alternas muy
ramificadas, sus flores son blancas de corola rosada.
Hábitat
Originaria de África del Sur, cultivada en regiones tropicales y subtropicales de
todo el mundo.
En Ecuador se encuentra en la provincia de Loja principalmente en Catamayo,
Saraguro, Santiago, Chuquiribamba, Gualel, Taquil y Loja.[13]
Cultivo
La propagación debe realizarse por estacas, requiere de un suelo rico en
Fig. 4: Esencia de rosas Fuente: Herbario U.T.P.L
18
nutrientes.
Usos
Propiedades atribuidas Se le atribuye propiedades como: tónica, antidiabética y astringente. Se utiliza en
el tratamiento de afecciones del corazón, astenia, gastroenteritis, hemorragias y
anginas (gargarismos). [13]
Otros usos
Su aceite esencial es empleado en la industria de perfumería y cosméticos. En
alimento es usado como aromatizante en bebidas alcohólicas y refrescos.
2.2.5 Cola de caballo
Clasificación taxonómica
Reino: Plantae
División: Equisetophyta
Clase: Equisetopsida
Orden: Equisetales
Familia: Equisetaceae
Género: Equisetum
Especie: giganteum
Nombre científico: Equisetum giganteum L.
Nombres comunes
Yerba del platero, limpiaplata, cola de caballo, huiñal, cavalinho gigante, rabo de
cavalo, cauda de cavalo.
Descripción botánica
Planta perenne, que alcanza por lo común 1,20m de altura, con tallos articulados
erectos, huecos, excepto en los nudos, estriados (con finas líneas
Fig. 5: Cola de caballo Fuente: Herbario U.T.P.L
19
longitudinales), con ramas verticiladas, las hojas parcialmente soldadas entre si,
formando una pequeña vaina alrededor del nudo.
Hábitat
Nativa de Sudamérica y América Central, desde Chile central, Argentina, este de
Brasil al norte y sur de México. En Ecuador se encuentra en la provincia de Loja
principalmente en Catamayo, Saraguro, Santiago, Chuquiribamba, Gualel, Taquil
y Loja.
Cultivo
Se reproduce a partir de esporas.
Usos
Propiedades etnomedicinales: Diurética, antiflamatoria, para tratar anemias, problemas renales, dolores de
espalada, espasmos de abdomen y aires, se utiliza en el tratamiento de
afecciones del hígado y del riñón, disentería y la gonorrea. Externamente se
usan las infusiones y decocciones como vulnerarios para el lavado de heridas,
herpes y llagas.[15]
Otros usos
En alimento es usado como aromatizante en bebidas alcohólicas y refrescos.
2.3 MÉTODOS PARA LA ELABORACIÓN DE BEBIDAS
2.3.1 Infusión
Las infusiones son preparaciones líquidas que se elaboran por medio de la
extracción de sustancias vegetales con agua fría o caliente. Para su obtención,
se vierte sobre las especies vegetales agua hirviendo y se deja asentar la
mixtura en un recipiente cerrado hasta que se enfría, luego se filtra.[16]
20
2.3.2 Extractos
Los extractos son preparaciones concentradas de consistencia líquida, sólida o
intermedia, obtenidos por agotamiento en frío o caliente de productos de origen
animal o vegetal con disolventes permitidos, los que posteriormente podrían ser
eliminados o no [6]. Para algunas preparaciones, la materia a extraer puede
requerir un tratamiento previo por ejemplo trituración. Los extractos son
preparados por maceración o percolación.
Métodos de extracción
La extracción se efectúa casi siempre a presión normal y a temperatura
ambiente, así apenas se producen reacciones entre disolvente y sustancias
extraídas y se forman pocos derivados no deseados. En los casos en que las
sustancias activas se disuelven fácilmente (maceración) basta con agitar,
cuando así no sea, ha de operarse a temperaturas más altas.[17]
La percolación consiste en hacer pasar el solvente a través de la muestra hasta
su extracción exhaustiva completa con el disolvente siempre renovado. En
pequeña escala la percolación se realiza en aparatos denominados
percoladores, este procedimiento tiene como objetivo aumentar el contacto,
facilitando el proceso del solvente y no permitiendo la formación de falsas vías,
que perjudican la eficiencia del proceso.
El método de maceración consiste en poner en contacto la muestra y el solvente
por varios días con agitación ocasional. Se trata de un proceso que da como
resultado un equilibrio de concentración entre la muestra y el solvente, este
proceso también conocido como maceración estática, es sumamente lento. Para
abreviar el tiempo de operación la muestra y el solvente deben mantenerse en
movimiento constante, este procedimiento es conocido como maceración
dinámica. Tanto la maceración simple como la dinámica pueden ser ejecutadas a
temperatura ambiente o a temperaturas elevadas.[17]
21
2.3.3 Desterpenación de aceites esenciales
La eliminación total o parcial de los hidrocarburos monoterpénicos y
sesquiterpénicos se denominan respectivamente: desterpenación y
desesquiterpenación, esto se efectúa principalmente para aumentar la
concentración de los componentes que contribuyen en mayor medida al aroma,
para eliminar la aparición de olores desagradables procedentes de procesos
como enranciamiento provocados por los hidrocarburos terpénicos.[27]
Además los desterpenados son prácticamente solubles en agua a las dosis
usadas en la aromatización de las bebidas refrescantes.[27]
2.4 TRATAMIENTO TÉRMICO
El tratamiento térmico es un método de conservación, el cual tiene como objetivo
producir alimentos seguros de alta calidad, bajo costo, alargar la vida de anaquel
del alimento y mantener las características sensoriales deseables. La intensidad
del tratamiento y el grado de prolongación de su vida útil se ven determinados
principalmente por el pH. El objetivo de la pasteurización aplicada a alimentos de
baja acidez (pH mayor a 4.5) es la destrucción de bacterias patógenas, mientras
en alimentos de pH inferiores a 4.5 persigue la destrucción de microorganismos
causantes de su alteración y la inactivación de enzimas.
Como la temperatura utilizada en la pasteurización es relativamente baja
(<100ºC) los alimentos conservados experimentan menor deterioro térmico que
los conservados por esterilización. Una desventaja de este método, es que las
temperaturas bajas no eliminan la actividad enzimática residual, lo que puede
llevar a un deterioro del producto durante su almacenamiento. Un proceso de
pasteurización debe asegurar: a) un control microbiológico correcto, b)
destrucción de enzimas no deseadas y c) baja presión de oxígeno en el
alimento.
Los tiempos y temperaturas de tratamiento varían según el producto y la técnica
de pasteurización.[18]
22
Tabla Nº 2.1. Condiciones de pasteurización utilizados para bebidas refrescantes
Tratamiento de pasteurización
Producto Tiempo (min) Temperatura (ºC)
Bebida de naranja carbonatada 10-20 65-70
Zumo de naranja sin gas 10-15 70-75
Bebida concentrada (jarabe de naranja) 1-5 85-90
Fuente: Universidad de las Américas Puebla Departamento de Ingeniería Química y Alimentos
2.5 ENVASES
Envase es todo recipiente o soporte que contiene o guarda un producto, su
objetivo primordial es el de proteger el producto y ser promotor del articulo dentro
del canal de distribución.
Dentro de los plásticos existen dos tipos: de baja y alta densidad. El polietileno
de baja densidad probablemente es el tipo de envasado más utilizado debido a
su bajo costo y versatilidad, este polietileno puede ser utilizado como película,
como cubierta sobre el papel, en hojas de aluminio y en películas de celulosa. El
polietileno de alta densidad tiene la característica de ser fuerte, es menos flexible
y posee menor permeabilidad a gases y a la humedad.
El envase para bebidas carbonatadas es impermeable al vapor de agua, al
oxígeno y anhídrido carbónico
2.5.1 Funciones del envase
Contener, un envase no permite que el producto se pierda, por
permeabilidad, o por vía de salida del mismo, aísla al producto del medio
donde se encuentra y facilita su transporte.
Proteger al producto alimenticio de la contaminación, evitando el daño o
degradación permitiendo así que se encuentre en buenas condiciones
físicas, químicas y organolépticas por un tiempo determinado.
Estas dos funciones están orientadas a formar parte de otra que es suministrar al
consumidor un alimento de igual calidad a la de los productos frescos o recién
preparados. Otras características que poseen son:
23
Permeabilidad, se mide por la cantidad de gas o líquido que penetra por unidad
de tiempo y superficie a condiciones normales o estándar, la velocidad de
permeación a través del plástico depende en gran medida del espesor del
material, de la temperatura, de la diferencia de presión en ambas caras y
tratándose de celofán, de la humedad relativa.[19]
a) Permeabilidad a los gases: Aumenta a partir de nitrógeno (N2), luego el
oxígeno (O2) y el anhídrido carbónico (CO2); no obstante la relación entre éstos
es diversa en los distintos materiales y la regla básica de que la permeabilidad
para el CO2 es unas 4 veces mayor que para el O2.
b) Permeabilidad al vapor de agua: La baja permeabilidad es necesaria para
impedir la deshidratación y las consecuentes pérdidas de peso.
c) Permeabilidad a los aromas: Implica muchos problemas tanto por su
mecanismo en sí como desde el punto de vista de su medición técnica. No es
posible hacer una generalización, pues para la permeabilidad se han de tener en
cuenta la composición química de las diversas sustancias aromáticas y la
solubilidad de éstas.
Existen casos en los que de una mezcla de aromas, sólo se difunde
intensamente uno de sus componentes a través de la envoltura mientras que los
demás permanecen en el contenido, lo que da lugar a una modificación de las
propiedades organolépticas del producto.
Tabla Nº 2.2 Permeabilidad de algunos plásticos a temperatura ambiente
Plástico Permeabilidad (a)
CO2 Nitrógeno Oxígeno
Saran 3 13 75
Nylon 6 25 100 400
Mylar (poliester) 90 80 260
Polietileno de alta densidad 100 2000 10000
Polietileno de baja densidad 3500 12000 70000
Caucho Natural 20000 60000 350000
Permeabilidad = cm3 mil m
-2 dia
-1 atm
-1
Fuente: Universidad Nacional Agraria La Molina
24
Tabla Nº 2.3 Permeabilidad de algunos materiales al vapor de agua cuando varia la humedad relativa
H R
Materiales 31% 56% 80%
Polietileno 0.18 0.19 0.17
Alcohol polivinilo 48.5 67 97
Acetato de celulosa 39 48.5 73
Nylon 7.3 12.1 21
Permeabilidad: g . mil . m-2
. día-1
. torr-1
Fuente: Universidad Nacional Agraria La Molina Centro de Investigación y Capacitación en Envases y Embalajes
2.6 CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS
Los cambios de calidad sensorial y nutricional son ocasionados por reacciones
químicas en los alimentos que tienen una dependencia con la temperatura. Los
microorganismos son la principal causa de alteración que sufre el alimento, las
bacterias y sus esporas son las principales responsables del deterioro de
productos conservados térmicamente, en comparación con los mohos y
levaduras que son poco resistentes al calor.[18]
La calidad de un alimento depende del cuidado que se de a este a la hora de ser
elaborado y envasado, tomando en cuenta que si no se aplican bien las
barreras contra microorganismos se va a tener una mala calidad del producto, e
incluso pueden desarrollarse microorganismos nocivos para la salud.[20]
Los microorganismos son seres vivos muy pequeños que pertenecen al reino
animal y vegetal. Las bacterias: grupo más importante de los microorganismos,
son organismos unicelulares de forma esférica con un bastoncillo, se multiplican
habitualmente por vía asexual y generalmente viven en materia orgánica.
Las técnicas para controlar el desarrollo de los microorganismos son muchas,
entre las que tenemos: tratamiento térmico, preservantes, empaques, pH y otros.
[21]
25
2.7 ESTUDIOS DE ESTABILIDAD
Los estudios de estabilidad tienen como objetivo proporcionar datos para
preveer la estabilidad del producto y compatibilidad de la formulación con el
material de acondicionamiento. Este tipo de pruebas sirven como auxiliar para la
determinación de la estabilidad de la formulación, es un estudio predictivo que
puede ser empleado para estimar el plazo de validez del producto. Además,
puede ser realizado cuando existan cambios significativos en ingredientes del
producto y/o del proceso de fabricación, en el material de acondicionamiento que
entra en contacto con el producto.
Para tales pruebas es necesario que las muestras sean acondicionadas en
envases con tapas que garanticen un buen cierre evitando pérdidas de gases o
vapor para el medio, además es importante no completar el volumen total del
recipiente permitiendo un espacio vacío de aproximadamente un tercio de la
capacidad del frasco para posibles intercambios gaseosos.
Las muestras deben ser sometidas a calentamiento en estufas, enfriamiento en
refrigeradores y al ambiente. Para alimentos secos y de humedad intermedia
puede emplearse 0ºC (control), 23, 30, 35, 40 y 45 ºC; los térmicamente
procesados 5ºC (control), 23, 30 ,35 y 40 ºC y los congelados -40ºC (control), -
45,-10 y -50 ºC.[22]
Los productos deben ser almacenados en más de una condición de temperatura,
para que se pueda evaluar su comportamiento en los diferentes ambientes a los
que pueda ser sometido.
2.7.1 Parámetros de evaluación
Los parámetros dependen de las características de formulación en estudio y de
los componentes utilizados en el mismo. De manera general se evalúa:
- Características organolépticas: color, aroma y sabor
- Características físico – químicas: pH, sólidos solubles y % acidez titulable
26
- Características microbiológicas
2.7.2 Agentes que la afectan
La estabilidad de un producto depende de 4 agentes principales: formulación,
procesamiento, empaque y condiciones de almacenamiento. La formulación
involucra la selección de las materias primas más apropiadas e ingredientes
funcionales que permitan incrementar la aceptación y lograr la seguridad e
integridad del producto. El procesamiento somete las materias e ingredientes
formulados a condiciones que son desfavorables ó inhibitorias para las
reacciones de deterioro y promueven cambios físicos y químicos favorables que
dan al alimento su forma y características finales. Una vez que el alimento
abandona la etapa de procesamiento sigue manteniendo sus características y el
periodo en el que el alimento retiene dichos atributos esta en función del
empaque. Los parámetros más importantes son: composición del gas, humedad
relativa, presión, luz y temperatura, todos dependientes tanto del empaque como
de las condiciones de almacenamiento.
2.7.3 Pruebas aceleradas
Las pruebas aceleradas consisten en experimentos de almacenamiento a
condiciones extremas con la finalidad de predecir con un cierto margen de
incertidumbre, la estabilidad o pérdida de calidad en el alimento. Tales pruebas
son parte de todo programa de desarrollo de productos, ya sea referido a un
nuevo producto, al mejoramiento de éste o a un cambio en el tipo de
especificación de un ingrediente.
La predicción del tiempo en que se mantiene estable la calidad de un alimento
depende de ciertos factores físicos, los cuales varían en función del tiempo en la
distribución. Varias reacciones químicas y biológicas pueden darse en alimentos,
dependiendo de la temperatura a la cual sean almacenados.
Por ende almacenar los productos a temperaturas elevadas provocará cambios
más rápidos y el alimento se tornará inaceptable en un tiempo más corto que si
27
estuviera almacenado a una temperatura menor, por lo se puede deducir que la
estabilidad depende tanto del tiempo como de la temperatura de
almacenamiento.[22]
7
Mat
eria
les
y m
éto
do
s
20
08
CA
PÍT
UL
O I
II
Menta (Mentha x piperita L)
28
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 TRATAMIENTO POST-COSECHA DE LAS ESPECIES VEGETALES
3.1.1 Diagrama de proceso
Selección de materia
prima
Limpieza
Secado
Almacenamiento
Recepción de materia
prima
3.1.2 Descripción del diagrama de proceso
Recepción de materia prima
Las especies vegetales considerando que se encuentren en buen estado
fueron adquiridas de la siguiente manera:
En los mercados Gran Colombia y Mayorista: esencia de rosas, hierba
luisa y menta.
En la parroquia rural de Malacatos: cola de caballo.
En el cantón Saraguro: malva olorosa
29
Selección
Una vez recolectada la materia prima se seleccionaron las hojas, por medio
de una inspección visual se eliminaron las partes deterioradas y extrañas
de cada especie.
Limpieza
El lavado se realizó a temperatura ambiente para todas las especies
vegetales, el cuál consistió en 3 etapas: 1) las plantas se mantuvieron de
10-20 minutos en agua potable para separar las materias extrañas que
puedan haberse adherido durante la recolección y se enjuagó 3 veces; 2)
las plantas se sumergieron en solución de hipoclorito de sodio al 0.01%
[23], para eliminar impurezas y se enjuagó 3 veces, el tiempo de contacto
de cada especie se describe en el Anexo 4; 3) finalmente se enjuagó con
agua destilada y kilol 500 comercial (bactericida natural obtenido del
extracto de la toronja) disolviendo 20 ml por cada litro de agua según las
especificaciones del producto.
Secado
El proceso de secado se realizó en el secadero de bandejas del Instituto de
Química Aplicada a una temperatura de 28 - 30 °C con HR 36±2%, hasta
obtener las humedades descritas en la Tabla 4.1. El tiempo de secado
varía de acuerdo a la especie vegetal, se describen en la tabla ya citada.
Foto N° 3.1.Materia prima Fuente: Los autores
30
Determinación de humedad
La determinación de humedad de las especies vegetales se realizó por el
método de la estufa basado en la determinación gravimétrica de pérdida de
masa de la muestra desecada hasta masa constante en la estufa. La
técnica se describe en el Anexo 3.
Almacenamiento
Cada especie deshidratada fue almacenada en fundas de polietileno de
color negro, colocadas en cartones a temperatura ambiente en un lugar
fresco y seco.
3.2 PREPARACIÓN DE BEBIDAS 3.2.1 Elaboración de la bebida por infusión (Fórmula I) Diagrama de proceso para la obtención de bebida por infusión
Pesaje de materia prima
Formulación
Primera filtración (a vacío)
Adición de azúcar y
corrección de pH
Segunda filtración
(columna empacada)
Pasteurización(75 ± 2ºC;10 min)
(20– 22ºC)
Adición de colorante, ácido cítrico
y sorbato de potasio
Envasado
Almacenamiento
31
Descripción del diagrama de proceso
Pesaje de materia prima
La materia prima deshidratada (esencia de rosas, malva olorosa, hierba
luisa, cola de caballo y menta) es pesada de acuerdo a la relación
descrita en la Tabla Nº 3.1, considerando el volumen de bebida a
prepararse.
Tabla Nº 3.1 Cantidad de especie vegetal
Especie vegetal Peso (gr) para 1 lt
de bebida Porcentaje
Cola de caballo 8.6 39,45
Malva Olorosa 6.0 27,52
Hierba Luisa 2.5 11,47
Esencia de Rosas 2.5 11,47
Menta 2.2 10,09
Fuente: Los autores
Formulación
La preparación de la infusión se realizó en un matraz erlenmeyer de 2000
ml de capacidad en el cual se colocó la materia prima sobre el agua en
ebullición. Posteriormente se dejó en reposo por el lapso de 5 horas a
temperatura ambiente con la finalidad de extraer sus propiedades: aroma
y sabor, este tiempo se lo estableció previamente mediante ensayos en
los que se varió el tiempo de inmersión (1, 3 y 5 horas) de la mezcla de
las especies vegetales en agua, debiendo ratificar que a 5 horas existe
una mejor extracción de las características organolépticas de las
especies vegetales utilizadas.
Primera filtración
Se realizó a vacío por medio de una bomba de succión, empleando un
embudo buchner sobre papel filtro Whatman Nº 1, para retener el
material sólido.
32
Foto N° 3.2. Filtración de infusión Fuente: Los autores
Adición de azúcar y corrección de pH
Se adicionó azúcar hasta llegar a 8,6 ºBRIX y se corrigió el pH hasta 5
utilizando ácido cítrico para disminuirlo y bicarbonato de sodio para
elevarlo. La corrección de los ºBRIX se detalla en el Anexo 8 y el pH se
detalla en el Anexo 9.
Segunda filtración
Se realizó mediante un sistema de filtración (columna empacada) con
tierra diatomea o diatomita (material inerte no tóxico) previamente
esterilizada en el autoclave. Para poder llevar a cabo la filtración se
requiere de una fuente de vacío y una columna de vidrio que tiene en su
interior un disco perforado generalmente de acero inoxidable con una
capa de algodón sobre el mismo, por los cuales pasa el líquido a
filtrar.[24]
La filtración consiste en cubrir dicha capa de algodón aprox. 3 cm con
una capa de diatomea de aprox. 7 cm de espesor de tal manera que se
forma una “pre-capa”. Con ayuda de la fuente de vacío pasa la bebida a
través de la misma obteniéndose una retención de sólidos muy superior a
la que se hubiera logrado sin ayuda de este medio filtrante.
Cabe recalcar que, el uso de este medio de filtración en bebidas otorga
líquidos de aspecto claro y cristalino, aumentando la duración y
estabilidad del producto.[24]
33
Foto N° 3.3. Filtración con tierra diatomea Fuente: Los autores
Pasteurización
Para estimar las condiciones de pasteurización se llevó a cabo ensayos
previos en los que se varío la temperatura y tiempo de pasteurización
para observar los cambios que se producían en la coloración, así como la
presencia de carga microbiana. Se observó que el color otorgado por el
ataco (Amaranthus caudatus Linnaeus) sufría una degradación, siendo
ese el motivo de reemplazarlo por un colorante natural (rojo carmín CC
500 WS). Una vez realizado ello se pudo fijar las condiciones
anteriormente mencionadas y establecer que con ellas se obtenía un
producto con ausencia de carga microbiana y un mayor tiempo de
duración de la bebida.
La bebida fue pasteurizada en un recipiente de acero inoxidable a 75±2
°C por 10 minutos, se realizó un shock térmico, el cual consistió en
disminuir la temperatura de las bebidas, se sumergió el recipiente en
agua con hielo hasta alcanzar una temperatura de 20 a 22 °C, se
adicionó colorante natural rojo carmín (CC 500 WS) y aditivos (sorbato de
potasio 0.02 % y ácido cítrico 0.01%). Las cantidades de aditivos
adicionadas se encuentran dentro de las normas para Bebidas
Analcohólicas (Norma Boliviana NB 383) y Bebidas Gaseosas (NTE INEN
1 101-2005).
34
Foto N° 3.7. Enfriamiento de infusión Fuente: Los autores
Envasado
Las botellas de plástico (PET), color verde de 300 ml al igual que las
tapas con liner Nº 28 son esterilizadas con vapor, en cada botella se
colocó 280 ml de bebida, se procedió a tapar en forma manual. La
esterilización de envases y tapas garantiza que el producto esté libre de
microorganismos.
Almacenamiento
La bebida se almacenó a 4 temperaturas: 5°C (refrigeración), 30 y 40°C
(estufa) y a temperatura ambiente, las cuales se mantuvieron constantes
durante el lapso de 60 días. En cada ambiente de almacenamiento se
reportó la humedad relativa mediante un termo - hidrómetro digital Marca
Control Company con una precisión de ± 0.1, cada ensayo se realizó por
triplicado.
Foto N° 3.8. Envases PET estériles Fuente: Los autores
35
3.2.2 Elaboración de la bebida con extractos (en jarabe, en glicerol y
aceites esenciales desterpenados) (Fórmula II)
La bebida fue realizada utilizando lo siguiente:
3.2.2.1 Elaboración de jarabe simple Se disolvió lentamente 276.24 gr equivalente al 25,11% [25] de azúcar blanca
industrial en agua hasta completar 1000 ml de jarabe, agitamos constantemente
hasta alcanzar 23 ºBRIX, calentamos en una estufa hasta alcanzar una
temperatura de 74 – 76°C para lograr una disolución completa, dejamos reposar
5 horas, filtramos en un embudo buchner a vacío con papel filtro Whatman # 1 y
corregimos los °BRIX hasta una concentración final de 21, se agregó ácido
cítrico al 0.01% y sorbato de potasio al 0.02%, se envasó en frascos ámbar y se
mantuvo en refrigeración.
Foto Nº 3.4. Elaboración jarabe simple Fuente: Los autores
Foto N° 3.9. Almacenamiento a 5°C Fuente: Los autores
36
3.2.2.2 Elaboración de extractos
Los extractos son preparaciones concentradas resultado del contacto de
especies vegetales con un solvente. Inicialmente el solvente penetra en la célula
vegetal y desprende el aire contenido en el tejido vegetal, dándose inicio de esta
manera al proceso extractivo. [25]
En la presente investigación se obtuvo dos extractos: en jarabe y en glicerol. El
tiempo de extracción de cada uno está en función del solvente y del tamaño de
la partícula de la especie vegetal. La extracción de la misma entera o dividida en
fragmentos gruesos seria incompleta debido a la pobre penetración del solvente
en el tejido vegetal y sería igualmente muy lenta. Para establecer el tiempo de
extracción se realizó ensayos previos variando el mismo (24, 36 y 72 horas),
obteniéndose que a 36 horas existen mejores características organolépticas para
el extracto en jarabe y 72 horas para el extracto en glicerol.
a) Extracto en jarabe
Para la obtención de este extracto nos basamos en la técnica de deshidratación
osmótica, la cual se basa en la remoción del agua desde una solución contenida
dentro de una membrana semipermeable (tejido vegetal) hacia una solución que
rodea al primero. La cantidad y la razón de agua removida depende de algunas
variables y parámetros de procesamiento: la concentración de la solución
osmótica, tiempo de inmersión, temperatura y relación solución / tejido vegetal
[26]. El objetivo de emplear esta técnica fue la de extraer aroma y sabor de las
especies vegetales al jarabe, para así proporcionarle mejores características
organolépticas al mismo.
Las hojas frescas y lavadas se pesaron en las cantidades descritas en la Tabla
Nº 3.2, se disminuyó el tamaño con la finalidad de que exista una mayor
penetración del solvente en el tejido vegetal. La extracción de las características
organolépticas (aroma y sabor) de las especies vegetales se realizó por
inmersión de las mismas en el solvente (jarabe simple) durante 36 horas en
refrigeración, se empleó filtración a vacío sobre papel filtro, se corrigió los ºBRIX
hasta una concentración final de 60 y se filtró a vacío nuevamente, se envasó
37
en frascos ámbar, manteniéndolos en refrigeración a una temperatura de 5°C
para evitar que exista un proceso fermentativo.
Tabla Nº 3.2 Peso de especies vegetales
Especie vegetal Peso (gr) para 1 lt
de solvente Porcentaje
Esencia de Rosas 27,50 30,73
Malva Olorosa 25,00 27,93
Menta 24,50 27,37
Hierba Luisa 12,50 13,97
Fuente: Los autores
b) Extracto en glicerol
Se utilizaron hojas frescas y lavadas en las cantidades descritas en la Tabla N°
3.2, cantidades obtenidas de un análisis sensorial realizado por un panel de
catadores no entrenados del IQA, a continuación se disminuyó el tamaño, la
extracción se realizó por inmersión en refrigeración durante 72 horas, utilizando
como solvente glicerol al 50% (concentración obtenida en base a ensayos
preliminares). Transcurrido el tiempo de maceración se empleó filtración a vacío
sobre papel filtro, se envasó en frascos ámbar manteniéndoles en refrigeración a
una temperatura de 5°C para que así no exista oxidación y degradación del color
del mismo.
3.2.2.3 Aromatización con aceites esenciales
Con el propósito de potenciar el aroma de la bebida se utilizó aceites esenciales:
de esencia de rosas, hierba luisa y limón desterpenados, por el proceso de
extracción con solventes, para este fin se mezcló 1 ml de aceite esencial, 3.2 ml
de etanol al 96% y 1.4 ml de agua destilada, se mantuvo en agitación magnética
por 5 minutos y se decantó. Una vez separadas ambas fases se desecha la fase
Foto Nº 3.5. Extractos en jarabe Fuente: Los autores
38
acuosa y la fase orgánica es sometida a un nuevo proceso de desterpenación,
se repite el proceso 3 veces consecutivas.[6]
Una vez realizado el proceso de desterpenación, se procedió a realizar una
mezcla de los 3 aceites esenciales en las concentraciones mostradas en la Tabla
Nº 3.3 para adicionarlos a la bebida. Dichas concentraciones son producto de
ensayos preliminares y de una evaluación sensorial realizada con un panel de
catadores no entrenados del IQA.
Tabla Nº 3.3 Mezcla de aceite esencial
Aceite esencial µl Porcentaje
Esencia de Rosas 25 36,23
Limón 24 34,78
Hierba luisa 20 28,99
Fuente: Los autores
3.2.2.4 Diagrama de proceso para la obtención de la bebida II.
Formulación
Agitación
Corrección de pH y ºBRIX
Pasteurización(75 ± 2ºC;
10 min)
(20º – 22ºC)
Adición de colorante
Envasado
Almacenamiento
39
Descripción del diagrama de proceso
Formulación
El proceso se inició mezclando el extracto en jarabe 60 ºBRIX con agua
hasta alcanzar 26 ºBRIX, extracto en glicerol, la mezcla de aceite
esencial y suficiente agua para alcanzar el volumen de la bebida.
Las cantidades se describen en la Tabla Nº 3.4. Estas cantidades se las
estableció previamente mediante ensayos en los que se varió la cantidad
de cada ingrediente de la bebida. La cantidad de colorante se determinó
realizando pruebas hasta obtener un color típico de la horchata siendo
este valor el resultado de ensayos preliminares que se encuentra dentro
de los rangos establecidos en la ficha técnica del mismo la cual se detalla
en el Anexo 19.
Tabla Nº 3.4 Formulación de bebida con extractos
Materia prima Volumen (g) para 1 lt de
bebida Porcentaje
Agua 914.5 91,45
Extracto en jarabe 85.0 8,50
Extracto en glicerol 0.18 0,02
Colorante 0.16 0,02 Mezcla de aceites
esenciales 0.12 0,01
Fuente: Los autores
Agitación
Una vez mezclados todos los ingredientes se sometieron a agitación
mecánica durante 1 hora para lograr una mezcla homogénea del aceite
esencial con el resto de ingredientes.
Corrección de ºBRIX y pH
Se corrigió los ºBRIX y pH hasta llegar a 8.6 y 5 respectivamente. La
corrección de los ºBRIX se detalla en el Anexo 8 y el pH se detalla en el
Anexo 9.
40
Las cuatro etapas siguientes son realizadas de la misma forma que en la
bebida por infusión.
3.2.3 Bebida carbonatada (Fórmulas III y IV)
Una vez obtenidas las bebidas por infusión y con extractos fueron sometidas al
proceso de carbonatación, para ello se procedió a llenar el tanque de
carbonatación con 20 lt de bebida, se conectó la manguera del tanque de CO2 al
tanque de carbonatación (IN), se abrió la válvula del tanque de CO2 y se
carbonató a una temperatura de 2 – 4 ºC y a una presión de 45 psi, durante 1
hora.
TANQUE DE
CARBONATACIÓN
Manguera tanque de
CO2
OUT (salida de CO2)
Válvula
IN (entrada de CO2)
TANQUE DE CO2
Foto N° 3.6. Proceso de carbonatación Fuente: Los autores
3.3 CONTROL DE CALIDAD
3.3.1 Descripción organoléptica
El sabor se evaluó mediante degustación y el aroma percibiendo las muestras.
Para determinar el color se tomó 30 ml de cada muestra en un vaso de
precipitación limpio y seco, se reportó mediante el uso de cartas colorimétricas
The Royal Horticultural Society.
41
Foto N° 3.10. Cartas colorimétricas Fuente: Los Autores
3.3.2 Análisis físicos - químicos
Determinación de sólidos solubles
La prueba de sólidos solubles se determinó utilizando un refractómetro, marca
Milton Roy, modelo LR45227, con el cual se obtuvo un valor de sólidos solubles
totales expresados en ºBRIX. El refractómetro tiene como finalidad medir la
cantidad de luz que es refractada por los sólidos en solución expresándola en
una escala de 0 a 100. Se calibra el equipo con agua. Cada experiencia se
realiza colocando 0.5 ml de la muestra y finalmente se toma la lectura por
triplicado (Método Interno).
Determinación del pH
El pH se determinó utilizando un pHmetro, marca OAKLON, con escala de pH
1.0 - 15.0, previamente calibrado con soluciones buffer de 4.0 y 7.0. Para realizar
las mediciones se colocó 10 ml de bebida fría en un vaso de precipitación y se
introdujo el electrodo en el líquido, esperamos que la lectura sea constante para
reportarla (AOAC, 945.10). Se tomaron lecturas por triplicado.
Determinación de acidez titulable Para medir la acidez titulable se tomó 1 ml de la bebida fría, se agregó 5 ml de
agua destilada y 2 gotas de fenolftaleína, seguidamente se procedió a titular con
solución de NaOH (0.1 N) hasta obtener un color anaranjado en el caso de la
infusión y lila en la extractos. Registramos el volumen gastado de NaOH (0.1 N).
La fórmula utilizada para la determinación de la acidez titulable (g/100 ml) fue la
42
siguiente:
100064.0)(
%mlmuestraV
NaOHdelNrNaOHgastadomlVtitulableAcidez
Expresada en base a ácido cítrico (AOAC, 942.15)
Foto N° 3.11. Titulación de bebida por infusión Fuente: Los autores
Determinación del volumen de CO2 contenido en la bebida.
Este análisis fue realizado en la Empresa AJECUADOR (Asociación de jóvenes
empresarios Ecuador), en la ciudad de Guayaquil.
Para determinar el volumen de gas carbónico en la bebida se utilizó un equipo
Zahm, Modelo D.T. Piercing Device (Series 6000), instrumento con una escala
de presión de 0-60 psi y -5 a 55ºC. Para hacer la medición se perfora la tapa
mediante el vástago del equipo y se abre esporádicamente la válvula de escape
para que la aguja del manómetro caiga a 0, se cierra inmediatamente la válvula,
se agita el envase hasta alcanzar la presión máxima en el manómetro y registrar
el valor correspondiente, se abre la válvula de escape con la finalidad de eliminar
la presión interna. Una vez realizada dicha operación, se destapó el envase y se
midió la temperatura de la muestra, con ambos datos se procedió a hacer la
lectura en tablas de carbonatación presente en la bebida. (INEN, 1 082).
43
Foto N° 3.12. Medición de volumen de CO2 Fuente: Los Autores
3.3.3 Análisis microbiológico
El análisis microbiológico se efectúo en el Laboratorio CETTIA – UTPL mediante
la técnica petrifilm, en esta la muestra se prepara de la siguiente manera:
asépticamente se pesa 10 gr o se toma 10 ml de muestra y se diluye en 90 ml de
agua estéril realizando 3 diluciones 10-1
, 10-2 y 10
-3
, homogenizamos la muestra
en un agitador por 1 minuto a velocidad media, rotulamos las placas petrifilm con
la identificación de las muestras y la dilución correspondiente. Se deposita 1 ml
de cada dilución sobre el centro de la placa evitando la formación de burbujas de
aire, presionamos ligeramente el centro con el aplicador para distribuir la
muestra uniformemente. Finalmente, se incubó las placas en posición horizontal,
cara arriba, coliformes totales y aerobios mesófilos en una incubadora 310 LAB –
LINE, marca Imperial y mohos y levaduras en una incubadora para hongos,
marca Boeikel, modelo 133730. (AOAC, 991.14; AOAC, 990.12, AOAC 997.02)
La temperatura y tiempo depende del tipo de microorganismo a ser analizado,
dichas condiciones se describen a continuación:
Tabla Nº 3.5 Rango de tiempo y temperatura de incubación para MO
Petrifilm Tiempo (horas) Temperatura (ºC)
Bacterias aerobias 48+/-2 30+/-1
Coliformes totales 24+/-2 35+/-1
Mohos y levaduras 72-120 20-25
Fuente: 3MTM PetrifilmTM Plates
El conteo de las placas petrifilm se realizó mediante un contador de colonias,
marca Québec, modelo 3327.
44
Foto N°3.13. Dilución de muestras Fuente: Los Autores
Foto N°3.14. Inoculación de muestra Fuente: Los Autores
Foto N° 3.15. Incubación de placas Fuente: Los Autores
Foto N°3.16. Recuento de colonias Fuente: Los Autores
3.4 TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA
Para el traspaso de conocimientos de la elaboración de las formulaciones I, II, III,
IV a la parte interesada, se procederá de acuerdo a la planificación que dispone
el Instituto de Química Aplicada y previa aceptación por parte del ADE (Agencia
de Desarrollo Empresarial), el mismo que será formalizado mediante un oficio
firmado por el Dr. Omar Malagón, Director del Instituto de Química Aplicada.
28
Res
ult
ado
s y
an
ális
is
20
08
CA
PÍT
UL
O I
V
Malva olorosa
(Pelargonium odoratissimun (L.) L`Hér.)
45
4. RESULTADOS Y ANÁLISIS
4.1 Determinación de la humedad de la materia prima En la Tabla Nº 4.1 se muestra los valores de humedad para las especies
vegetales: Esencia de rosas (Pelargonium graveolens L`Herit.), Menta (Mentha x
piperita L.), Hierba luisa (Cymbopogon citratos (DC.) Stapf), Cola de caballo
(Equisetum giganteum L) y Malva Olorosa (Pelargonium odoratissimun (L.)
L`Hér.), utilizadas para el proceso de elaboración de la bebida por infusión. Es
evidente que el tiempo de deshidratación está en función del tipo de material y
es diferente para cada especie, la humedad final debe variar entre el 8 y 14%
SHARAPIN (2000).
Tabla Nº 4.1 Humedades de las diversas especies vegetales
Especie Vegetal %Humedad
Tiempo de
secado (± 2 h)
Esencia de Rosas (Pelargonium graveolens L`Herit.) 14 52
Menta (Mentha x piperita L.) 13 42
Malva Olorosa (Pelargonium odoratissimun (L.) L`Hér.) 11 48
Hierba Luisa (Cymbopogon citratos (DC.) Stapf) 10 38
Cola de Caballo (Equisetum giganteum L) 8 32
Fuente: Instituto de Química Aplicada Elaboración: Los Autores
4.2 Estandarización de formulaciones Para realizar la estandarización de la fórmula de bebida por infusión y con
extractos se realizó un análisis sensorial con un panel de catadores semi -
entrenados de la Universidad Técnica Particular de Loja (30 personas) en el que
se pudo establecer las formulaciones correspondientes a las bebidas antes
mencionadas. (Ver Capítulo V).
4.3 Caracterización de la bebida En la Tabla Nº 4.2 se presentan los resultados de las características principales
de las bebidas antes y luego de ser pasteurizadas y carbonatadas, como
también se puede observar que existe un grado de variabilidad de estas con los
rangos establecidos para Bebidas Analcohólicas (Norma Boliviana NB 383) y
Bebidas Gaseosas (NTE INEN 1 101-2005). Además la pasteurización influye
disminuyendo el pH y la acidez titulable (%) siendo mayor en la bebida con
46
extractos. La carbonatación modifica las características de las bebidas: pH,
acidez titulable (%) y °BRIX provocando una disminución en los valores
correspondientes.
Tabla Nº 4.2 Caracterización de la bebida
Características de la bebida
Antes Pasteurización Después Pasteurización
Producto pH Acidez (%) ºBRIX pH Acidez (%) ºBRIX
Infusión 5 0,08 8,6 4,8 0,050 8,6
Extractos 5 0,07 8,6 4,5 0,048 8,6
Características de la Bebida
Antes Carbonatación Después Carbonatación
Producto pH Acidez (%) ºBRIX pH Acidez
(%) ºBRIX
Infusión 4,8 0,050 8,6 4,5 0,047 7,7
Extractos 4,5 0,048 8,6 4,1 0,042 7,4 Fuente: Instituto de Química Aplicada Elaboración: Los Autores
4.4 Estabilidad de la bebida
La acidez titulable (%) se basa en la cantidad de ácidos que contenga la bebida
YCAZA (2000). La bebida elaborada por infusión se realiza a partir de plantas
aromáticas deshidratadas que no contienen un ácido predominante, se utilizó
ácido cítrico al 0.01% a fin de cumplir el rango especificado para bebidas
carbonatadas y sin carbonatar.
1. Ho: La acidez titulable (%) y °BRIX de la bebida elaborada a partir de la
infusión de plantas aromáticas no varía en su almacenamiento (15, 30, 45 y 60
días) a las diferentes temperaturas (5, 30, 40 ºC y Tº ambiente).
ACIDEZ TITULABLE (%)
Tabla Nº 4.3 Acidez titulable (%) de la bebida elaborada por infusión
Infusión Acidez titulable (%)
Tiempo (días) 5±2ºC
HR:50% T° ambiente
HR:52% 30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
0 0,050 0,050 0,050 0,050
15 0,050 0,052 0,054 0,055
30 0,052 0,054 0,059 0,067
45 0,065 0,094 0,098 0,103
60 0,113 0,144 0,158 0,216
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
47
Los datos registrados en la Tabla N°4.3 nos permitió obtener una curva (Gráfica
Nº 4.1) cuya pendiente nos da la idea de la variación de la acidez titulable (%) en
función del tiempo y la temperatura de almacenamiento. La acidez titulable (%)
se encuentra dentro de los rangos establecidos en la Norma Boliviana (NB 383)
Bebidas Analcohólicas – Requisitos que establece un máximo de 0.5g/100ml de
acidez total.
Gráfica Nº 4.1 Días de almacenamiento vs acidez titulable (%) de la bebida
elaborada por infusión
Tiempo (días)
% a
cid
ez t
itu
lab
le
6050403020100
0,225
0,200
0,175
0,150
0,125
0,100
0,075
0,050
Variable
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
5±2ºC HR:50%
Tº ambienteHR:52%
Infusión
La acidez titulable (%) difiere ligeramente en el tiempo y temperatura de
almacenamiento de cada uno de los tratamientos, siendo mayor en la
almacenada a 40°C. Estas diferencias se deben a que mientras más elevada
sea la temperatura de almacenamiento mayor es la degradación. SALAS (2007)
Para determinar el efecto de la temperatura (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) sobre la
variación de la acidez titulable (%) para la bebida por infusión y demostrar como
afecta ésta en los diferentes días de almacenamiento (0, 15, 30, 45 y 60 días),
se realizó un análisis de varianza en el cuál se observa que > P (0,05 >
0,0001) de manera que se rechaza Ho: “La acidez titulable (%) de la bebida
elaborada a partir de infusión de plantas aromáticas varía en su almacenamiento
(15, 30, 45 y 60 días) en función de las diferentes temperaturas almacenadas (5,
30, 40 ºC y Tº ambiente)” en consecuencia la acidez titulable (%) es inestable
durante el periodo de evaluación pero se encuentra dentro de los rangos
establecido en la Norma Boliviana (NB 383) Bebidas Analcohólicas – Requisitos.
48
Tabla Nº 4.4 ANOVA de la acidez titulable (%) de la bebida elaborada por infusión
Días 5± 2 ºC HR:50%
Tº ambiente HR:52%
30±2 ºC HR: 56%
40±2 ºC HR: 32%
0-15 No No No No
0-30 No No No No
0-45 No No Si Si
0-60 Si Si Si Si
F 50,063 59,461 14,569 11,166
Pr>F <0,0001 <0,0001 0,000 0,001
Observaciones 15 15 15 15
Std. 0,026 0,039 0,046 0,069
Media 0,066 0,079 0,084 0,098
Se realizó una prueba de comparaciones múltiples con un control (DUNNET) y
un nivel de confianza del 95% para establecer en que periodo de
almacenamiento (Días y Temperatura) existe una diferencia significativa. Los
resultados (Tabla Nº 4.4) demostraron que en la bebida almacenada a 5 y
temperatura ambiente no existe variación hasta el día 45, en tanto para la
temperatura (30 y 40ºC) no existe una variación hasta el día 30, comprobándose
así que las diferentes temperaturas (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) si influyen en la
variación de la acidez titulable (%) de la misma.
°BRIX
Los datos registrados en la Tabla N°4.5 nos permitió obtener una curva (Gráfica
Nº 4.2) cuyos valores permanecen constantes durante el período de evaluación
a los diferentes días y temperaturas de almacenamiento.
Tabla Nº 4.5 ºBRIX de la bebida elaborada por infusión
Infusión ºBRIX
Tiempo (días)
5±2ºC HR:50%
Tº ambiente HR: 52%
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
0 8,6 8,6 8,6 8,6
15 8,6 8,6 8,6 8,6
30 8,6 8,6 8,6 8,6
45 8,6 8,6 8,6 8,6
60 8,6 8,6 8,6 8,6 Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Las lecturas que se presentan corresponden al promedio de las tres mediciones.
En la Norma Boliviana (NB 383) Bebidas Analcohólicas – Requisitos se reporta
49
que el rango mínimo es 6.5 ºBRIX expresado como sólidos solubles. Los °BRIX
es un índice de suma importancia en la evaluación de bebidas porque son
indicadores de fermentación que causan la pérdida del producto cuando el
tratamiento térmico o el envasado se realiza de una forma incorrecta YCAZA
(2000).
Gráfica Nº 4.2 Días de almacenamiento vs ºBRIX de la bebida elaborada por
infusión
Tiempo (días)
ºB
rix
6050403020100
9,2
9,0
8,8
8,6
8,4
8,2
8,0
Variable
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
5±2ºC HR:50%
Tº ambienteHR:52%
Infusión
Para determinar el efecto de la temperatura (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) sobre la
variación de los °BRIX para la bebida por infusión y demostrar como afecta ésta
en los diferentes días de almacenamiento (0, 15, 30, 45 y 60 días), se realizó un
análisis de varianza en el cuál se observa que > P (0,05 > 0,0001) de manera
que se acepta Ho: “Los °BRIX de la bebida elaborada a partir de infusión de
plantas aromáticas no varían en su almacenamiento (15, 30, 45 y 60 días) en
función de las diferentes temperaturas almacenadas (5, 30, 40 ºC y Tº
ambiente)” en consecuencia los °BRIX se mantienen estables durante el periodo
de evaluación y por tanto se encuentran dentro de los rangos establecidos en la
Norma Boliviana (NB 383) Bebidas Analcohólicas – Requisitos.
2. Ho: La acidez titulable (%) y °BRIX de la bebida elaborada a partir de
extractos de plantas aromáticas no varían en su almacenamiento (15, 30, 45 y
60 días) a las diferentes temperaturas (5, 30, 40 ºC y Tº ambiente).
50
Tabla Nº 4.6 Acidez titulable (%) de la bebida elaborada con extractos
Tiempo (días) 5±2ºC
HR:50% Tº ambiente
HR: 52% 30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
0 0,041 0,041 0,041 0,041
15 0,057 0,071 0,081 0,090
30 0,068 0,086 0,096 0,108
45 0,084 0,100 0,135 0,142
60 0,115 0,129 0,135 0,164
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
A través de los valores de la Tabla N°4.6 se logró obtener la Gráfica Nº 4.3 en la
que se observa la variación de la acidez titulable (%) en función del tiempo y
temperatura de almacenamiento, éste se encuentra dentro de los rangos
establecidos en la Norma Boliviana (NB 383) Bebidas Analcohólicas – Requisitos
que establece un máximo de 0.5g/100ml de acidez total.
Es importante mencionar que la acidez titulable (%) presenta un comportamiento
similar en las cuatro condiciones de almacenamiento tendiendo a aumentar,
siendo mayor a 40ºC, esta diferencia puede ser producto de la composición de la
bebida. LABUZA (2000).
Gráfica Nº 4.3 Días de almacenamiento vs acidez titulable (%) de la bebida
elaborada con extractos
Tiempo (días)
% a
cid
ez t
itu
lab
le
6050403020100
0,175
0,150
0,125
0,100
0,075
0,050
Variable
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
5±2ºC HR:50%
Tº ambienteHR:52%
Extractos
Para determinar el efecto de la temperatura (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) sobre la
variación de la acidez titulable (%) para la bebida elaborada con extractos y
demostrar como afecta esta en los diferentes días de almacenamiento (0, 15, 30,
51
45 y 60 días), se realizó un análisis de varianza en el que se observa que el >
P (0,05 >0,0001), con ello se rechaza la Ho: “ La acidez titulable (%) de la bebida
elaborada a partir de extractos de plantas aromáticas varía en su
almacenamiento (15, 30, 45 y 60 días) a las diferentes temperaturas
almacenadas (5, 30, 40 ºC y Tº ambiente)”, en consecuencia es inestable al igual
que en la bebida elaborada por infusión.
Tabla Nº 4.7 ANOVA de la acidez titulable (%) de la bebida elaborada
con extractos
Según la prueba de comparaciones múltiples con un control (DUNNET) y un
nivel de confianza del 95% se demostró que existe diferencia significativa entre
los diferentes días (0, 15, 30, 45 y 60 días) y las temperaturas de
almacenamiento (5, 30, 40 ºC y Tº ambiente), los resultados (Tabla Nº 4.7)
demostraron que en la bebida almacenada a 5 y 20ºC no existe variación hasta
el día 45, a (30 y 40 ºC) no existe una variación hasta el día 30, comprobándose
así que las diferentes temperaturas (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) influyen en la
estabilidad de la bebida y por ende provoca la variación de la acidez titulable
(%). Estas diferencias son producidas directamente por la temperatura ya que el
incremento de la misma incrementa la velocidad de las reacciones químicas e
inclusive cambia las características en general de las bebidas por el contenido
en azúcares. SALAS (2007).
ºBRIX
Los datos registrados en la Tabla N°4.8 nos permitió obtener una línea recta
(Gráfica Nº 4.4) que indica que los ºBRIX permanecen constantes durante el
Días 5 ± 2 ºC HR:50%
Tº ambiente HR:52%
30 ± 2 ºC HR: 56%
40 ± 2 ºC HR: 32%
0-15 No No No No
0-30 No No No No
0-45 No No Si Si
0-60 Si Si Si Si
F 76,21 274,618 13,638 232,935
Pr>F <0,0001 <0,0001 0,000 <0,0001
Observaciones 15 15 15 15
Std. 0,027 0,030 0,040 0,044
Media 0,073 0,087 0,097 0,109
52
período de evaluación a los diferentes días y temperaturas de almacenamiento.
Las lecturas que se presentan son el promedio de las tres mediciones.
Tabla Nº 4.8 ºBRIX de la bebida elaborada con extractos
ºBRIX
Tiempo (días) 5±2ºC
HR:50% Tº ambiente
HR: 52% 30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
0 8,6 8,6 8,6 8,6
15 8,6 8,6 8,6 8,6
30 8,6 8,6 8,6 8,6
45 8,6 8,6 8,6 8,6
60 8,6 8,6 8,6 8,6 Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
En la Norma Boliviana (NB 383) Bebidas Analcohólicas – Requisitos se reporta
que el rango mínimo es 6.5 ºBRIX expresado como sólidos solubles.
Gráfica Nº 4.4 Días de almacenamiento vs ºBRIX de la bebida elaborada con extractos
Tiempo (días)
º B
rix
6050403020100
9,2
9,0
8,8
8,6
8,4
8,2
8,0
Variable
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
5±2ºC HR:50%
Tº ambienteHR:52%
Extractos
Para determinar el efecto de la temperatura (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) sobre la
variación del los °BRIX para la bebida por infusión y demostrar como afecta ésta
en los diferentes días de almacenamiento (0, 15, 30, 45 y 60 días), se realizó un
análisis de varianza en el cuál se observa que > P (0,05 > 0,0001) de manera
que se acepta Ho: “Los °BRIX de la bebida elaborada a partir de extractos de
plantas aromáticas no varían en su almacenamiento (15, 30, 45 y 60 días) en
función de las diferentes temperaturas almacenadas (5, 30, 40ºC y Tº
ambiente)”, en consecuencia los °BRIX se mantienen estables durante el periodo
53
de evaluación y por tanto se encuentra dentro de los rangos establecidos en la
NB 383.
3. Ho: La acidez titulable (%) y °BRIX de la bebida carbonatada obtenida por
infusión y extractos de las especies aromáticas no varían durante los días de
almacenamiento (15, 30, 45 y 60 días).
ACIDEZ TITULABLE (%)
Tabla Nº 4.9 Acidez titulable (%) de la bebida carbonatada
elaborada por infusión y extractos
Días de almacenamiento 0 15 30 45 60
Infusión carbonatada 0,047 0,047 0,049 0,053 0,084
Extractos carbonatada 0,042 0,057 0,065 0,086 0,115
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Los datos de la Tabla N°4.9 permitieron obtener la Gráfica Nº 4.5 en la que se
observa que la acidez titulable (%) es mayor en el día cero en la infusión que en
la de extractos, pero conforme pasan los días de almacenamiento (15, 30, 45 y
60 días), éste va aumentando en la de extractos, a pesar de ello se encuentra
dentro de los rangos establecidos en la Norma Técnica Ecuatoriana (NTE INEN
1 101:2005) para Bebidas Gaseosas que establece un máximo de 0.5g/100ml de
acidez total.
Gráfica Nº 4.5 Días de almacenamiento vs acidez titulable (%) de la bebida carbonatada elaborada por infusión y extractos
Tiempo (Días)
Aci
de
z ti
tula
ble
(%
)
6050403020100
0,12
0,11
0,10
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
Variable
Infusión Carbonatada
Extractos carbonatados
Bebidas Carbonatadas
54
Para determinar el efecto de los días de almacenamiento (0, 15, 30, 45 y 60
días) sobre la variación de la acidez titulable (%) para las bebidas elaboradas por
infusión y extractos carbonatadas y demostrar como afecta se realizó un análisis
de varianza en el que observamos que para infusión > P (0,05 > 0,0001) y en
la de extractos >P (0,05>0,0001), de acuerdo a esto se rechaza la Ho: “ La
acidez titulable (%) de la bebida carbonatada obtenida por infusión y extractos
de las especies aromáticas varía durante los días de almacenamiento (15, 30,
45 y 60 días”.
Tabla Nº 4.10 ANOVA de la acidez titulable (%) de la bebida carbonatada elaborada por infusión y extractos
Días Infusión Extractos
0-15 No Si
0-30 No Si
0-45 No Si
0-60 Si Si
F 26,74 76,271
Pr>F <0,0001 <0,0001
Observaciones 15 15
Std. 0,016 0,027
Media 0,056 0,073
Por otro lado, se realizó una prueba de comparaciones múltiples con un control
(DUNNET) y un nivel de confianza del 95% para demostrar si hay diferencia
significativa entre los diferentes días (0, 15, 30, 45 y 60 días) para las bebidas
por infusión y extractos carbonatadas, los resultados (Tabla Nº 4.10)
demostraron que en la bebida elaborada por infusión no existe variación hasta el
día 45, mientras que en la de extractos existe una variación desde el día 15,
comprobándose así que los días de almacenamiento (0, 15, 30, 45 y 60 días)
provocan la variación de la acidez titulable (%) de la misma y es mayor en la
elaborada con extractos.
ºBRIX
Tabla Nº 4.11 ºBRIX de la bebida carbonatada elaborada por infusión y extractos
Tiempo 0 15 30 45 60
Infusión 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7
Extractos 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
55
En la Tabla Nº 4.11 se presentan los datos de ºBRIX, pudiéndose observar que
se mantienen constantes en ambos métodos, además se aprecia de mejor
manera en la Gráfica Nº 4.6, las lecturas presentadas son el promedio de las tres
mediciones. En la Norma Técnica Ecuatoriana (NTE INEN 1 101:2005) para
Bebidas Gaseosas – Requisitos se reporta que el valor de ºBRIX presenta como
rango mínimo >7 expresado como sólidos solubles.
Gráfica Nº 4.6 Días de almacenamiento vs ªBRIX de la bebida carbonatada elaborada por infusión y extractos
Tiempo (Días)
°Bri
x
6050403020100
7,70
7,65
7,60
7,55
7,50
7,45
7,40
Variable
Infusión Carbonatada
Extractos carbonatados
Bebida Carbonatada
Por ende, los ºBRIX no varían durante el proceso de almacenamiento, éstos
dependen del método de elaboración de la bebida siendo menor en la de
extractos.
4. Ho: La temperatura influye en la variación del pH durante el almacenamiento
de la bebida a 15, 30, 45 y 60 días.
El pH es un elemento muy importante en la conservación de bebidas ya que de
este depende el desarrollo de bacterias, hongos, levaduras y mohos. Se aplicó
acido cítrico para disminuir el pH a menos de 5, con la disminución del pH se
logra la inhibición de los microorganismos. YCAZA (2000).
Tabla Nº 4.12 pH de la bebida elaborada por infusión
Infusión pH
Tiempo (días)
5±2ºC HR:50%
Tº ambiente HR: 52%
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
0 4,8 4,8 4,8 4,8
15 4,8 4,7 4,6 4,6
30 4,7 4,6 4,5 4,4
45 4,6 4,5 4,4 4,3
60 4,5 4,4 4,3 4,1
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
56
Usando los valores de la Tabla N°4.12 se logró obtener la Gráfica Nº 4.7 en la
que se observa que el pH para la bebida elaborada a partir de infusión es el
mismo en el día cero para las diferentes temperaturas a la que fue almacenada.
Gráfica Nº 4.7 Días de almacenamiento vs pH de la bebida elaborada por infusión
Tiempo (días)
pH
6050403020100
4,8
4,7
4,6
4,5
4,4
4,3
4,2
4,1
Variable
30±2ºC HR:56%
40±2ºC HR:32%
5±2ºC HR:50%
Tº ambienteHR:52%
Bebida Carbonatada
Para determinar el efecto de la temperatura (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) sobre la
variación del pH para la bebida por infusión y demostrar como afecta en los
diferentes días de almacenamiento (0, 15, 30, 45 y 60 días), se realizó un
análisis de varianza en el que se observa que el > P (0,05 > 0,0001), con ello
rechazamos la Ho: “La temperatura influye en la variación del pH durante el
almacenamiento de la bebida (15, 30, 45 y 60 días)”, en consecuencia es
inestable pero se encuentra dentro de los rangos establecidos en la Norma
Técnica Ecuatoriana (NTE INEN 1 101:2005) para Bebidas Gaseosas –
Requisitos que establece un rango de 2,4 a 5. Dicha inestabilidad puede ser
consecuencia de la presencia de elementos volátiles en las estructuras de las
plantas. Con este hecho se corrobora lo mencionado por YCAZA (2000) el que
describe que la temperatura y período de almacenamiento afectan directamente
al pH.
Tabla Nº 4.13 ANOVA del pH de la bebida elaborada por infusión
Días 5 ± 2ºC HR:50%
Tº ambiente HR:52%
30 ± 2 ºC HR: 56%
40 ± 2 ºC HR: 32%
0-15 No No Si Si
0-30 No Si Si Si
0-45 Si Si Si Si
0-60 Si Si Si Si
F 25,225 59,729 59,965 153,989
Pr>F <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001
Observaciones 15 15 15 15
Std. 0,069 0,163 0,187 0,221
Media 4,68 4,586 4,524 4,440
57
Además se realizó una prueba de comparaciones múltiples con un control
(DUNNET) y un nivel de confianza del 95%, los resultados (Tabla Nº 4.13)
demostraron que en la bebida almacenada a 5ºC no existe variación hasta el día
30, a Tº ambiente no existe variación hasta el día 15 , para 30 y 40 ºC existe una
variación desde el día 45, demostrándose así que las diferentes temperaturas (5,
30, 40ºC y Tº ambiente) influyen en la variación del pH de la bebida.
4.5 Análisis Microbiológico
Para dar mayor seguridad y sanidad al producto, se realizó un análisis
microbiológico en el que se evaluaron coliformes totales (CT), aerobios mesófilos
(AM), mohos (M) y levaduras (L), de las diversas bebidas en las diferentes
condiciones de almacenamiento, a fin de determinar que tan seguro es ingerir el
producto para la salud humana.
En la Tabla Nº 4.14 se muestra el recuento de coliformes totales (CT), aerobios
mesófilos (AM), mohos (M) y levaduras (L) durante el tiempo de evaluación del
producto sin carbonatar para infusión y extractos. Este análisis se realizó en el
tiempo inicial (día 0) y final (60 días) de almacenamiento en la bebida mantenida
a temperatura ambiente.
Tabla Nº 4.14 Recuento de aerobios mesófilos, coliformes totales, mohos y
levaduras
Infusión Extractos
Infusión Carbonatada
Extractos Carbonatada
Días 0 60 0 60 0 60 0 60
Aerobios Mesófilos*
ND ND ND 10 ND ND ND ND
Mohos ND ND ND ND ND ND ND ND
Levaduras ND 1 ND 74 ND ND ND 14
Coliformes
Totales ND ND ND ND ND ND ND ND
Expresados como UFC/ml. Expresados como UFC/ml. ND: No detectado. UFC: Unidades formadoras de colonias
La carga microbiana está influenciada directamente por el método de
elaboración de la bebida sin carbonatar, el mejor tratamiento es la infusión
debido a que presenta mejores características organolépticas (color, aroma y
58
sabor), ausencia total de carga microbiana CT, AM, M y L, la bebida se
encuentra dentro del rango especificado para Bebidas Analcohólicas (Anexo 15).
En la bebida elaborada con extractos existe presencia de levaduras sobre el
rango permitido (Anexo 15).
Según MORAL (2003), el dióxido de carbono (CO2) ejerce un fuerte efecto
inhibidor sobre el crecimiento bacteriano, pero el verdadero mecanismo de
acción no se conoce todavía, para las bebidas carbonatadas por infusión no se
detectó (ND) carga microbiana. En el caso de la bebida con extractos
carbonatada hubo presencia de carga microbiana en el día 60 siendo menor
que en la de extractos sin carbonatar (Tabla Nº 4.14).
Las especies de los microorganismos que producen el deterioro de los alimentos
están en función de las condiciones del medio ambiente que las rodea y pueden
ser grandemente influenciadas por el pH y el contenido de humedad del
alimento. La velocidad del crecimiento de los microorganismos responsables del
deterioro dependen: de la temperatura, humedad relativa de la atmósfera y de la
composición de la atmósfera especialmente del contenido de dióxido de
carbono. En nuestra investigación se comprobó que el recuento de
microorganismos (CT, AM, M y L) en las bebidas carbonatadas es menor que en
las bebidas no carbonatadas, ya que la presión del gas carbónico inhibe la
presión bacterial. [28]
Según ORDÓÑEZ (1998), la refrigeración de los alimentos alarga su vida útil
durante un período de tiempo limitado que depende, entre otros factores, de las
características del producto y la temperatura de almacenamiento. En esta
investigación se observó que la bebida almacenada a 5±2ºC conserva mejor sus
características.
4.6 Análisis Sensorial
En la Tabla Nº 4.15 se muestra el análisis de color de las diferentes bebidas
observándose que conforme transcurre el tiempo (5, 30, 45 y 60 días) y la
temperatura (5, 30, 40ºC y Tº ambiente) de almacenamiento, éste disminuye de
mayor a menor intensidad dentro de la misma escala. El color inicial (día 0) varía
59
de acuerdo al método de obtención de la bebida (infusión y extractos).
Tabla Nº 4.15 Análisis del color de las bebidas
Color Infusión Extractos Infusión
Carbonatada Extractos
Carbonatada Temperatura ºC
Red Group 44 B 52 A 41 A 46 B 5ºC HR: 50%
Red Group 43 A 50 A 35 B 44 A Tº ambiente HR: 52%
Red Group 43 A 50 B 34 B 44 C 30ºC HR : 56%
Red Group 42 A 48 A 34 C 43 B 40ºC HR : 32%
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Según CERVERA (1998), el incremento de temperatura produce alteraciones de
tipo organoléptico como: cambios de color y favorecen las reacciones de
descomposición de los alimentos. En nuestra investigación se comprobó este
hecho ya que el color disminuía su intensidad durante el almacenamiento, como
también el sabor (Tabla Nº 4.16). La evaluación sensorial se efectúo siguiendo
una escala hedónica. Los atributos evaluados fueron: color, sabor y aroma
mediante una escala ordinal de aceptación del 1 al 5, cuya valoración fue: le
gusta (1), no le gusta (2) o indeciso (3).
Tabla Nº 4.16 Evaluación sensorial de las bebidas
Método Infusión Extractos Infusión
Carbonatada Extractos
Carbonatada
T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
15 1 2 2 2 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2
30 1 2 2 3 2 2 3 3 1 1 2 2 1 2 3 3
45 1 3 3 2 2 2 2 2 1 2 3 2 2 3 2 2
60 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Según CERVERA (1998), los alimentos son perecederos y necesitan
condiciones especiales de tratamiento, conservación y manipulación ya que la
acción de microorganismos, cambios químicos o físicos y también la
contaminación con sustancias extrañas pueden alterarlos. Se demostró que las
características organolépticas varían en cierto grado de la inicial debido a las
condiciones de almacenamiento.
Factores ambientales como la temperatura, humedad relativa, presencia de
60
oxígeno y luz afectan considerablemente la velocidad de estas reacciones de
deterioro durante el transporte o almacenamiento, es por esto que la selección
del material de envase debe ser el adecuado para mantener los niveles de
humedad y oxígeno óptimos para la conservación de cada alimento o bebida,
siendo primordial para extender su vida útil.
4.7 Análisis de CO2
Se determinó que la cantidad de CO2 presente en las bebidas (infusión y
extractos) fue de 2.5, valor que se halla dentro del rango establecido de 1-5
volúmenes de CO2 por la Norma Técnica Ecuatoriana (NTE INEN 1 101:2005)
para Bebidas Gaseosas – Requisitos.
4.8 Estudio de estabilidad acelerada
Se eligió la bebida elaborada por el método de infusión sin carbonatar para
realizar el estudio de estabilidad acelerada. En el Anexo 17 se observa la ficha
de estabilidad para la bebida obtenida por infusión realizada en Servicio Integral
de Laboratorio (SEIDLA) a una temperatura de 35± 2ºC HR: 80%±2 durante 22
días.
De los análisis físico-químicos realizados durante el almacenamiento de la
bebida elaborada por infusión: en los días 0, 15, 30, 45 y 60 a las diferentes
temperaturas 5, 30, 40ºC y Tº ambiente, se observó que los ºBRIX se
mantuvieron en 8,6, en cuanto al pH se notó que la disminución era más
evidente conforme aumentaba la temperatura, partimos con un valor de 4.8 y al
cabo de 60 días a 40±2ºC con HR:32% se obtuvo un valor final de 4.2. La acidez
titulable (%) expresada como ácido cítrico varío durante su almacenamiento,
siendo de 0.0213 a 40±2ºC con HR:32%.
Las características iniciales y finales de la formulación I analizadas por SEIDLA
están especificadas en la Tabla Nº 4.17.
61
Tabla Nº 4.17 Cuadro comparativo realizado por SEIDLA
Fecha 07/08/2008 29/08/2008
Ensayos Físico-Químicos
Método Unidad Resultado Resultado
Acidez AOAC 925,53 % 0,06 0,09
pH Potenciométrico - 4,71 4,7
ºBrix M. Interno º Brix 8,2 8,4
Colorante (Derivado de la Ulla)
Arata - Ausencia -
Ensayos Microbiológicos
Método Unidad Resultado Resultado
Recuento total de aerobios
INEN1529-5 AOAC 966,23
UFC/ml <10 <10
Recuento total de coliformes
INEN1529-6 NMP/100ml <2 <2
Mohos y Levaduras INEN1529-10 UPM/ml <10 <10
Ensayos Organolépticos
Método Unidad Resultado Resultado
Color Sensorial - Rojo Rojo
Olor Sensorial - Característico Característico
Sabor Sensorial - Característico Característico
Fuente: Laboratorio SEIDLA Elaboración: Laboratoristas SEIDLA
Al comparar los resultados obtenidos en la U.T.P.L con los realizados en SEIDLA
se observa que existe una mínima variación entre ambos, esto se debe a las
condiciones de trabajo en las que se realizaron los análisis, debemos recalcar
que la bebida se encuentra dentro de los rangos permitidos en la Norma
Boliviana (NB 383) para Bebidas Analcohólicas – Requisitos (Anexo 15).
4.9 Balances de Materia
Se realizó un balance de materia para: extractos, aceites desterpenados y para
las formulaciones I, II, III y IV, con el propósito de establecer el rendimiento en
cada uno de ellos.
Extracto en glicerol En el Cuadro Nº 4.1 se muestra el balance de materia para el extracto en
glicerol, se mezcló 170.5g de especies vegetales y 1000g de solvente (agua -
glicerol), obteniéndose luego de la filtración 946.60g de extracto final que
equivale a un rendimiento de 80.87%.
62
Cuadro Nº 4.1 Balance de materia del extracto en glicerol
Formulación
Materia prima
Malva olorosa = 41.6 gr
Hierba luisa = 25.1 gr
Esencia de rosas = 54.9 gr
Menta = 48.9 gr
total = 170.5 gr
Filtración
Envasado
946.60 gr
Agua = 500 gr
Glicerol = 500 gr
1170.50 gr 223.9 gr
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Extracto en jarabe En el Cuadro Nº 4.2 se muestra el balance de materia para el extracto en jarabe,
se mezcló 170.5g de especies vegetales y 2360.7g de jarabe simple a 21 ºBRIX,
consiguiendo 2100,90g de extracto final con un rendimiento de 83%.
Cuadro Nº 4. 2 Balance de materia del extracto en jarabe
Formulación
Materia prima
Malva olorosa = 41.6 gr
Hierba luisa = 25.1 gr
Esencia de rosas = 54.9 gr
Menta = 48.9 gr
total = 170.5 gr
Filtración
Envasado
2100.90 gr
Jarabe simple 21ºbrix = 2360.70 gr
2531.20 gr
Pérdida
430.30 gr
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Aceites desterpenados En el Cuadro Nº 4.3 se muestra el balance de materia para aceites esenciales
desterpenados, al proceso de separación entran: 1.84g de aceite esencial, 5.18g
de alcohol etílico al 96% y 2.8g de agua, obteniéndose como resultado 3.48g
que corresponde a 35.44% de rendimiento.
63
Cuadro Nº 4.3 Balance de materia de aceites esenciales desterpenados
Agitación
Materia prima
Aceite esencial = 1.84 gr
Alcohol etílico 96% = 5.18 gr
total = 7.02 gr
Decantación
Envasado
3.48 gr
Agua = 2.8 gr
9.82 gr
Desecho fase
orgánica
6.34 gr
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Formulaciones (I,II,III y IV)
En los Cuadros Nº 4.4, 4.5, 4.6 y 4.7 se muestran los balances de materia
llevados a cabo en cada una de las formulaciones, obteniendo así los resultados
expuestos en la Tabla Nº 4.19.
64
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68
Rendimientos En la Tablas Nº 4.18 y 4.19 se muestran los rendimientos correspondientes a
cada uno de los procesos anteriormente citados.
Tabla Nº 4.18 Rendimiento de extractos y aceites desterpenados
Rendimiento (%)
Extracto en jarabe 83,00
Extracto en glicerol 80,87
Aceites desterpenados 35,44
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Tabla Nº 4.19 Rendimiento formulaciones I, II, III y IV
Bebida Rendimiento (%)
Infusión 81,83
Extractos* 100,00
Infusión Carbonatada 81,83
Extractos Carbonatados* 100,00
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
*La formulación de estas bebidas se las realizó mediante la mezcla de extractos,
siendo un proceso en el que no se pierde cantidad significativa de las mismas,
por lo tanto su rendimiento es del 100%.
4.10 Costos El costo de la fase experimental es la suma de los costos directos e indirectos
que incidieron, las especies vegetales, extractos, aceites desterpenados y
elaboración de las formulas I, II, III y IV.
Los costos de las formulaciones se determinaron mediante balances de materia
y depreciación en el caso de los equipos. Los mismos fueron calculados a nivel
de laboratorio. A continuación presentamos el resumen de los costos totales, en
los Anexos 11,12 y 13 se encuentran de forma más detallada.
Tabla Nº 4.20 Costo de especies deshidratadas
Especie vegetal Costo (Kg)
Malva olorosa 5,72
Cola de caballo 1,92
Hierba Luisa 2,25
Esencia de Rosas 4,64
Menta 6,55
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
69
Tabla Nº 4.21 Costo de extractos y aceites desterpenados
Costo ($/300ml)
Extracto en jarabe 1,22
Extracto en glicerol 3,32
Aceites desterpenados 519,12
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
Tabla Nº 4.22 Costo de las formulaciones I, II, III y IV
Bebida Costo ($/300ml)
Infusión 0,43
Extractos 0,44
Infusión Carbonatada 0,50
Extractos Carbonatada 0,51
Fuente: Laboratorio de Química y Operaciones Unitarias Elaboración: Los Autores
4.11 Capacitación al ADE
En base al convenio interinstitucional que existe entre la UTPL y el ADE, el
compromiso establecido para transferir los conocimientos se realizará cuando
las dos entidades cooperantes lo tengan planificado.
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Cola de caballo (Equisetum giganteum L.)
70
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
La formulación final estandarizada de la bebida por infusión es la
siguiente:
Agua 92.10%
Azúcar 5.76%
Cola de Caballo (Equisetum giganteum L) 0.79%
Malva Olorosa (Pelargonium odoratissimun (L.) L`Hér.) 0.55%
Hierba Luisa (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf) 0.23%
Esencia de Rosas (Pelargonium graveolens L`Herit.) 0.23%
Menta (Mentha x piperita L.) 0.20%
Color rojo carmín (CC 500 WS) 0.11%
Sorbato de Potasio 0.02%
Acido cítrico 0.01%
La formulación final estandarizada de la bebida por extractos es la
siguiente:
Agua 91.477%
Extracto de jarabe 8.502%
Extracto de glicerol 0.018%
Color rojo carmín (CC 500 WS) 0.002%
Aceites desterpenados 0.001%
Se demostró que el tratamiento de pasteurización 75±2 ºC por 10 minutos
fue adecuado, observándose una ausencia total de microorganismos
dentro de los requisitos establecidos en la Norma Boliviana (NB 383)
Bebidas Analcohólicas – Requisitos.
El proceso de carbonatación modifica las características físico- químicas
y organolépticas de las bebidas.
En el análisis de varianza ANOVA para la bebida elaborada por infusión y
extractos se determinó que el % acidez titulable varía de acuerdo a las
condiciones y temperatura de almacenamiento demostrándose que no
71
existe diferencia significativa hasta el día 45 en la bebida almacenada a
5 y Tº ambiente, mientras que a 30 y 40ºC existe variación a partir del día
30.
En las bebidas obtenidas por infusión y extractos sin carbonatar los
ºBRIX se mantienen constantes durante el periodo de almacenamiento
(60 días).
La acidez titulable (%) varía de acuerdo al tiempo de almacenamiento, en
las bebidas carbonatadas por infusión y extractos. Se realizó un análisis
de varianza ANOVA, en el se determinó que el mejor método es el de
infusión carbonatada ya que no existe diferencia significativa hasta el día
45.
Para las bebidas carbonatadas los ºBRIX se mantienen constantes
durante el periodo de almacenamiento, siendo 7.7 para infusión y 7.4 en
la de extractos.
El pH varía en función del tiempo y temperatura de almacenamiento para
las bebidas desarrolladas. Se desarrolló un análisis de varianza ANOVA
en la bebida elaborada por infusión, en el se demostró que a 5ºC no
existió diferencia significativa hasta el día 30 de almacenamiento.
Según el análisis microbiológico se determinó que en la bebida por
infusión no hay presencia de coliformes totales, aerobios mesófilos,
mohos, sin embargo presenta 1 UFC/ml de levadura que se encuentra
dentro de los límites permisibles según la Norma Boliviana (NB 383)
Bebidas Analcohólicas – Requisitos.
Las características organolépticas y físico–químicas se ven influenciadas
por el método de obtención de la bebida (infusión y extractos
carbonatadas y sin carbonatar), el tiempo y temperatura de
almacenamiento.
No se observa cambio en el color en las bebidas almacenadas a una
temperatura de 5ºC.
72
De acuerdo a los estudios de estabilidad acelerada realizados en el
Laboratorio de Servicio Integral (SEIDLA), la duración de bebida obtenida
por infusión sin carbonatar envasada en botellas de 300ml es de 60 días.
Es factible la elaboración de una bebida elaborada a partir de plantas
aromáticas adicionando un colorante natural.
El rendimiento correspondiente a extractos fluctúa entre 80 – 83%
mientras que para aceites desterpenados es de 35.44%.
El rendimiento de las formulaciones elaboradas por infusión (I, III) es
81.83%, este porcentaje es atribuido a las pérdidas existentes por los dos
procesos de filtración. En el caso de las formulaciones elaboradas por
extractos (II, IV) es 100%.
El costo de las bebidas I, II, III y IV de 300ml oscilan entre 0.40 – 0.50
centavos de dólar.
En la elaboración del producto se empleó una tecnología a nivel de
laboratorio, siendo ésta accesible para ser aplicada a nivel de micro y
macro industria, con esto se puede dar inicio a la elaboración de una
gama de productos similares.
5.2 RECOMENDACIONES
Es necesario controlar los tiempos de inmersión de las especies
vegetales en agua clorada durante el proceso de lavado, para evitar la
pérdida de las características organolépticas.
En la presente investigación en los análisis microbiológicos para la bebida
obtenida por infusión sin carbonatar, extractos carbonatada y sin
carbonatar (formulaciones I, II, III y IV), hubo presencia de levaduras en
el día 60, se recomienda realizar un monitoreo continuo para determinar
en que periodo de tiempo comienza el desarrollo de las mismas.
73
Para la comercialización de las bebidas se debe realizar un análisis
sensorial con población destinada a la comercialización, para establecer
el porcentaje de aceptación del producto.
74
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ed. Moserrat. 1996, Quito-Ecuador. 654.
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(Passiflora edulis f. flavicarpa) in Departamento de Ingeniería Química y
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28. Carbonatación [cited; Available from:
http://ibox.saporiti.com.ar/news/viewNote.aspx?Id=30.
70
76
ANEXO 1
PROTOCOLO PARA ELABORACION DE BEBIDA POR INFUSIÓN
1. OBJETIVO.- Obtener una bebida agradable a base de especies
vegetales.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- Balanza analítica
- Matraz de 1000 ml
- Cocineta eléctrica
- Embudo buchner de 1000 ml
- Papel filtro
- Probeta de 1000 ml
- Pipeta de 1 y 10 ml
- Espátula
- pH-metro
- Refractómetro
- Termómetro
Reactivos:
- Azúcar blanca industrial
- Ácido cítrico
- Sorbato de potasio
- Colorante natural rojo carmín (CC 500 WS)
- Bicarbonato de sodio
- Hielo
77
3. PROCEDIMIENTO:
a) Pesar la materia prima (esencia de rosas, malva olorosa, hierba
luisa, cola de caballo, menta) en los cantidades descritas a
continuación:
Especie vegetal Peso (gr) para 1 lt
de bebida Porcentaje
Cola de caballo 8.6 39,45
Malva Olorosa 6.0 27,52
Hierba Luisa 2.5 11,47
Esencia de Rosas 2.5 11,47
Menta 2.2 10,09
b) Hervir un litro de agua por 5 minutos.
c) Preparar la infusión poniendo en contacto el agua en ebullición
con la materia prima.
d) Macerar por 5 horas a temperatura ambiente, cubrir con papel
aluminio.
e) Filtrar a vacío, medir el rendimiento de la bebida filtrada.
f) Agregar 72.5 gr azúcar hasta obtener 8.6 ºBRIX.
g) Corregir el pH hasta llegar a 5 (usar ácido cítrico para disminuir y
bicarbonato de sodio para elevar).
h) Pasteurizar a 75 ± 2 °C por 10 minutos.
i) Enfriar la bebida poniéndola en agua con hielo hasta alcanzar una
temperatura de 20 a 22 °C.
j) Adicionar 1.2 ml de colorante natural, 0.2 gr de sorbato de potasio
y 0.1 gr de ácido cítrico.
k) Esterilizar las botellas y tapas con vapor.
l) Envasar la bebida.
78
ANEXO 2
PROTOCOLO PARA ELABORACION DE BEBIDA POR EXTRACTOS
1. OBJETIVO.- Obtener una bebida a base de extractos de plantas
aromáticas frescas, mezcla de aceites esenciales y agua tratada.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- Matraz de 1000 ml
- Agitador magnético
- Electrodo
- pH-metro
- Refractómetro
- Pipeta de 1 ml
Reactivos:
- Extracto en jarabe
- Extracto en glicerol
- Mezcla de aceite esencial
- Colorante natural rojo carmín (CC 500 WS)
- Ácido cítrico
- Bicarbonato de sodio
- Agua tratada
- Hielo
79
3. PROCEDIMIENTO:
a) Mezclar el extracto en jarabe, agua, extracto en glicerol y mezcla
de aceite esencial citada en la Tabla Nº 3.3 del capítulo III. Las
cantidades se describen en la siguiente tabla:
Materia prima Volumen (g) para 1 lt de
bebida Porcentaje
Agua 914.5 91,45 Extracto en jarabe 85.0 8,50 Extracto en glicerol 0.18 0,02
Colorante 0.16 0,02 Mezacla de
aceites esenciales 0.12 0,01
b) Agitar con un agitador magnético durante 1 hora.
c) Corregir los ºBRIX y pH hasta llegar a 8.6 y 5 respectivamente
(usar ácido cítrico para disminuir y bicarbonato de sodio para
elevar).
d) Pasteurizar a 75 ± 2 °C por 10 minutos, enfriar poniéndola en
agua con hielo hasta alcanzar una temperatura de 20 a 22 °C
e) Adicionar colorante natural rojo carmín (CC 500 WS).
f) Esterilizar la botella y tapa con vapor.
g) Envasar la bebida.
80
ANEXO 3
PROTOCOLO PARA DETERMINAR HUMEDAD
1. OBJETIVO.- Desecar las especies vegetales hasta peso constante en
condiciones establecidas.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- Cápsula de porcelana
- Estufa con regulador de temperatura
- Desecador
- Pinza para crisol
- Balanza analítica
3. PROCEDIMIENTO:
a) Secar la cápsula vacía en estufa a 105ºC por 1 hora.
b) Enfriar en el desecador y pesar la cápsula vacía y registrarla como
(w1).
c) Pesar de 2 – 10 gramos de muestra (w).
d) Colocar la cápsula y muestra durante 2 horas en la estufa con la
ventilación abierta a 105 ±5ºC.
e) Retirar la cápsula de la estufa y enfriar en el desecador por 30
min, pesar y registrar el peso (w2).
f) Introducir de nuevo la cápsula en la estufa, mantener en ella
durante 30 min más, enfriar en el desecador y pesar.
g) Repetir la operación hasta peso constante.
4. CÁLCULO
100)( 23
w
wwHm
Donde:
Hm %humedad
w3 w1 + w
w peso de muestra
w1 peso de cápsula vacía
w2 peso cápsula más muestra seca
81
ANEXO 4
PROTOCOLO PARA EL LAVADO DE ESPECIES VEGETALES
1. OBJETIVO.- Reducir la carga microbiana y eliminar material extraño a la
especie vegetal.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- 2 Fuentes plásticas grandes
- Guantes
Reactivos:
- Hipoclorito de sodio 0.1%
- Kilol 500 (bactericida natural)
3. PROCEDIMIENTO:
El lavado se lleva a cabo en 3 etapas:
a) Reposar la planta en agua corriente por 1 hora para separar las
materias extrañas como tierra, enjuagar 3 veces con agua
corriente.
b) Sumergir las hojas en una solución de hipoclorito de sodio 0.01%
para eliminar las impurezas que puedan haber quedado en el
lavado anterior, enjuagar 3 veces.
El tiempo de contacto de cada planta se describe en la siguiente
tabla:
Especie Vegetal Tiempo de lavado con
hipoclorito de sodio (min)
Esencia de Rosas 10
Malva Olorosa 10
Menta 10
Hierba Luisa 15
Cola de caballo 25
c) Enjuagar con agua destilada y kilol 500 disolviendo 20ml por cada
litro de agua.
82
ANEXO 5
PROTOCOLO PARA LAVADO DE BOTELLAS
1. OBJETIVO.- Obtener envases estériles para almacenar la bebida.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- 2 Fuentes plásticas grandes
- 2 Cepillos
- Guantes
Reactivos:
- Sulfato de cobre 2.5%
- Detergente líquido
- Hipoclorito de sodio 10 ppm
3. PROCEDIMIENTO:
a) Realizar un prelavado de las botellas con sulfato de cobre.
b) Lavar con detergente líquido y enjuagar con agua corriente.
c) Lavar con hipoclorito de sodio a temperatura ambiente y enjuagar
con agua destilada.
d) Esterilizar con vapor.
83
ANEXO 6
PROTOCOLO DE CARBONATACIÓN DE LA BEBIDA
1. OBJETIVO. - Lograr una bebida carbonatada por infusión y extractos.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- Tanque de carbonatación
- Tanque de CO2 con válvulas de manómetros
3. PROCEDIMIENTO:
a) Llenar el tanque de carbonatación con 20 lt de bebida fría (3-4
ºC), cerrar inmediatamente.
b) Conectar la manguera que va desde el tanque de CO2 al tanque
de carbonatación.
c) Abrir la válvula del tanque de CO2.
d) Carbonatar a una presión (48 psi) durante 60 minutos.
e) Envasar la bebida.
84
TABLA DE CARBONATACION
16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0
50 2,55 2,60 2,64 2,68 2,72 2,77 2,81 2,85 2,89 2,94 2,98 3,02 3,07 3,11 3,15 3,19 3,24 3,28 3,32 3,37 3,41 3,45 3,49 3,54 3,58 3,62 3,67 3,71 3,75 3,79 3,84 3,88 3,92 3,96 4,01
51 2,51 2,55 2,60 2,64 2,68 2,72 2,76 2,81 2,85 2,89 2,93 2,98 3,02 3,06 3,10 3,14 3,19 3,23 3,27 3,31 3,35 3,40 3,44 3,48 3,52 3,57 3,61 3,65 3,69 3,73 3,78 3,82 3,86 3,90 3,94
52 2,47 2,51 2,56 2,60 2,64 2,68 2,72 2,76 2,80 2,85 2,89 2,93 2,97 3,01 3,05 3,10 3,14 3,18 3,22 3,26 3,30 3,34 3,39 3,43 3,47 3,51 3,55 3,59 3,63 3,68 3,72 3,76 3,80 3,84 3,88
53 2,43 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,68 2,72 2,76 2,80 2,84 2,88 2,92 2,97 3,01 3,05 3,09 3,13 3,17 3,21 3,25 3,29 3,33 3,37 3,41 3,46 3,50 3,54 3,58 3,62 3,66 3,70 3,74 3,78 3,82
54 2,40 2,44 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,68 2,72 2,76 2,80 2,84 2,88 2,92 2,96 3,00 3,04 3,08 3,12 3,16 3,20 3,24 3,28 3,32 3,36 3,40 3,44 3,48 3,52 3,56 3,60 3,64 3,68 3,73 3,77
55 2,36 2,40 2,44 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,68 2,72 2,76 2,80 2,84 2,88 2,92 2,96 2,99 3,03 3,07 3,11 3,15 3,19 3,23 3,27 3,31 3,35 3,39 3,43 3,47 3,51 3,55 3,59 3,63 3,67 3,71
56 2,32 2,36 2,40 2,44 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,68 2,72 2,75 2,79 2,83 2,87 2,91 2,95 2,99 3,03 3,07 3,11 3,15 3,18 3,22 3,26 3,30 3,34 3,38 3,42 3,46 3,50 3,54 3,58 3,61 3,65
57 2,29 2,33 2,37 2,41 2,44 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,68 2,71 2,75 2,79 2,83 2,87 2,91 2,94 2,98 3,02 3,06 3,10 3,14 3,18 3,21 3,25 3,29 3,33 3,37 3,41 3,45 3,48 3,52 3,56 3,60
58 2,26 2,29 2,33 2,37 2,41 2,45 2,48 2,52 2,56 2,60 2,64 2,67 2,71 2,75 2,79 2,83 2,86 2,90 2,94 2,98 3,02 3,05 3,09 3,13 3,17 3,21 3,24 3,28 3,32 3,36 3,39 3,43 3,47 3,51 3,55
T 59 2,22 2,26 2,30 2,33 2,37 2,41 2,45 2,48 2,52 2,56 2,60 2,63 2,67 2,71 2,75 2,78 2,82 2,86 2,90 2,93 2,97 3,01 3,05 3,08 3,12 3,16 3,20 3,23 3,27 3,31 3,35 3,38 3,42 3,46 3,50
E 60 2,19 2,23 2,26 2,30 2,34 2,37 2,41 2,45 2,49 2,52 2,56 2,60 2,63 2,67 2,71 2,74 2,78 2,82 2,85 2,89 2,93 2,97 3,00 3,04 3,08 3,11 3,15 3,19 3,22 3,26 3,30 3,33 3,37 3,41 3,45
M 61 2,16 2,20 2,23 2,27 2,30 2,34 2,38 2,41 2,45 2,49 2,52 2,56 2,60 2,63 2,67 2,70 2,74 2,78 2,81 2,85 2,89 2,92 2,96 3,00 3,03 3,07 3,10 3,14 3,18 3,21 3,25 3,29 3,32 3,36 3,40
P 62 2,13 2,16 2,20 2,24 2,27 2,31 2,34 2,38 2,41 2,45 2,49 2,52 2,56 2,59 2,63 2,67 2,70 2,74 2,77 2,81 2,85 2,88 2,92 2,95 2,99 3,02 3,06 3,10 3,13 3,17 3,20 3,24 3,28 3,31 3,35
E 63 2,10 2,13 2,17 2,20 2,24 2,27 2,31 2,35 2,38 2,42 2,45 2,49 2,52 2,56 2,59 2,63 2,66 2,70 2,73 2,77 2,81 2,84 2,88 2,91 2,95 2,98 3,02 3,05 3,09 3,12 3,16 3,19 3,23 3,27 3,30
R 64 2,07 2,10 2,14 2,17 2,21 2,24 2,28 2,31 2,35 2,38 2,42 2,45 2,49 2,52 2,56 2,59 2,63 2,66 2,70 2,73 2,77 2,80 2,84 2,87 2,91 2,94 2,98 3,01 3,05 3,08 3,12 3,15 3,19 3,22 3,26
A 65 2,04 2,07 2,11 2,14 2,18 2,21 2,25 2,28 2,31 2,35 2,38 2,42 2,45 2,49 2,52 2,56 2,59 2,62 2,66 2,69 2,73 2,76 2,80 2,83 2,87 2,90 2,93 2,97 3,00 3,04 3,07 3,11 3,14 3,18 3,21
T 66 2,01 2,04 2,08 2,11 2,15 2,18 2,21 2,25 2,28 2,32 2,35 2,38 2,42 2,45 2,49 2,52 2,55 2,59 2,62 2,66 2,69 2,72 2,76 2,79 2,83 2,86 2,89 2,93 2,96 3,00 3,03 3,06 3,10 3,13 3,17
U 67 1,98 2,02 2,05 2,08 2,12 2,15 2,18 2,22 2,25 2,28 2,32 2,35 2,39 2,42 2,45 2,49 2,52 2,55 2,59 2,62 2,65 2,69 2,72 2,75 2,79 2,82 2,86 2,89 2,92 2,96 2,99 3,02 3,06 3,09 3,12
R 68 1,96 1,99 2,02 2,06 2,09 2,12 2,15 2,19 2,22 2,25 2,29 2,32 2,35 2,39 2,42 2,45 2,49 2,52 2,55 2,58 2,62 2,65 2,68 2,72 2,75 2,78 2,82 2,85 2,88 2,92 2,95 2,98 3,02 3,05 3,08
A 69 1,93 1,96 1,99 2,03 2,06 2,09 2,13 2,16 2,19 2,22 2,26 2,29 2,32 2,35 2,39 2,42 2,45 2,48 2,52 2,55 2,58 2,62 2,65 2,58 2,71 2,75 2,78 2,81 2,84 2,88 2,91 2,94 2,97 3,01 3,04
70 1,90 1,94 1,97 2,00 2,03 2,06 2,10 2,13 2,16 2,19 2,23 2,26 2,29 2,32 2,35 2,39 2,42 2,45 2,48 2,52 2,55 2,58 2,61 2,54 2,68 2,71 2,74 2,77 2,81 2,84 2,87 2,90 2,94 2,97 3,00
°F 71 1,88 1,91 1,94 1,97 2,00 2,04 2,07 2,10 2,13 2,16 2,20 2,23 2,26 2,29 2,32 2,36 2,39 2,42 2,45 2,48 2,51 2,55 2,58 2,61 2,64 2,67 2,71 2,74 2,77 2,80 2,83 2,86 2,90 2,93 2,96
72 1,85 1,88 1,92 1,95 1,98 2,01 2,04 2,07 2,10 2,14 2,17 2,20 2,23 2,26 2,29 2,32 2,36 2,39 2,42 2,45 2,48 2,51 2,54 2,58 2,61 2,64 2,67 2,70 2,73 2,76 2,80 2,83 2,86 2,89 2,92
73 1,83 1,86 1,89 1,92 1,95 1,98 2,01 2,05 2,08 2,11 2,14 2,17 2,20 2,23 2,26 2,29 2,32 2,36 2,39 2,42 2,45 2,48 2,51 2,54 2,57 2,60 2,64 2,67 2,70 2,73 2,76 2,79 2,82 2,85 2,88
74 1,80 1,83 1,87 1,90 1,93 1,96 1,99 2,02 2,05 2,08 2,11 2,14 2,17 2,20 2,23 2,26 2,29 2,32 2,36 2,39 2,42 2,45 2,48 2,51 2,54 2,57 2,60 2,63 2,66 2,69 2,72 2,75 2,78 2,82 2,85
75 1,78 1,81 1,84 1,87 1,90 1,93 1,96 1,99 2,02 2,05 2,08 2,11 2,14 2,17 2,20 2,23 2,26 2,29 2,33 2,36 2,39 2,42 2,45 2,48 2,51 2,54 2,57 2,60 2,63 2,66 2,69 2,72 2,75 2,78 2,81
76 1,76 1,79 1,82 1,85 1,88 1,91 1,94 1,97 2,00 2,03 2,06 2,09 2,12 2,15 2,18 2,21 2,24 2,27 2,30 2,33 2,36 2,38 2,41 2,44 2,47 2,50 2,53 2,56 2,59 2,62 2,65 2,68 2,71 2,74 2,77
77 1,73 1,76 1,79 1,82 1,85 1,88 1,91 1,94 1,97 2,00 2,03 2,06 2,09 2,12 2,15 2,18 2,21 2,24 2,27 2,30 2,33 2,35 2,38 2,41 2,44 2,47 2,50 2,53 2,56 2,59 2,62 2,65 2,68 2,71 2,74
78 1,71 1,74 1,77 1,80 1,83 1,86 1,89 1,92 1,95 1,97 2,00 2,03 2,06 2,09 2,12 2,15 2,18 2,21 2,24 2,27 2,30 2,32 2,35 2,38 2,41 2,44 2,47 2,50 2,53 2,56 2,59 2,62 2,65 2,67 2,70
79 1,69 1,72 1,75 1,78 1,81 1,83 1,86 1,89 1,92 1,95 1,98 2,01 2,04 2,06 2,09 2,12 2,15 2,18 2,21 2,24 2,27 2,30 2,32 2,35 2,38 2,41 2,44 2,47 2,50 2,53 2,55 2,58 2,61 2,64 2,67
80 1,67 1,70 1,73 1,75 1,78 1,81 1,84 1,87 1,90 1,93 1,96 1,98 2,01 2,04 2,07 2,10 2,12 2,15 2,18 2,21 2,24 2,27 2,30 2,32 2,35 2,38 2,41 2,44 2,47 2,49 2,52 2,55 2,58 2,61 2,64
PRESION (Libras/pulg2)
ANEXO 7 (Continúa)
85
TABLA DE CARBONATACION
33,5 34,0 34,5 35,0 35,5 36,0 36,5 37,0 37,5 38,0 38,5 39,0 39,5 40,0 40,5 41,0 41,5 42,0 42,5 43,0 43,5 44,0 44,5 45,0 45,5 46,0 46,5 47,0 47,5 48,0 48,5 49,0 49,5 50,0
50 4,05 4,09 4,14 4,18 4,22 4,26 4,31 4,35 4,39 4,44 4,48 4,52 4,56 4,60 4,64 4,68 4,71 4,75 4,79 4,83 4,87
51 3,99 4,03 4,07 4,11 4,15 4,20 4,24 4,28 4,32 4,37 4,41 4,45 4,49 4,54 4,58 4,62 4,66 4,70 4,75 4,79 4,83 4,87 4,91
52 3,92 3,97 4,01 4,05 4,09 4,13 4,17 4,21 4,26 4,30 4,34 4,38 4,42 4,47 4,51 4,55 4,60 4,64 4,68 4,72 4,77 4,81 4,85 4,89 4,94
53 3,86 3,91 3,95 3,99 4,03 4,07 4,11 4,15 4,19 4,23 4,27 4,31 4,35 4,40 4,44 4,48 4,52 4,57 4,61 4,65 4,69 4,73 4,77 4,82 4,86 4,90 4,94
54 3,81 3,85 3,89 3,93 3,97 4,01 4,05 4,09 4,13 4,17 4,21 4,25 4,29 4,33 4,37 4,41 4,45 4,49 4,53 4,57 4,61 4,65 4,69 4,73 4,77 4,81 4,85 4,89
55 3,75 3,79 3,83 3,87 3,91 3,95 3,99 4,03 4,07 4,11 4,14 4,18 4,22 4,26 4,30 4,34 4,38 4,42 4,46 4,50 4,54 4,58 4,62 4,66 4,70 4,73 4,77 4,81 4,85
56 3,69 3,73 3,77 3,81 3,85 3,89 3,93 3,97 4,01 4,04 4,08 4,12 4,16 4,20 4,24 4,28 4,32 4,36 4,40 4,44 4,48 4,52 4,56 4,60 4,64 4,68 4,72 4,76 4,79
57 3,64 3,68 3,71 3,75 3,79 3,83 3,87 3,91 3,95 3,98 4,02 4,06 4,10 4,14 4,18 4,22 4,25 4,29 4,33 4,37 4,41 4,45 4,48 4,51 4,54 4,58 4,61 4,65 4,69 4,72
58 3,58 3,62 3,66 3,70 3,74 3,77 3,81 3,85 3,89 3,93 3,93 4,00 4,04 4,08 4,12 4,15 4,19 4,23 4,27 4,31 4,34 4,38 4,42 4,45 4,49 4,52 4,56 4,59 4,62 4,65 4,69
T 59 3,53 3,57 3,61 3,64 3,68 3,72 3,76 3,79 3,83 3,87 3,91 3,94 3,98 4,02 4,06 4,09 4,13 4,17 4,21 4,24 4,28 4,32 4,36 4,39 4,42 4,46 4,50 4,53 4,56 4,60 4,64 4,67 4,71 4,74
E 60 3,48 3,52 3,56 3,59 3,63 3,67 3,70 3,74 3,78 3,81 3,85 3,89 3,92 3,96 4,00 4,04 4,07 4,11 4,15 4,18 4,22 4,26 4,29 4,33 4,37 4,40 4,43 4,47 4,50 4,54 4,58 4,61 4,65 4,68
M 61 3,43 3,47 3,51 3,54 3,58 3,61 3,65 3,69 3,72 3,76 3,80 3,83 3,87 3,91 3,94 3,98 4,01 4,05 4,09 4,12 4,16 4,20 4,23 4,27 4,31 4,34 4,38 4,42 4,45 4,49 4,53 4,56 4,60 4,62
P 62 3,38 3,42 3,46 3,49 3,53 3,56 3,60 3,63 3,67 3,71 3,74 3,78 3,81 3,85 3,89 3,92 3,96 3,99 4,03 4,07 4,10 4,14 4,17 4,21 4,25 4,28 4,32 4,35 4,39 4,43 4,46 4,49 4,52 4,56
E 63 3,34 3,37 3,41 3,44 3,48 3,51 3,55 3,58 3,62 3,65 3,69 3,73 3,76 3,80 3,83 3,87 3,90 3,94 3,97 4,01 4,04 4,08 4,12 4,15 4,19 4,22 4,26 4,29 4,33 4,36 4,40 4,43 4,47 4,50
R 64 3,29 3,32 3,36 3,39 3,43 3,46 3,50 3,53 3,57 3,60 3,64 3,67 3,71 3,74 3,78 3,81 3,85 3,88 3,92 3,95 3,99 4,02 4,06 4,09 4,13 4,16 4,20 4,23 4,27 4,30 4,34 4,37 4,41 4,44
A 65 3,24 3,28 3,31 3,35 3,38 3,42 3,45 3,49 3,52 3,55 3,59 3,62 3,66 3,69 3,73 3,76 3,80 3,83 3,86 3,90 3,93 3,97 4,00 4,04 4,07 4,11 4,14 4,17 4,21 4,24 4,28 4,31 4,35 4,38
T 66 3,20 3,23 3,27 3,30 3,34 3,37 3,40 3,44 3,47 3,51 3,54 3,57 3,61 3,64 3,68 3,71 3,74 3,78 3,81 3,85 3,88 3,91 3,95 3,98 4,02 4,05 4,08 4,12 4,15 4,19 4,22 4,25 4,29 4,32
U 67 3,16 3,19 3,22 3,26 3,29 3,32 3,36 3,39 3,43 3,46 3,49 3,53 3,56 3,59 3,63 3,66 3,69 3,73 3,76 3,79 3,83 3,86 3,89 3,93 3,93 4,00 4,03 4,06 4,1 4,13 4,16 4,2 4,23 4,26
R 68 3,11 3,15 3,18 3,21 3,25 3,28 3,31 3,35 3,38 3,41 3,45 3,48 3,51 3,54 3,58 3,61 3,64 3,68 3,71 3,74 3,78 3,81 3,84 3,88 3,91 3,94 3,97 4,01 4,04 4,07 4,11 4,14 4,17 4,21
A 69 3,07 3,11 3,14 3,17 3,20 3,24 3,27 3,30 3,33 3,37 3,40 3,43 3,46 3,50 3,53 3,56 3,60 3,63 3,66 3,69 3,73 3,76 3,79 3,82 3,86 3,89 3,92 3,95 3,99 4,02 4,05 4,09 4,12 4,15
70 3,03 3,06 3,10 3,13 3,16 3,19 3,23 3,26 3,29 3,32 3,35 3,39 3,42 3,45 3,48 3,52 3,55 3,58 3,61 3,64 3,68 3,71 3,74 3,77 3,81 3,84 3,87 3,90 3,93 3,97 4,00 4,03 4,06 4,10
°F 71 3,02 3,06 3,09 3,12 3,15 3,18 3,21 3,25 3,28 3,31 3,34 3,37 3,41 3,44 3,47 3,50 3,53 3,56 3,60 3,63 3,66 3,69 3,72 3,76 3,79 3,82 3,85 3,88 3,92 3,95 3,98 4,01 4,04
72 3,02 3,05 3,08 3,11 3,14 3,17 3,20 3,24 3,27 3,30 3,33 3,36 3,39 3,42 3,46 3,49 3,52 3,55 3,58 3,61 3,64 3,68 3,71 3,74 3,77 3,80 3,83 3,86 3,90 3,93 3,96 3,99
73 3,01 3,04 3,07 3,10 3,13 3,16 3,19 3,22 3,26 3,29 3,32 3,35 3,38 3,41 3,44 3,47 3,50 3,53 3,57 3,60 3,63 3,66 3,69 3,72 3,75 3,78 3,81 3,85 3,88 3,91 3,94
74 3,00 3,03 3,06 3,09 3,12 3,15 3,18 3,21 3,24 3,27 3,31 3,34 3,37 3,40 3,43 3,46 3,49 3,52 3,55 3,58 3,61 3,64 3,67 3,70 3,73 3,77 3,80 3,83 3,86 3,89
75 3,02 3,05 3,08 3,11 3,14 3,17 3,20 3,23 3,26 3,29 3,32 3,35 3,38 3,41 3,44 3,48 3,51 3,54 3,57 3,60 3,63 3,66 3,69 3,72 3,75 3,78 3,81 3,84
76 3,01 3,04 3,07 3,10 3,13 3,16 3,19 3,22 3,25 3,28 3,31 3,34 3,37 3,40 3,43 3,46 3,49 3,52 3,55 3,58 3,61 3,64 3,67 3,70 3,73 3,76 3,79
77 3,00 3,03 3,06 3,09 3,08 3,15 3,18 3,21 3,24 3,27 3,30 3,33 3,36 3,39 3,42 3,45 3,48 3,51 3,54 3,56 3,59 3,62 3,65 3,68 3,71 3,74
78 3,00 3,02 3,05 3,04 3,11 3,14 3,17 3,20 3,23 3,26 3,29 3,32 3,35 3,37 3,40 3,43 3,46 3,49 3,52 3,55 3,58 3,61 3,64 3,67 3,70
79 3,02 3,01 3,07 3,10 3,13 3,16 3,19 3,22 3,25 3,27 3,30 3,33 3,36 3,39 3,42 3,45 3,48 3,51 3,53 3,56 3,59 3,62 3,65
80 3,04 3,06 3,09 3,12 3,15 3,18 3,21 3,23 3,26 3,29 3,32 3,35 3,38 3,41 3,43 3,46 3,49 3,52 3,55 3,58 3,60
PRESION (Libras/pulg2)
86
ANEXO 8
PROTOCOLO PARA LA CORRECCIÓN DE SOLIDOS SOLUBLES
1. OBJETIVO. - Corregir los sólidos solubles (°BRIX) de una bebida.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- Refractómetro
- Varilla
3. PROCEDIMIENTO
a) Tomar con la varilla 1 o 2 gotas de la bebida.
b) Colocar sobre el refractómetro y medir.
c) Corregir los ºBRIX.
4. CÁLCULO
Para lograr la corrección se utilizó la siguiente ecuación:
llegardeseasequealfinalBrixxn
líquidodeltotalcantidadN
azúcardelBrixxb
ANazúcardecantidadB
líquidodeBrixxa
líquidodecantidadA
donde
NxnBxbAxa
º
º
º
:
Deseamos obtener 1 lt de bebida por extractos a 8,6 °BRIX, la cuál
inicialmente contiene 6,6 °BRIX, en este caso el azúcar es el extracto en
jarabe, el cual tiene 52 °BRIX.
90.59
26004.43
6.88600526000
10006.8526.6*1000
1000
B
B
BB
BB
NxnBxbAxa
NB
NBA
87
ANEXO 9
PROTOCOLO PARA CORREGIR pH
1. OBJETIVO. - Corregir el pH de una bebida.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
- Vaso de precipitación de 10 ml
- pH – metro
Reactivos
- Bicarbonato de sodio
- Ácido cítrico
3. PROCEDIMIENTO
a) Colocar 10 ml de bebida en un vaso de precipitación.
b) Introducir el electrodo del pH-metro en el líquido.
c) Medir esperando que la lectura sea constante para reportarla.
d) Si se desea aumentar el pH utilizar bicarbonato de sodio y si
desea disminuirlo utilizar ácido cítrico, para esto es aconsejable
realizar una disolución de estas soluciones para un manejo más
seguro.
88
ANEXO 10
Datos experimentales de las bebidas almacenadas A 5, 30, 40ºC Y Tº
ambiente durante 0, 15, 30, 45 Y 60 días.
Infusión
5ºC HR: 50% 20ºC HR: 52% 30ºC HR : 56% 40ºC HR : 32%
I acidez pH Brix acidez Ph Brix acidez pH Brix acidez pH Brix
0 0,050 4,8 8,6 0,050 4,8 8,6 0,050 4,8 8,6 0,050 4,8 8,6
15 0,051 4,8 8,6 0,052 4,7 8,6 0,054 4,6 8,6 0,055 4,6 8,6
30 0,052 4,7 8,6 0,054 4,6 8,6 0,059 4,5 8,6 0,067 4,4 8,6
45 0,066 4,6 8,6 0,094 4,5 8,6 0,099 4,4 8,6 0,103 4,3 8,6
60 0,113 4,5 8,6 0,144 4,4 8,6 0,158 4,3 8,6 0,213 4,2 8,6
Color Temperatura ºC
Red Group 44 B 5ºC HR: 50%
Red Group 43 A Tº ambiente HR: 52%
Red Group 43 A 30ºC HR : 56%
Red Group 42 A 40ºC HR : 32%
Infusión Carbonatada
5ºC HR: 50% 20ºC HR: 52% 30ºC HR: 56% 40ºC
acidez pH Brix acidez pH Brix acidez pH Brix acidez pH Brix
0 0,047 4,5 7,7 0,047 4,5 7,7 0,047 4,5 7,7 0,047 4,5 7,7
15 0,047 4,5 7,7 0,052 4,5 7,7 0,062 4,4 7,7 0,067 4,4 7,7
30 0,049 4,5 7,7 0,052 4,4 7,7 0,063 4,3 7,7 0,068 4,3 7,7
45 0,053 4,4 7,7 0,073 4,2 7,7 0,084 4,1 7,7 0,097 3,8 7,7
60 0,084 4,3 7,7 0,119 4,1 7,7 0,137 3,9 7,7 0,158 3,7 7,7
Color Temperatura ºC
Red Group 41 A 5ºC HR: 50%
Red Group 35 B Tº ambiente HR: 52%
Red Group 34B 30ºC HR : 56%
Red Group 34 C 40ºC HR : 32%
89
Extractos
5ºC HR : 50% 20ºC HR : 52% 30ºC HR : 56% 40ºC HR : 32%
acidez pH Brix acidez pH Brix acidez pH Brix acidez pH Brix
0 0,048 4,5 8,6 0,048 4,5 8,6 0,048 4,5 8,6 0,048 4,5 8,6
15 0,064 4,5 8,6 0,086 4,4 8,6 0,111 4,4 8,6 0,123 4,4 8,6
30 0,071 4,5 8,6 0,096 4,4 8,6 0,123 4,4 8,6 0,141 4,3 8,6
45 0,083 4,5 8,6 0,101 4,4 8,6 0,137 4,4 8,6 0,147 4,3 8,6
60 0,115 4,4 8,6 0,124 4,4 8,6 0,135 4,3 8,6 0,164 4,2 8,6
Color Temperatura ºC
Red Group 52 A 5ºC HR : 50%
Red Group 50 A Tº ambiente HR : 52%
Red Group 50 B 30ºC HR : 56%
Red Group 48 A 40ºC HR : 32%
Extractos Carbonatada
5ºC HR: 50% 20ºC HR:52% 30ºC HR: 56% 40ºC HR: 32%
acidez pH Brix acidez pH Brix acidez pH Brix acidez pH Brix
0 0,042 4,1 7,4 0,043 4,1 7,4 0,043 4,1 7,4 0,043 4,1 7,4
15 0,057 4,1 7,4 0,072 4,0 7,4 0,081 4,0 7,4 0,090 3,9 7,4
30 0,068 4,0 7,4 0,086 3,9 7,4 0,094 3,9 7,4 0,108 3,7 7,4
45 0,084 3,9 7,4 0,110 3,8 7,4 0,135 3,6 7,4 0,143 3,6 7,4
60 0,113 3,9 7,4 0,135 3,7 7,4 0,158 3,5 7,4 0,188 3,3 7,4
Color Temperatura ºC
Red Group 46 B 5ºC HR : 50%
Red Group 44 A Tº ambiente HR : 52%
Red Group 44 C 30ºC HR : 56%
Red Group 43 B 40ºC HR : 32%
90
ANEXO 11 COSTO DE LAS ESPECIES VEGETALES
HORA
MATERIALES MANO DE OBRA DIRECTA COSTO GENERAL DE FABRICACIÓN
Detalle Cantidad Unidad P. Unitario P. Total Obreros Nº-/horas Costo (hora) Total Detalle Costo Unidad Cant. Unidad V. Total
Malva olorosa 2,5 Kg 0,660 1,65000 Obr. 1 6 0,83 4,98 Energía 8,27E-05 w/h 48 horas 0,00397
Hipoclorito de sodio 0,01 lt 2,400 0,02400 Obr. 2 6 0,83 4,98 Agua 0,13757 m3 0,03 m3 0,00413
Kilol 500 0,20 lt 2,400 0,48000 Depre. total 2,166
TOTALES 2,15400 9,96 2,1739
RESUMEN:
C.M. 2,15 P Unitario = Costo total = 14,287939 =
0,0057 por ml
C.M.O.D: 9,96 g de especie vegetal 2500
C.G.F: 2,173938813
CST. TOTAL= 14,28793881
Materiales Valor residual
Vida Útil Depreciaciones Tiempo uso
Valor
Cant. P. Unit P. Total ($) (Años) Anual
Valor $/h
(h) ($)
Cámara de secado 1 3834 3834 383,4 10 345,060 0,0399 48,000 1,9170
Balanza 1500g/0,1g 1 295 295 59 5 47,200 0,0055 2,000 0,0109
Bandejas con malla metálica 16 1,75 28 1 28,000 0,0032 48,000 0,1556
Termo-hidrómetro 1 45 45 15 3 10,000 0,0012 48,000 0,0556
Mesa de trabajo. 1 75 75 7,5 10 6,750 0,0008 8,000 0,0063
Tinas plásticas. (20 lt) 3 10 30 6 5 4,800 0,0006 12,000 0,0067
Utensilios de limpieza y desinf. 1 15 15 1 15,000 0,0017 8,000 0,0139
91
ANEXO 12 COSTO DE EXTRACTO EN JARABE
HORA MATERIALES DIRECTOS MANO DE OBRA DIRECTA COSTO GENERAL DE FABRICACIÓN
Detalle Cantidad Unidad P. Unitario (Kg) P. Total Obreros horas Costo
(hora) c/hora total Detalle Costo Unidad Cantidad Unidad V. Total
08H15 Malva olorosa 0,0416 Kg 4,80000 0,19968 Obre 1 2 0,83 1,66 Energía 8,3E-05 $/h 40 h 0,003308
Hierba luisa 0,0251 Kg 1,75000 0,04386 Obre 2 2 0,83 1,66 Agua 0,13757 $/m3 0,025 m3 0,003439
Esencia de rosas 0,0549 Kg 3,80000 0,20873 Gas 0,035 $/Kg 12 kg 0,420000
Menta 0,0489 Kg 5,64000 0,27585 Depre. total 1,255198
Azúcar 1,1000 Kg 0,90000 0,99000
Sorbato de potasio 0,0037 Kg 8,30000 0,03071
Acido cítrico 0,0018 Kg 2,55000 0,00469
Agua las rocas 1,830 litros 0,00008 0,00015
TOTALES 1,75367 3,32 1,681945
RESUMEN:
C.M 1,75 P Unitario = Costo
total = 6,75561 = 0,0041 ml de jarabe
C.M.O.D: 3,32 ml de bebida 1660
C.G.F: 1,68
CST. TOTAL= 6,755614567
92
ANEXO 12.1 DEPRECIACIÓN DE MAQUINARIA Y EQUIPO
Materiales P. Unit P.Total Valor
residual Vida útil Depreciaciones Tiempo
uso Valor
Cant. $ $ $ (Años) Anual $/h (horas) ($)
Cocina semi - industrial. (2 hornillas) 1 350 350 35 10 31,50 0,01094 2,000 0,022
Balanza de 1500g/0,1g 1 295 295 29,5 10 26,55 0,00922 1,000 0,009
Refractómetro (0 a 75 °Brix) 1 325 325 65 5 52,00 0,01806 2,000 0,036
pH - metro digital (0 a 14) 1 99 99 19,8 5 15,84 0,00550 2,000 0,011
Termómetro (-10 - 110°C). 1 17 17 3,4 5 2,72 0,00094 2,000 0,002
Mesa de trabajo. 1 75 75 7,5 10 6,75 0,00234 2,000 0,005
Tinas plásticas. (150 lt) 3 10 30 6 5 4,80 0,00167 1,000 0,002
Refrigeradora 1 575 575 115 5 92,00 0,03194 36,000 1,150
Matraz enlenmeyer de 2000 ml 2 24 48 24 2 12,00 0,00417 2,000 0,008
Utensilios de limpieza y desinf. 1 15 15 1 15,00 0,00521 2,000 0,010
93
ANEXO 13 COSTO TOTAL DE LA FORMULACION I
HORA MATERIALES DIRECTOS MANO DE OBRA DIRECTA COSTO GENERAL DE FABRICACIÓN
Detalle Cantidad Unidad P. Unitario
(Kg) P. Total Obreros Nº-/horas Costo (hora) c/hora total Detalle Costo Unidad Cantidad Unidad V. Total
08H15 Malva olorosa 0,1320 Kg 5,71518 0,75440 Obr. 1 8 0,83 6,64 Energía 8,269E-05 $/h 10 h 8.27E-4
Cola de caballo 0,1892 Kg 1,91887 0,36305 Obr. 2 8 0,83 6,64 Agua 0,13757 $/m3 0,025 m3 3.43E-3
Hierba luisa 0,0550 Kg 2,24679 0,12357 Gas 0,035 $/Kg 12 kg 0,42
Esencia de rosas 0,0550 Kg 4,64415 0,25543 Depre. total 0,3602
Menta 0,0482 Kg 6,55116 0,31577 Hielo 0,75 $/Kg 4 kg 3
Azúcar 1,2998 Kg 0,90000 1,16982
Sorbato de potasio 0,0037 Kg 8,30000 0,03071
Acido cítrico 0,0018 Kg 2,55000 0,00469
Colorante natural 0,0022 Lt 20,16000 0,04435
Frascos de 300cc 60,0 Unidad 0,07000 4,20000
Tapas con liner # 28 60,0 Unidad 0,03000 1,80000
22H45 Agua las rocas 22,0 Litros 0,00008 0,00176
TOTALES 9,06355 13,28 3,78445
RESUMEN:
C.M 9,06 P Unitario = Costo total = 26,12801 = 0,0014 ml de bebida
C.M.O.D: 13,28 ml de bebida 18395,43
C.G.F: 3,78 CST. TOTAL= 26,13
94
ANEXO 13.1 DEPRECIACIÓN DE MAQUINARIA Y EQUIPO
Materiales Cant. P. Unit P. Total Valor
residual Vida Útil Depreciaciones Tiempo uso Valor
$ $ $ (Años) Anual $/h (horas) ($)
Cocina semi- industrial. (2 hornillas) 1 350 350 35 10 31,50 0,01094 5,000 0,05469
Balanza 1500g/0.1g 1 295 295 29,5 10 26,55 0,00922 2,000 0,01844
Refractómetro (0 a 32 °Brix) 1 185 185 37 5 29,60 0,01028 2,000 0,02056
pH - metro digital (0 a 14) 1 99 99 19,8 5 15,84 0,00550 2,000 0,01100
Termómetro (-10 - 110°C). 1 17 17 3,4 5 2,72 0,00094 3,000 0,00283
Mesa de trabajo. 1 75 75 7,5 10 6,75 0,00234 8,000 0,01875
Ollas. 2 75 150 30 5 24,00 0,00833 6,000 0,05000
Tinas plásticas. (150 lt) 3 10 30 6 5 4,80 0,00167 4,000 0,00667
Jarras plásticas. (2 lt) 1 1 1 0,5 2 0,25 0,00009 2,000 0,00017
Columna de vidrio (6 lt) 1 1500 1500 300 5 240,00 0,08333 2,000 0,16667
Utensilios de limpieza y desinf. 1 15 15 1 15,00 0,00521 2,000 0,01042
95
ANEXO 14
NTE INEN 1 101:2005 BEBIDAS GASEOSAS REQUISITOS Requisitos físico-químicos
Parâmetro Mínimo Máximo
pH 2.4 5.0
Sólidos solubles (ºBRIX) > 7 --
Acidez titulable como ácido cítrico % -- 0.5
Carbonatación volumen de CO2 1 5
Requisitos Microbiológicos
N m M c Método de Ensayo
Coliformes NMP/100cm3 5 < 2 -- 0 NTE INEN 1 095
REP UFC/cm3 5 3 * 101 0 NTE INEN 1 529-5
Mohos UP/cm3 5 1 1 * 101 2 NTE INEN 1 529-10
Levaduras UP/cm3 5 1 1 * 101 2 NTE INEN 1 529-10
NPM = Número más probable UFC = Unidades formadoras de colonias UP = Unidades propagadoras n = número de unidades m = nivel de aceptación M = nivel de rechazo c = número de unidades permitidas entre m y M
96
ANEXO 15
NORMA BOLIVIANA NB 383 BEBIDAS ANALCOHOLICAS-REQUISITOS Requisitos físico-químicos
Parámetro Mínimo. Máximo.
ºBRIX 6,5 --
% acidez titulable como ácido cítrico -- 0,5
Requisitos Microbiológicos
Parámetros. Resumen Total.
Bacterias patógenas u organismos indicadores como E. coli
Libre de UFC
Mohos y Levaduras 12 muestras ≤ 5 UFC/100ml
1 muestra ≤ 20 UFC/100ml
Bacterias 12 muestras ≤10 UFC/100ml
1 muestra ≤ 50 UFC/100ml
97
ANEXO 16
Normas utilizadas
Método Norma Nro.
% Acidez titulable AOAC 942.15
pH AOAC 945.10
Aerobios mesófilos AOAC 997.02
Coliformes totales AOAC 997.02
Mohos y Levaduras AOAC 991.14
Volumen de CO2 INEN 1 082
ANEXO 17
FICHA DE ESTABILIDAD DE BEBIDA DE HIERBAS MEDICINALES
98
99
100
ANEXO 18
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA TAPA PLÁSTICA 28MM
Cliente: UTPL Fabricante: Latienvases Modelo: A28 – 5 Color y/o Litografía: Aplicación: Productos carbonatados y no carbonatados Fecha: 2008-04-23
Descripción:
Tapa diámetro 28mm, moldeada por compresión
Hilo de una entrada, 120 ranuras externas
Banda de seguridad, de 12 puentes (360°) Material:
Cuerpo : Polipropileno (PP)
Liner : Acetato de Vinyl Etileno - Libre de PVC Pesos:
Tapa completa : 290 - 310 mg
Liner : 200 - 220 mg Dimensiones:
Ver plano LTCO0801 Tipo de finish:
PCO 28mm, BPF 28mm, No Retornable Embalaje:
101
Caja de cartón corrugado
Bolsa de polietileno,
Cantidad por caja: 4,000 unidades
27 cajas por pallet Bodegaje:
Temperatura máxima a la sombra: 35°c Aire limpio y seco
Temperatura mínima de uso: 16°c
Tiempo máximo de almacenamiento entre despacho y embotellamiento: 6 meses
Humedad Relativa no mayor a 70% Datos Generales: Condiciones óptimas de tapado y Parámetros principales
Torque estático: Mínimo 12 in.lbs – Máximo 22 in.lbs
Carga Vertical del cabezal de tapado: 200 N
Test SST: No debe presentar filtración bajo 10.5 bar (150 psi)
Filtración estática permitida: 0
Torque de Remoción inicial recomendado hora cero: Mínimo 12 in.lbs - Máximo 20 in.lbs
Torque de remoción a las 24 horas: Entre 9 y 17 in.lbs
Torque de rotura de puentes a las 24 horas: Mínimo 6 in.lbs – Máximo 12 in.lbs
Retención de Carbonatación: Dentro de especificaciones Pepsico y Coca Cola Este documento fue preparado electrónicamente y es valido sin firmas.
Calle Novena #109 y Av. Domingo Comín.P.O.Box 09-01-9446.Tel.: +593(4)249-2929, +593(4)244-5266.Fax: +593(4)244-4954 GUAYAQUIL-ECUADOR e-mail: [email protected] . www.fadesa.com
102
ANEXO 19
FICHA TECNICA DEL COLORANTE
103
ANEXO 20
FICHA TECNICA DE ENVASES
Para hacer el soplado de esta botella (verde 330cc) utilizamos un material Pet
llamado preforma en pigmento verde de 18grs.
El diámetro de la botella es de 60mm de ancho por 140mm de altura; se sopla a
una presión de 220 PSI y a una temperatura de 220 ºC. En un proceso de
estiramiento, presión de aire para el soplado y moldeado.
Vilcabamba junto a la puerta de entrada a la ciudad. Barrio Plaza Vieja. Tel: 072640000. LOJA – ECUADOR
e-mail: [email protected] COMPAÑÍA MINAEXTRO LOJA
104
BIBLIOGRAFÍA
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futuro, ed. Moserrat. 1996, Quito-Ecuador. 654.
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3. Aromáticas.
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Alimentos y Productos Agropecuarios. 2002, Universidad Nacional
Agraria La Molina. : Lima Perú.
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12. SHACHMAN, M., A technical handbook for the beverage industry. 1 ed.
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14. GARCÍA R. J. C., C.V.F., Etnobotánica del bosque petrificado de
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oleorresinas de tres ecotipos de capsicum pubescens(ají) de la Provincia
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(Passiflora edulis f. flavicarpa) in Departamento de Ingeniería Química y
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23. Hipoclorito limite máximo. [cited.
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26. ROMERO N Carlos; PEÑAHERRERA Víctor , C.F., Deshidratación
Osmotica De Frutas De Hoja Caduca. 2005.
27. QUERUBINA, M.A., El Aceite Esencial de limón producido en España.
Contribución a su evaluación por Organismos Internacionales. 1999.
28. Carbonatación [cited; Available from:
http://ibox.saporiti.com.ar/news/viewNote.aspx?Id=30.