trabajo previo a la obtenciÓn del tÍtulo de ingeniero de
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
“OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE ALBEDO PULVERIZADO A PARTIR DE UN FRUTO CITRICO, PARA APLICACIÓN EN SALCHICHA”
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE ALIMENTOS
JUAN VICENTE MURGUEYTIO GARNIER
DIRECTOR: ING. PRISCILA MALDONADO
Quito, diciembre, 2015
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2015 Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo Juan Vicente Murgueytio Garnier, declaro que el trabajo aquí descrito
es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún frado
o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________ Juan Vicente Murgueytio Garnier
C.I 1721930822
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “obtención y caracterización de albedo pulverizado a partir de un fruto cítrico, para aplicación en salchicha”, que, para aspirar al título de Ingeniero de Alimentos fue desarrollado por Ing. Priscila Maldonado, bajo mi dirección
y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las
condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos
18 y 25.
___________________
Ing. Priscila Maldonado
Director del trabajo
C.I.170790626
DEDICATORIA
Dedico este trabajo de investigación a Dios, gracias a él tuve las
fuerzas necesarias y la convicción para terminar una estación
de mi vida, este proceso no pude alcanzarlo sin sus fuerzas y
gracia, sin él no podría emprender algo y terminarlo, sin él no
pudiera creer en mi mismo. ¨Porque un sueño que no incluye
ningún esfuerzo no es digno de ser soñado Habacuc 2:3-4¨.
Les dedico también a mis padres que por su apoyo incondicional
siempre han estado ahí con su paciencia y amor, a mi hermana
por cada día animarme a conquistarme a mi mismo y
entregarlo todo en el ring de batalla.
A Nohely Auz, quien fue una persona importante en este
trabajo ya que por su reto, influencia y ánimo constante, me
permitió esa motivación correcta para terminarlo.
A mi mismo porque cuando sabes en tu corazón que Dios es fiel
en empezar algo y fiel en terminarlo.
Filipenses 4:13; Todo lo puedo en él que me fortalece
AGRADECIMIENTO
Agradezco a la Ingeniera Priscila Maldonado por su tiempo,
dedicación, paciencia, por cada recurso y guía que aportó en
este trabajo, Gracias Inge Dios pone a las personas correctas en
los tiempos correctos para ser de edificación y de bendición
gracias por todo.
Agradezco a mis amigos por cada aportación a esta
investigación a Patricio Estrada, Silvita Cuaspud, por su
dedicación y apoyo incondicional, gracias por su guía y tiempo.
A mi amigo hermano y mentor; Cristian Flores por cada
oración y guía espiritual para que esto se vuelva una realidad.
Agradezco a la universidad Tecnológica Equinoccial por su
formación en mi vida profesional.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN iii
ABSTRACT iv
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 4
2.1. ASPECTOS GENERALES DE LOS CÍTRICOS 4
2.1.1 PARTES DEL FRUTO
2.1.1.1. Flavedo o epicardio 5
2.1.1.2. Albedo o mesocarpio 5
2.1.1.3. Endocarpio 5
2.1.2. LOS CÍTRICOS EN EL ECUADOR 7
2.1.2.1. Naranja 7
2.1.2.1.1.Generalidades 8
2.1.2.1.2.Variedades del naranjo. 8
2.1.2.2. Limón 9
2.1.2.2.1.Generalidades 9
2.1.2.2.2.Variedades 10
2.1.2.3. Toronja 10
2.1.2.3.1.Generalidades 11
2.1.2.3.2.Variedades 11
2.1.2.4. Composición química de cítricos 12
2.1.2.5 Albedo 13
2.1.2.5.1.Estructura del albedo 13
2.1.2.5.2.Polisacáridos de pared celular en el albedo 14
ii
PÁGINA
2.1.2.6 Pectina 15
2.1.2.6.2 Estructura y composición 18
2.1.2.6.3 Propiedades generales 20
2.1.2.6.4 Presencia y función biológica 21
2.1.2.6.5 Usos y aplicaciones de las pectinas 22
2.1.2.6.5 Propiedades fisicoquímicas de las pectinas 23
2.1.2.8 Textura y reología de los alimentos 27
2.1.2.8.1 Textura 27
2.1.2.8.2 Fuerza de corte 27
2.1.2.8.3 Análisis del perfil de textura en productos cárnicos (tpa). 29
2.1.2.9. Instrumentos de medición de textura 32
2.1.2.9.1 Texturómetro 29
2.1.2.9.2 Celda Kramer 30
3. METODOLOGÍA 33
3.1. SELECCIÓN DE MATERIA PRIMA 33
3.2.OBTENCIÓN DE PECTINA 34
3.2.1.DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE PECTINA DE ALBEDO DE CÍTRICOS 35
3.3. RENDIMIENTO DE LA OBTENCIÓN DE PECTINA 37
3.4. HUMEDAD DE LAS PECTINAS CÍTRICAS 38
3.5. APLICACIÓN DE PECTINA EN EMULSIONES CÁRNICAS 38
3.5.1. FORMULACIÓN 38
3.5.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DE SALCHICHAS. 39
3.5.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL
EMBUTIDO 41
iii
PÁGINA
3.6. ANÁLISIS PERFIL DE TEXTURA PARA EL PRODUCTO CÁRNICO
EMULSIONADO CON LA INCLUSIÓN DE PECTINA CÍTRICA. 49
3.6.1. FUERZA DE CORTE Y ESFUERZO AL CORTAR CON LA CELDA
KRAMER 43
3.7. ANÁLISIS BROMATOLÓGICOS 44
3.8. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO 44
3.8.1. PREPARACIÓN E INOCULACIÓN DE LA MUESTRA 45
3.8.2. DETERMINACIÓN DE Aerobios mesófilos 45
3.8.3. DETERMINACIÓN DE E.coli 46
3.8.4. DETERMINACIÓN DE Staphylococcus aureus 46
3.8.5. DETERMINACIÓN DE Salmonella 47
3.9. DISEÑO EXPERIMENTAL 48
3.10. ANÁLISIS DE DATOS 49
3.11 ANÁLISIS SENSORIAL 49
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 50
4.1. RENDIMIENTO DE LAS PECTINAS DE CITRICOS EN LA ETAPA DE
LA EXTRACCIÓN 50
4.2. PORCENTAJE DE HUMEDAD DE LAS PECTINAS CÍTRICAS 52
4.3. RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD SENSORIAL 53
4.3.1. OLOR 54
4.3.2. COLOR 55
4.3.3. SABOR 58
iv
PÁGINA
4.4. SELECCIÓN DEL MEJOR TRATAMIENTO 59
4.5. ANÁLISIS FÍSICOS
4.5.1. ANÁLISIS DE TEXTURA 61
4.5.2. ANÁLISIS DE FUERZA DE CORTE Y ESFUERZO CON LA
CELDA KRAMER 65
4.6. ANÁLISIS BROMATOLÓGICOS 68
4.7. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO 69
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 73
6. BIBLIOGRAFÍA 77
7. ANEXOS 81
v
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Descripción de los componentes químicos de los cítricos de
naranja, limón y toronja. 13
Tabla 2. Compuestos principales que constituyen la estructura del albedo
de los cítricos. 14
Tabla 3. Contenido de sustancias pécticas en vegetales conocidos por
cada 100 g 16
Tabla 4. Requisitos bromatológicos para productos cárnicos cocidos según
norma inen 1338:10. 26
Tabla 5. Requisitos bromatológicos para productos cárnicos cocidos según
la norma inen 1338:10. 26
Tabla 6. Parámetros mecánicos y dimensiones en que se expresa los
resultados de las pruebas de medición. 28
Tabla 7. Parámetros para medir y calcular textura. 30
Tabla 8. Formulación de salchicha de cerdo tipo ii con adición de pectina
cítrica 38
Tabla 9. Análisis bromatológicos realizados 44
Tabla 10. Diseño experimental de la elaboración de salchicha con la adición
de pectina cítrica. 48
vi
PÁGINA
Tabla 11. Comparativo de las propiedades morfológicas de diferentes
especies de cítricos. 50
Tabla 12. Porcentaje de humedad de las pectinas extraídas y porcentaje
de pectina comercial. 52
Tabla 13. Resumen de medias por atributos 53
Tabla 14. Resumen de análisis global 59
Tabla 15. Efecto global de la pectina de limón al 3% sobre el perfil de
textura de salchichas con la sonda de acrílico de 2,5 cm de
diámetro. 62
Tabla 16. Efecto global de la pectina de limón al 3% sobre el perfil de
textura de salchichas con la celda kramer. 65
Tabla 17. Los resultados obtenidos en la determinación de proteína
para el tratamiento t3 y la muestra control se muestra 68
Tabla 18. Determinación de proteína para el tratamiento t3 y la muestra
control tc 68
Tabla 19. Resultados de análisis microbiológicos y requisitos según norma
INEN 1338:10 para productos cárnicos cocidos 70
vii
ÍNDICE DE FIGURAS PÁGINA
Figura 1. Fisiología de los cítricos 6
Figura 2. Pectinas de alto grado de metoxilo con un 80% ge. 20
Figura 3. Pectinas de bajo grado de metoxilo con un 20% ge. 20
Figura 4. Curva típica con el instrumento de medición 28
Figura 5. Proceso de pectina de albedo de cítricos 33
Figura 6. Elaboración de salchicha de pollo con adición de polvo de de
cítricos. 40
Figura 7. Grafica de la desviación estándar obtenida para el atributo
olor en los tratamientos T1,T2,T3, con intervalos del 95,0% de confianza. 54
Figura 8. Gráfica de la desviación estándar obtenida para el atributo
color en los tratamientos T1,T2,T3, con intervalos del 95,0% de confianza. 56
Figura9. Salchicha tratamiento T1,T2,T3 vs salchicha control 57
Figura 10. Calificación promedio obtenida para el atributo sabor en los tratamientos t1,t2, t3, con intervalos del 95,0% de confianza 58
Figura 11. Perfil descriptivo de los tratamientos en función al contenido
de pectina. 60
viii
PÁGINA
Figura 12. Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de
textura, dureza (N), en la salchicha formulada con pectina de
limón al 3% y la muestra control. 63
Figura 13.Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de
textura de la salchicha formulada con pectina de limón a 3% y la
muestra control en el efecto de parámetro de la adhesividad (j)
con la sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro. 63
Figura 14. Sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro; texturometro ta-xt2i 64
Figura 15.Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de
textura de la salchicha formulada con pectina de limón al 3% y la
muestra control en el efecto del parámetro de la dureza (n) con la
celda kramer.. 66
Figura 16.Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de la
salchicha formulada con pectina de limón al 3% y la muestra
control en el efecto del parámetro de la adhesividad (j), con la
celda kramer 67
Figura 17. Celda kramer comprensión texturometro ta-xt2i 67
ix
ÍNDICE DE ANEXOS PÁGINA
Anexo I. Proceso de obtención del albedo selección de materia prima 81
Anexo II. Proceso de elaboración de salchicha selección de materia prima 85
Anexo III. Test sensorial 88
Anexo IV. Desarrollo del análisis de aceptabilidad sensorial evaluación de
tratamientos por panelistas no entrenados 89
Anexo V. Análisis de textura 90
Anexo VI. Resultados análisis microbiológicos 91
x
RESUMEN
El presente trabajo tuvo como objetivo obtener polvo de pectina de los
cítricos de toronja, naranja y limón para su aplicación en embutidos tipo
emulsión. Se determinó el porcentaje de rendimiento de pectina después de
un proceso térmico de deshidratado y de micro-pulverización. Se reporta que
la variable no es significativamente diferente con un 75,04% para la toronja,
61,9% para la naranja y 43,7% para el limón, adicional se determina un
análisis de humedad donde se reporta que las tres pectinas están en el
rango de humedad 8,68-10,81% comparadas con una pectina comercial.
Para la elaboración de las salchichas con polvo de pectina cítrica se
utilizaron tres tratamientos correspondientes a cada tipo de cítrica pectina
considerando un mismo porcentaje para su formulación; T1= 3% de polvo de
pectina de toronja, T2= 3% de polvo de pectina de naranja y T3= 3% de polvo
de pectina de limón. Se determinó la aceptabilidad sensorial evaluando los
atributos de color, sabor, olor. Donde existieron diferencias significativas en
el atributo del sabor del tratamiento T3 de polvo de pectina de limón al 3%
generando una mayor puntuación de aceptabilidad de 4,31/5 en el cual se
escogió como el mejor tratamiento. Se realizó un análisis físico-instrumental
la (textura) del tratamiento T3 y adicionalmente se toma una muestra patrón
la cual no tuvo en su formulación polvo de pectina cítrica este tratamiento se
lo denominó T0. Se determinó que las salchichas formuladas con polvo de
pectina de limón al 3% alcanzaron un rendimiento significativamente superior
a (P<0.01) que las salchichas control, ya que estas liberaron más agua
(aprox. 20%). La dureza, adhesividad y gomosidad fueron significativamente
superiores (P<0.01). En la muestra T3 de pectina cítrica se determinó el
contenido de proteína conforme a los requisitos de la NTE INEN 1338:10
donde se denotó que no existen diferencias significativas comparadas con la
muestra control. Se desarrolló la caracterización microbiológica cumpliendo
con el conteo total de Aerobios mesófilos, Staphylococcus aureus,
Escherichia coli y Salmonella en los tratamientos T0 y T3. Los resultados
xi
obtenidos se encontraron dentro de los requerimientos de la Norma Técnica
INEN 1338:10.
xii
ABSTRACT
This work aims to obtain powder pectin citrus grapefruit, orange and lemon
emulsion for use in type sausages. The percentage yield of pectin after a
heat dehydration process and micro-spray was determined. It is reported that
the variable is not significantly different with 75.04% for grapefruit, oranges
for 61.9% and 43.7% for lemon, additional moisture analysis is reported
where it is determined that the three pectin’s are humidity in the range of 8.68
to 10.81% compared with a commercial pectin. For the preparation of
sausages with citrus pectin powder three treatments for each type of citrus
pectin considering the same percentage for formulation used; T1 = 3% pectin
powder grapefruit, T2 = 3% orange pectin powder and T3 = 3% lemon pectin
powder. Sensory acceptability was determined by evaluating the attributes of
color, taste, smell. Where there were significant differences in flavor attribute
T3 treatment of lemon pectin powder 3% generating greater acceptability
score of 4.31 / 5 in which it was chosen as the best treatment. A physical-
instrumental analysis was performed the (texture) T3 treatment and
additionally a standard sample which failed in its citrus pectin powder
formulation of this treatment was termed T0 is taken. It was determined that
the sausages made with lemon pectin powder 3% reached a significantly
higher (P <0.01) than control sausages performance as these released more
water (approx. 20%). The hardness, adhesiveness and gumminess were
significantly higher (P <0.01). 10, where it is denoted that there are no
significant differences compared to the control sample: In the sample of citrus
pectin T3 protein content in accordance with the requirements of NTE INEN
1338 was determined. Microbiological characteristics complying with the total
count of aerobic mesospheric bacteria, Staphylococcus aureus, Escherichia
coli and Salmonella in T0 and T3 were developed. The results were within
the requirements of Technical Standard INEN 1338.10.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
La cadena productiva de cítricos en una industria, brinda productos como jugos,
concentrados, néctares, purés, pastas, pulpas, jaleas y mermeladas, dentro de
los subproductos obtenidos están la cáscara (albedo y flavedo), semillas,
membranas y vesículas de jugo, representando aproximadamente el 50% del
peso de la fruta entera original. Estos subproductos pueden utilizarse en el
desarrollo de productos aportando un valor agregado.
Los residuos de los críticos (naranja, limón, lima) tales como su cáscara,
contienen celulosa, pectina, hemicelulosa y otros compuestos de bajo peso
molecular. Poseen, por tanto, grupos funcionales activos como el carboxilo de
las pectinas y los hidroxilos de la celulosa.
La pectina es un subproducto que puede obtener a partir del albedo de cítricos,
se los utiliza para la elaboración de licores, perfumes, artículos de aseo,
enmascarador de olor, y como materias primas para la elaboración de
productos farmacéuticos, entre otras aplicaciones.
Este tipo de polisacárido se emplea en la industria de alimentos como
espesante, gelificante, emulsificante y estabilizante, y en el campo
farmacológico se las emplea como agentes antimetástasis, inmunoestimulantes
y antiulcerosos. Además la pectina, por ser una fibra soluble, disminuye las
pequeñas porciones de lipoproteína de baja densidad en la sangre, sin alterar
los niveles de lipoproteína de alta densidad, que es buena para la salud
humana.
Las sustancias pépticas de los cítricos tienen la facultad de obtener grandes
cantidades de agua y formar un gel, es por eso que la importancia del albedo en
2
el desarrollo de subproductos de las industrias, por ende se desea investigar y
obtener un complemento de estudio en su caracterización.
Industrialmente la pectina es extraida por un método de hidrólisis ácida o
enzimática. Los solventes más usados son: agua, etanol y metanol. El
pretratamiento con microondas del material vegetal aumenta sus características
porosas capilares y su capacidad de absorción de agua; además, las altas
temperaturas implicadas pueden inhibir la actividad pectinesterasa que degrada
las pectinas antes de su extracción. Estos cambios permiten mejorar la
producción de pectina y su masa molecular, así como la fortaleza del gel.
En la actualidad toda la pectina consumida en el mundo la proveen dos
grandes empresas las cuales manejan el monopolio y exportación en cuanto a
su producción internacional: Hércules de México y Danisco, la primera es una
empresa Norteamericana y la segunda Danesa (Merchand, 2003).
El efecto de adición de harina de cáscara de naranja en las características
fisicoquímicas, textuales y sensoriales de salchichas, se demuestra que la
cascara de cítricos (naranja) lográ desempeñar un papel importante como
ingrediente por su alto contenido de fibra, la cual aumenta el rendimiento en los
embutidos. Si bien las diferencias en algunos parámetros de textura son
importantes, esto puede ser compensado con la adición de otros ingredientes
como harina de trigo o carrageninas, a fin de obtener una textura similar. En la
investigación se demuestra que la cascara de naranja mejora el rendimiento y
no altera en gran medida algunos atributos sensoriales en la cual mejora la
calidad nutricional del embutido (Nacameh, 2010).
En la ciudad de México se desarrolló una investigación sobre las variables en el
contenido de pectina en cítricos, como la cantidad de agua y el contenido de
albedo presente en el fruto las cuales influyen proporcionalmente al rendimiento
del ácido poligalactúrónicos, determinando que los cítricos son materias primas
3
factibles para extraer pectinas por lo cual este producto es muy comercializado
a escala mundial, obteniendo como resultado que la naranja fue el primer cítrico
en aportar mayor rendimiento (base seca) de pectina cítrica de (13.02%) en
comparación al Limón (2.35%), Toronja (8.42%), Mandarina (2.45%) (Maruri,
2004).
En el Ecuador, no existe un estudio específico sobre la utilización de la cáscara
de cítricos a partir del albedo (pectina), ni sobre el porcentaje de desperdicio
que generan las empresas que elaboran bebidas a base de estas frutas.
El objetivo de este trabajo de investigación es obtener y caracterizar el albedo
pulverizado a partir de un fruto cítrico, para aplicación en salchicha.
Para cumplir con el objetivo general se plantearon los siguientes objetivos
específicos.
• Obtener pectina a partir del albedo de tres frutos cítricos.
• Determinar el rendimiento de pectina en los albedos.
• Aplicar la formulación para la elaboración de la salchicha con la adición
de pectina cítrica al 3%.
• Realizar el análisis sensorial e instrumental de la salchicha con pectina
cítrica
• Realizar un análisis bromatológico y microbiológico de la salchicha con
pectina cítrica.
2. MARCO TEÓRICO
4
2. MARCO TEÓRICO
2.1. ASPECTOS GENERALES DE LOS CÍTRICOS
Botánicamente, los cítricos pertenecen a la familia Rutácea, subfamilia
aurantoideae, división Embriophyta siphonogama, subdivisión Angiosperma,
clase Dicotyledonea, subclase Rosidae, supe orden Rutanae, orden Rutales
(Swingle 2003 & Ávila 1998).
Los géneros de los cítricos que se constituyen en seis clases: (Citrus, Clymenia,
Eremocitrus, Fortunella, Microcitrus y Poncirus) se encuentran dentro de la
subtribu Citrinae y sólo tres de ellos tienen importancia comercial: Poncirus
(naranjo trifoliado), Fortunella (Kumquat) y Citrus (Moore, 2001). Las especies
del género Citrus son las más importantes desde un punto de vista agronómico.
(Agustí, 2003).
Los árboles de cítricos son de forma variable y tamaño diferente, según las
especies. En la parte central de las hojas presentan espinas de grandes a
pequeñas. Las hojas son unifoliadas, las flores (azahar) son muy blancas y los
frutos son hesperidios de forma variable. Las semillas, sin endospermo,
presentan, en muchas de las especies, dos o más embriones. todas las
especies de Citrus son diploides, con 2n = 18 cromosomas, y con un genoma
relativamente pequeño (Arumuganathan, 1991 & Ávila, 1998).
Los cítricos tienen su origen en el Asia oriental, concretamente en la zona que
abarca desde la vertiente meridional del Himalaya hasta China meridional,
Indochina, Tailandia, Malasia e Indonesia. Hoy en día, su cultivo se extiende por
la mayor parte de las regiones tropicales y subtropicales como países entre
5
Argentina, Brasil, Perú, Ecuador, Colombia (Arumuganathan, 1991 & Ávila,
1998).
2.1.1 PARTES DEL FRUTO
A continuación se explica las partes que conforman el fruto cítrico.
2.1.1.1. Flavedo o epicardio. Es el tejido exterior llamado (flavedo o epicardio), está en contacto con la
epidermis (Figura 1), las vesículas contienen la mayor parte de los pigmentos y
los aceites esenciales de los cítricos, estos se disponen en numerosos sacos o
glándulas cuyo diámetro varía de 0.4 a 0.6 milímetros. Los pigmentos son
carotenoides y éstos, al igual que los aceites esenciales, se encuentran en gran
proporción en el flavedo, la cantidad de carotenoides (20-30mg/ 100g) y la de
los aceites esenciales es de (0.05 a 1ml por 100cm2 de superficie). También
existe una cutícula externa formada por ceras y otros lípidos (Primo, 1998).
La cáscara de los cítricos posee importantes partes, como la fibra soluble su
fusión es regular tránsito intestinal, en el cual se da el vaciamiento gástrico y
por ello da sensación de saciedad: por eso al terminar las comidas se debe
consumir una fruta, esto también causa una disminución de las cifras de
glucosa y de colesterol (Ávila, 1998; Borroto, 1991 & Manzzuz, 1996).
2.1.1.2. Albedo o mesocarpio En la parte inferior del flavedo está el albedo, un tejido esponjoso y blanco,
forma el eje central del fruto que proporciona agua y materiales nutritivos
(Figura 1). En el albedo se constituye del 20-60% de la totalidad del fruto, el
grosor de la corteza de los cítricos varían entre (4mm a 12mm). En el albedo
6
fresco hay un porcentaje de agua de un 75-80%, mientras que sus principales
componentes, calculados en relación a la materia seca, son el 44% de
azúcares, 33% de celulosa y 20% de sustancias pépticas (Figueiredo, 1990).
2.1.1.3 Endocarpio
En los cítricos se presenta como la parte comestible, está constituido por
carpelos o segmentos, separados por las membranas intercarpelares o
membranas del segmento, estos forman una especie de sacos que a su vez
contienen el jugo (Figura 1). Al prensar éstos sacos se separa el jugo que
compuesto por componentes solubles, como colorantes y pectinas. La naranja
es comestible porque contiene celulosa y fibra, algunas variedades son muy
apreciadas por su poco residuo fibroso como la Navelate. La fibra y la pectina
aportan al adecuado funcionamiento en el organismo para disminuir el
colesterol (Figueiredo, 1990).
Figura 1. Fisiología de los cítricos (Rivero, 2003)
7
2.1.2. LOS CÍTRICOS EN EL ECUADOR
La ubicación geográfica del Ecuador y sus regiones, cuentan con condiciones
favorables para el cultivo de cítricos. La naranja, lima, limón, mandarina y
toronja son los principales cultivos que se pueden encontrar en las tres regiones
continentales del país. El cítrico que más se produce en el país es la naranja,
según cifras del Servicio de Información del Censo Agropecuario (SICA), la
producción corresponde a más del 80% (Romajaro, 2012).
En la industria Ecuatoriana el procesamiento de la naranja es bajo, su
participación en el comercio de jugo de naranja es mínima y en el caso del
aceite esencial es nula. La producción en el país representó el 0,28% de la
producción mundial, en el 2004. Tradicionalmente el cultivo de naranja se ha
desarrollado para el abastecimiento del mercado interno (Heredia, 2007).
2.1.2.1. Naranja La naranja pertenece al genero Citrus de la familia de las Rutáceas. El árbol de
naranja, conocido como “naranjo dulce”, se origina en el Sudeste Asiático,
particularmente del sur de China, su extensión se da desde Oriente a través de
la Ruta de la Seda. Durante la edad Media, el naranjo dulce fue llevado al norte
de África y posteriormente al sur de Europa, donde se inicia su cultivo cerca de
los siglos XV y XVI.
De igual forma la naranja fue introducida a América con la llegada de los
españoles y los portugueses en sus viajes de exploración; y es actualmente
uno de los cítricos más cultivados en el todo el mundo (Heredia, 2008).
8
2.1.2.1.1. Generalidades
La forma de la naranja es esférica, tiene un diámetro medio de 6 a 10 cm, y su
color es naranja con totalidades claras su sabor es dado por el tipo de
variedad. Al igual que las demás frutas cítricas, la naranja posee propiedades
refrescantes y un importante valor nutricional. La naranja se caracteriza por
tener una fuente de fibra y minerales como potasio, calcio y magnesio, su alto
contenido de vitamina C en especial, es una de las razones por las cuales se
constituyen en una de las frutas más populares y consumidas del mundo
entero. La naranja puede consumirse directamente como fruta postre y es
utilizada como ingrediente para la elaboración de una amplia variedad de platos
gastronómicos, el producto derivado con más importancia en términos
comerciales es el jugo o zumo de naranja (Heredia, 2008).
2.1.2.1.2. Variedades del naranjo.
Existen muchas variedades de la fruta, muchas de ellas han surgido de
mutaciones naturales debido a las condiciones climatológicas y del suelo
existente en las diferentes zonas de cultivo.
La variedad de cada tipo de cítrico determina el tipo de uso en la industria, ya
sea para ser comercializado en estado fresco o para ser procesado. Existen
diferencias por su tamaño, color, textura de la cáscara, jugosidad, entre otras; la
característica fundamental que se toman en cuenta para clasificar a esta fruta
es por su sabor. Las variedades más importantes en el mundo son conocidas
como naranjas dulces y se clasifican en tres grandes grupos:
9
• Navel: Estas variedades se caracterizan por ser frutos de gran tamaño;
su color varía entre naranja pálido a naranja intenso. No posee semillas y
son fáciles de pelar, por lo que se prefiere su consumo fresco; además
son adecuadas para elaborar zumos ya que el sabor de su jugo es
amargo. Pertenecen a este grupo las variedades Naval, Navelate,
Navelina, Washington Navel entre otros.
• Blancas: El tamaño de estas variedades va de mediano a grande,
mientras que la coloración de los frutos se da entre un tono amarillo-
naranja intenso. Todas poseen abundante zumo de calidad y aunque
algunas presentan gran cantidad de semillas, la industria las utiliza para
el procesamiento de jugo. Pertenecen a este grupo las variedades
Valencia Late, Salustiana, Ambersweet etc (Heredia, 2008).
• Sanguina: Estas variedades son cultivadas únicamente en la región del
Mediterráneo, presentan una similitud a las naranjas blancas pero en su
pulpa presenta un pigmento rojo cuyo sabor es extremadamente dulce.
Pertenecen a este grupo las variedades Sanguinelli Maltaise (Heredia,
2008).
2.1.2.2. Limón Son cítricos del género Citrus de la familia de las Rutáceas. Son originarias del
Sudeste Asiático, existen cultivos en casi todos los países del mundo. Su
difusión empezó durante la Edad Media, cuando fueron llevadas al norte de
África y más tarde, a la región del Mediterráneo. Finalmente, el limonero fue
introducido en el continente americano con la llegada de los españoles
(Albalodejo, 2006).
10
2.1.2.2.1. Generalidades Su nombre científico es Citrus uarantifolia, este árbol tiene una altura de 5
metros. El limón no solamente se utiliza en bebidas por su abundante riqueza
en vitamina C, también su cáscara es utilizada como alimento balanceado para
el ganado, en las fabricas se obtiene el aceite de limón (se necesitan
aproximadamente 4000 limones para obtener 1kg. de aceite), además este
cítrico se lo aplica también para productos medicinales y cosméticos, tales
como el perfume, ya que obtiene la esencia del mismo de la corteza del limón.
Su fruto oscila en un diámetro de 6-8cm, su color es amarillo o verde y posee
una gruesa corteza que oculta una capa blanca esponjosa e insípida, debajo de
la cual se encuentra la pulpa. Los limones brotan en un tiempo estimado de un
año. En cuanto a la cosecha, se debe realizar de forma escalonada, cuando
presentan un estado de madurez.
Sus distintas especies se diferencian por la forma y color de sus frutos, por su
acidez y periodos de maduración de los mismos (Albalodejo, 2006).
2.1.2.2.2. Variedades
Las variedades más comercializadas en el mundo son conocidas como:
• Limón Verna
• Limón Fino o Primofiori
• Limón Eureka
• Limón Lisbon
Se diferencian entre si es por su contenido de zumo, la textura y grosor de su
corteza, su color y la presencia o no de semillas (Albalodejo, 2006).
11
2.1.2.3. Toronja Su origen es de Europa y es semejante al pomelo americano, el nombre de la
fruta, proviene de la voz árabe peninsular "turunga', que procede, a su vez, del
persa "torang'. Esta fruta cítrica se conoce desde tiempos muy antiguos, tiene
una historia curiosa: es un vocablo que llegó al español procedente del inglés
"pommelo' y éste, del "pompel que significa “grande limoes", (Fernández, 2014).
2.1.2.3.1. Generalidades
El árbol del pomelo (Citrus x paradisi), a veces llamado pomelero o toronjo
pertenece a la familia de las rutáceas, cultivado desde el siglos XVII, es un
árbol perennifolio, de 5 a 6 m de altura, con la copa redondeada, el ramaje poco
denso, alcanzando varios pies de diámetro; las ramas jóvenes presentan
espinas cortas y flexibles en las axilas foliares. Su fruto oscila un diámetro de
15 cm. Está recubierto de una cáscara gruesa, carnosa despegada del
endocarpio, su color se da en tonalidades entre amarillo o rosáceo, con
glándulas oleosas pequeñas y muy aromáticas. Tiene de 11-14 carpelos firmes,
muy jugosos, dulces o ácidos según la variedad, separados por paredes
membranosas; tiene un sabor característico amargo y su pulpa es de color
amarillo pálido o rojo muy intenso (Agustí, 2003).
2.1.2.3.2. Variedades
Las variedades más comercializadas en el mundo son conocidas como:
• Toronja de color rosa
• Toronja rojas
• Toronjas blancas
12
La diferencia entre estos es que las dos primeras se producen en el estado de
Texas y son más dulces que las blancas, las blancas son más ácidas.
2.1.2.4. Composición química de cítricos
El tejido vegetal de cada cítrico esta estructurado químicamente por una mayor
proporción de pectina soluble y protopectina. El ablandamiento que ocurre
durante el madurado o calentamiento es acompañado por una pérdida de
protopectina y un incremento en pectina soluble en agua, por lo tanto no toda la
fruta cítrica es apropiada para la obtención de este gelificante ya que su
cotización depende del peso molecular de las sustancias pécticas, del grado de
esterificación, de la cantidad y de las características del compuesto (Bourne,
2011).
Los cítricos se caracterizan desde el punto de vista nutricional, por ser una
fuente rica en micronutrientes y compuestos químicos; ya que se consideran
alimentos prebióticos previniendo enfermedades y generando beneficios sobre
el organismo ya que su acción antioxidante ayuda a prevenir un sinfín de
enfermedades por ejemplo; infecciones en las vias respiratorias, ayudan al
fortalecimiento del sistema inmunológico, estreñimiento, anemia, mareos,
reumatismo, piorrea, insomnio, asma y problemas de la piel son estimulantes
para el riñón, antiinflamatorios, gota, reumatismo y evitan el cáncer; ya que
estos inhiben el crecimiento de tumores disminuyendo los radicales libres que
se presentan en las células del organismo, los compuestos químicos de la
naranja, toronja, limón se describen en la Tabla 1.
13
Tabla 1. Descripción de los componentes químicos de los cítricos de naranja, limón y toronja.
COMPOSICIÓN DE CÍTRICOS (100 G DE SUSTANCIAS COMESTIBLES)
*NARANJA **LIMÓN ***TORONJA Agua 87.1 g Agua 90.1 g Agua 91.3 g Proteínas 1 g Proteínas 1.1 g Proteínas 0.50 g Lípidos 0.2 g Lípidos 0.03 g Lípidos 0.20g Carbohidratos 12.2 g Carbohidratos 8.2 g Carbohidratos 1.90 g Calorías 49 kcal Calorías 27 kcal Calorías 17 kcal Vitamina A 200UI Vitamina A 20UI Vitamina A 1.67 ug Vitamina B1 0.1 mg Vitamina B1 0.04 mg Vitamina B12 0ug Vitamina B6 0.03 mg Vitamina B6 0.06 mg Vitamina B3 0.25 mg Ácido nicotínico 0.2 mg Ácido nicotínico 0.1 mg Fibra 2.80 g Vitamina C 50 mg Vitamina C 45 mg Vitamina C 44 mg Sodio 0.3 mg Sodio 6 mg Sodio 2 mg Calcio 41 mg Calcio 26 mg Calcio 13 mg Hierro 0.4 mg Hierro 0.4 mg Hierro 0.20 mg Ácido pantoténico 0.2 mg Ácido pantoténico 0.2 mg Azúcares 1.90 g Ácido cítrico 980 mg Ácido cítrico 3840 mg Ácido oxálico 24 mg Ácido oxálico 24 mg Potasio 170 mg Potasio 148 mg Fósforo 8 mg Fósforo 8 mg
*(Moreiras; 2013) ** (Botanical-online; 2014) *** (Funiber; 2012)
2.1.2.5 Albedo
2.1.2.5.1. Estructura del albedo
El albedo o mesocarpio de los cítricos es la parte blanca esponjosa que se
encuentra entre el endocarpio (pulpa), cuya finalidad es de servir de unión entre
albedo y flavedo. La Tabla 2 indica los compuestos que conforman la estructura
del albedo, los compuestos que prevalecen son los azucares, entre los cuales
predomina la glucosa (63%), la fructosa (20%) y la sacarosa (16%) (Quiroz
2009 & Rivero, 2003).
14
Tabla 2. Compuestos principales que constituyen la estructura del albedo de los cítricos.
Composición del albedo
Agua 75%
Azúcares 9%
Celulosa y Lignina 6.5%
Sustancias pépticas 4%
Glucósidos 3.5%
Ácidos orgánicos 1.50%
Otras sustancias 0.50%
(Fálder 1998 & Rivero 2003)
2.1.2.5.2. Polisacáridos de pared celular en el albedo
Los polisacáridos más importantes que contiene el albedo son:
• La celulosa: es el polisacárido más común se lo encuentra en el reino
vegetal, es un polímero no ramificado formado por moléculas de glucosa
enlaces por glucosídicos β (1→4), su principal función es aportar la
rigidez de la pared celular vegetal. Las microfibrillas de celulosa están
estructuradas por una forma cristalina y estabilizada por puentes de
hidrógeno intra e intermoleculares, con cadenas designadas de forma
paralela y anti paralela. La hidrólisis completa de la celulosa a partir de
ácidos produce glucosa como único monosacárido.
• La hemicelulosa: los glucanos se unen mediante puentes de hidrógeno a
15
la celulosa; se los encuentra recubriendo las microfibrillas o actuando de
puente entre microfibrillas formando una red existen dos grupos
mayoritarios de hemicelulosas en las plantas: el xiloglucano (XiG) y el
glucuron-arabinoxilano (GAX).
• La lignina: es una sustancia abundante de la pared celular
específicamente en la matriz de las plantas leñosas. Es un polímero
formado por restos fenilpropanoides, se los encuentran en los alcoholes
cumarílico, coniferílico y sinapílico, unidos entre sí por enlaces éter (C-O-
C). Debido al carácter hidrofóbico que desplaza el agua de las paredes
celulares secundarias, incrementando la resistencia química y la rigidez
de la pared. Las ligninas son solubles en álcalis fuertes como: hidróxido
de sodio, polímeros insolubles en ácidos. La hemicelulosa y los
polisacáridos pécticos, así como la lignina, congenian con las fibras de
celulosa, creando una estructura rígida a lo largo de la pared celular
vegetal.
La Pectina: deriva de la palabra griega “Pekos” denso, espeso (Brummell,
2001).
2.1.2.6 Pectina La pectina presenta un grupo complejo de heteropolisacáridos estructurales
contienen sobre todo unidades de ácido galacturónico, su principal función es
de firmeza de algunos productos. Estos compuestos están presentes en las
paredes celulares primarias y en la laminilla media de las células
parenquimatosas de muchas plantas, donde singularmente están asociadas con
otros componentes de la pared celular, tales como la celulosa, hemicelulosa y la
lignina. La disolución de los componentes de dicha pared celular, sobre todo de
16
las pectinas se ha relacionado con el ablandamiento de diversas especies
vegetales (Stephen, 2006 & Badui D, 2006 & Ferreira A, 2007).
El tipo de fruto va a depender de la cantidad y calidad de pectina útil que
presentan cada especie, condiciones climáticas e incluso según las diferencias
partes de la misma planta del estado de maduración en la cosecha, de las
condiciones de manejo y de la actividad enzimática después de la recolección y
desde luego, del proceso de extracción (Badui D, 2006).
La calidad y la cantidad también dependerán de la parte del fruto que se utilice
y de la tecnología empleada en el proceso de obtención. La mayor cantidad de
material péctico es insoluble en agua y se encuentra en frutos sin madurar, la
solubilidad aumentan con la madurez se genera cambios en la firmeza del fruto
(Stephen, 2006; Badui D, 2006 & Ferreira, 2007).
La pectina se la encuentra debajo de la corteza (albedo), también encontramos
pequeñas cantidades de cumarinas, estas actúan e inhiben la formación de
radicales libres que causan el cáncer. Entre ellas cabe citar la limetina, el
bergapteno, el aurapteno y la bergamotita (Untiveros, 2003).
En la Tabla 3, se muestra el contenido de pectina por cada 100 gramos
demostrando así que fruta es la que más posee un contenido péctico y la que
menos posee material péctico; y encontrando así diferencias en su contenido.
17
Tabla 3. Contenido de sustancias pécticas en vegetales conocidos por cada 100 g
Producto Contenido Limón 2.5 – 4.0
Naranja 3.5 – 5.5 Manzana 1.5 – 2.5
Lima 3.9 Papaya 1.2
Grosellas 1.52 Albaricoque 0.99
Peras 0.6 Fresas 0.68
Cerezas 0.16 (Rivero, 2003)
2.1.2.6.1 Clasificación de las sustancias pécticas
Se distinguen dos clases principales de sustancias pécticas (los ácidos
pectinícos), que poseen una pequeña porción de ácidos galacturónicos como
ésteres metílicos y ácidos pécticos; que sólo poseen moléculas de ácido
galacturónico libre de esterificación. Pueden contener de 200 a 1000 unidades
de ácido galacturónico. Por definición las pectinas son ácidos pectinícos con
diferentes grados de esterificación y neutralización, existen otros compuestos
de este tipo, las protopectinas altamente esterificadas con metanol y muy
insolubles en agua, que se encuentran en los tejidos de los frutos y son
responsables de su textura rígida; sin embargo la acción de la enzima
protopectinasa hace que se conviertan en pectinas solubles o ácido pectinico,
este proceso se da durante la maduración y trae consigo el ablandamiento del
fruto (Badui, 2006).
18
2.1.2.6.2 Estructura y composición
La pectina está provista por unidades enlazadas (α1-4) del ácido galacturónico
interrumpidos por enlaces simples (α1-2) de residuos de ramnosa. El número y
designación de los grupos Ester metílicos a lo largo de la molécula participan en
un papel importante en la solubilidad, propiedades de espesamiento, capacidad
de gelificación, que son condiciones requeridas para las propiedades finales del
gel, y también sobre la firmeza y cohesión de los tejidos de las plantas. Los
grupos carboxilos de las unidades del ácido galacturónico están
específicamente esterificados por metanol, lo cual define el contenido de
metoxilo en una pectina dependiendo el tipo de cítrico y el modo de extracción.
El grado de esterificación (GE) está definido por la relación de residuos de ácido
galacturónico metilesterificados con el total de unidades de ácido galacturónico
presentes en la muestra de pectina (Stephen, 2006 & Fennema, 2003).
Una pectina puede tener teóricamente, un contenido de metoxilo del 16%, pero
en la obtención se han encontrado que contiene alrededor del 14%. Por esta
razón se ha fijado el 7% de contenido de metoxilo (50% de esterificación con
metanol) como la línea divisoria para diferenciar las categorías de pectina sobre
la base del contenido de metoxilo (Ferreira, 2007).
Desde el punto de vista del contenido de metoxilo, se distinguen dos tipos de
pectina:
• Pectinas de Alto Metoxilo (PAM): Estas pectinas son capaces de formar
geles en condiciones de pH entre 2.8-4.5 y un contenido de sólidos
solubles (azúcar) entre 60-70 °Bx. La incorporación del azúcar ejerce una
causa de “deshidratación” sobre los polímeros, lo que ocasiona que se
favorezcan las interacciones polisacárido-polisacárido de manera
hidrófoba, y se crea una estructura tridimensional que rodea las
moléculas de sacarosa altamente hidratadas, de las cuales más del 50%
19
de los grupos carboxilo del ácido galacturónico del polímero se
encuentran esterificados con metanol (Badui D, 2006).
Las pectinas de alto metoxilo pueden subdividirse en dos grupos: las de
gelificación lenta, que tienen un tiempo de gelificación mayor de cinco
minutos y un grado de esterificación con metanol entre 60 y 68% y las de
gelificación rápida, que tienen un tiempo de gelificación menor a cinco
minutos y un grado de esterificación con metanol entre 68 y 75%
(Ferreira, 2007).
• Pectinas de Bajo Metoxilo (PBM): En este caso la formación del gel
ocurre por la formación de enlaces de dichos cationes con moléculas de
pectina adyacentes formando una red tridimensional con los grupos
carboxilo de la pectina. En las cuales menos del 50% de los grupos
hidroxilo están esterificadas con metanol. Para la formación del gel se
necesita la presencia de cationes divalentes en pH ácido (2,0-3,5),
generalmente se utiliza el calcio (Badui, 2006 & Ferreira, 2007).
El pH no afecta la textura del gel ni el intervalo de sólidos solubles y
puede variar entre 0-80% pero la presencia de calcio de 40-100 ppm es
el factor predominante en la formación del gel. Si no hay calcio no se
produce gelificación, aunque también se puede emplear magnesio en
este proceso. En este caso los geles se pueden obtener un pH entre 1.0-
7.0 o aún superior, la cantidad de calcio necesaria depende de la
cantidad de sólidos solubles así: para el 30% de sólidos solubles se
requieren de 40-100 ppm de calcio y para 45% de sólidos solubles de 20-
40 ppm de calcio (Ferreira, 2007 & Fennema, 2003).
Las pectinas de bajo metoxilo pueden dividirse en tres grupos: las de
gelificación lenta que poseen una reactividad media con iones de calcio y
contienen un grado de esterificación aproximada del 35%, las de
20
gelificación media, que poseen una reactividad intermedia con iones de
calcio y contiene un grado de esterificación aproximada del 32% y las de
gelificación rápida que poseen una alta reactividad con iones calcio y
contienen un grado de esterificación aproximadamente del 30% (Gaviria,
2005).
La estructura de las pectinas de acuerdo a su contenido de metoxilo son
la Figura 2 y Figura 3.
Figura 2. Pectinas de alto grado de metoxilo con un 80% GE.
(Calvo, 2009)
Figura 3. Pectinas de bajo grado de metoxilo con un 20% GE.
(Calvo, 2009)
2.1.2.6.3 Propiedades generales
Las pectinas requieren en gran medida de factores intrínsecos como su peso
molecular y grado de esterificación (que a su vez dependen de la materia prima,
estado de madurez del fruto y de las condiciones de fabricación, entre otros), y
por factores extrínsecos, tales como el pH, sales disueltas y presencia de
azúcares (Stephen, 2006 & Badui, 2006).
21
La viscosidad es aumentada por el peso molecular de las dispersiones de los
polisacáridos, en caso de las pectinas, la viscosidad es mayor (Stephen, 2006 &
Badui, 2006).
A temperatura ambiente y a su propio pH, (2.8 – 3.2) las pectinas tienden a ser
más solubles en agua cuanto presentan un mayor grado de esterificación. Las
disoluciones que se obtienen son de carácter aniónico (carga negativa) que
puede comportar incompatibilidades en la formulación de algunos productos
alimenticios (Ferreira, 2007).
2.1.2.6.4 Presencia y función biológica
Las sustancias pécticas contribuyen a la adhesión entre las células y al
mecanismo de fuerza de la pared celular y facilitan la formación de geles
estabilizantes; poseen también un importante papel en el crecimiento de las
células de las plantas. Adicionalmente a estas funciones fisiológicas, los
polisacáridos están involucrados en las interacciones entre plantas y agentes
patógenos; la cantidad y la naturaleza de la pectina son determinantes para la
estructura de los frutos y vegetales durante su crecimiento, madurez,
almacenamiento y procesamiento; cumplen un papel importante como fibra
nutricional, adquieren principales funciones en las propiedades terapéuticas
(Stephen, 2006).
22
2.1.2.6.5 Usos y aplicaciones de las pectinas
Las pectinas en la industria de alimentos presentan una principal aplicación en
la fabricación de compotas y mermeladas; se las emplea también como agente
gelificante en pudines, estabilizante de emulsiones y suspensiones, agente
viscosante en bebidas, agente estabilizante en helados y postres fríos, y en
soluciones para recubrir salchichas y carnes enlatadas (Stephen, 2006 &
Ferreira, 2007).
Las pectinas se emplean por su acción protectora y reguladora del sistema
gastrointestinal en el campo farmacéutico, debido a que su acción
desintoxicante, anticolesterol, inmunológica, antihemorrágica, anticancerígena y
cicatrizante; alarga la acción terapéutica por el incremento de los tiempos y
liberación de los principios activos, los pectatos de calcio y níquel tienen acción
bactericida (Gaviria, 2005; Vivian, 1999 & Espinoza, 2010).
La pectina se emplea en la industria alimentaria por su alto poder metoxilo,
además es utilizado como espesante de numerosos dulces, postres y helados,
por otra parte la pectina de bajo metoxilo califica como la mejor en la
preparación de alimentos dietéticos ya que no se utiliza azúcar o ácido, la
gelificación se lleva a cabo por adición de calcio o algún catión polivalente,
puede agregarse azúcar o ácido sólo para mejorar el sabor (Villanueva, 2007).
Se ha determinado que la pectina de peso de combinación de 210 – 410 g
forma jaleas uniformes para productos derivados de los lácteos, con o sin
azúcar, se pueden elaborar postres como budines, rellenos de pasteles,
helados, que contengan pectina (Villanueva, 2007).
23
En la industria láctea la pectina es utilizada en un dos por ciento para el
mejoramiento del queso, evitando que este deseque. Así en la industria de
confites, se elaboran caramelos suaves y masticables que son en realidad
jaleas en base a pectina con sabor a frutas (Villanueva, 2007).
Por otra parte las emulsiones formadas con pectina son finas y viscosas,
haciendo que se estabilice de una mejor forma estabiliza a las emulsiones
directas aceite / agua (Villanueva, 2007).
En tratamientos para diabéticos, la pectina es usada en un 2,5-3,5 % para
soluciones estables en la insulina obteniéndose así un efecto prolongado, la
insulina se absorbe lentamente debido al aumento de la viscosidad. Por otra
parte inhibe el crecimiento de las bacterias de la disentería que se debe quizás
a la disminución del pH en el tubo intestinal. Se ha demostrado que también es
un buen aglutinante de la sangre, por lo que se usa el tratamiento de
hemorragias intestinales (Villanueva, 2007).
2.1.2.6.5 Propiedades fisicoquímicas de las pectinas
Las propiedades más importantes de las sustancias pécticas desde el punto de
vista de su utilidad industrial son:
• Hidratación: La hidratación de las sustancias pécticas se aumenta con el
peso molecular y el grado de esterificación la protopectina y los ácidos
pécticos los mismos que tienen una limitada habilidad para hidratarse en
el agua, esto también depende de la estructura de la red, peso
molecular, grado de esterificación y de la presencia de sales en el medio
(Villanueva, 2007).
24
• Solubilidad: La capacidad de solubilidad y de poder de formar geles
puede ser limitada por el tamaño del gránulo de la pectina y la longitud
de la cadena y grado de esterificación, se ha determinado que las
pectinas secas y purificadas son de color claro y solubles en agua
caliente de 2-3%, esta característica se encuentra íntimamente
relacionada con la capacidad de hinchamiento de los coloides
hidrofílicos. En consecuencia el poder de gelificación se logrará cuando
la pectina esté completamente disuelta. (Villanueva, 2007).
• Viscosidad: La viscosidad depende del peso molecular, grado de
esterificación, presencia de electrolitos y del pH, estas sustancias
pécticas puede ser usada para determinar el peso molecular. Las
soluciones de sustancias pécticas pueden poseer una alta viscosidad,
que muchas veces es importante para el comportamiento de infinidad de
productos alimenticios y farmacéuticos; sin embargo estas soluciones
son susceptibles a la degradación irreversible de pérdida de viscosidad y
de su poder gelificante. Por otra parte, el calcio y otros iones polivalentes
aumentan la viscosidad de las soluciones de pectina (Villanueva, 2007).
2.1.2.7. Embutidos emulsionados cocidos
Los productos emulsionados constituyen los de mayor consumo dentro de los
productos cárnicos procesados entre estos se encuentra las salchichas de
diferentes variedades (Chaparro, 2013).
El proceso de emulsionados se forma por pequeñas partículas de grasa que
quedan suspendidas en la fase continua compuesta por agua y proteínas. Si la
emulsión formada es estable, las partículas de grasa quedarán suspendidas en
25
la matriz durante el proceso de cocción. Las proteínas solubles en solución
salina cubren las partículas de grasa, de modo que son responsables de la
estabilidad de la emulsión (Chaparro, 2013).
Para su preparación, los ingredientes principales (carne, grasa, hielo, especies,
sal componentes de la mezcla de curación) se colocan en un cutter, equipo que
reduce el tamaño de partícula hasta formar una pasta llamada “emulsión
cárnica” (Chaparro, 2013).
El agua o hielo y la sal adicionan miofibrillas, las cuales forman una solución
salina que solubiliza a las proteínas miofibrilares, las cuales forman la matriz de
la emulsión o fase continúa. La fase dispersa se formará al reducir el tamaño de
las partículas de la grasa, el sistema se estabiliza con las proteínas,
principalmente las miofibrilares, que actúan como emulsificantes. Las especies
y sales de curación son responsables del desarrollo de color, sabor y otras
propiedades organolépticas y fisicoquímicas del producto (Mayer, 2012).
La norma INEN 1338:10 define a los embutidos emulsionados cocidos como los
productos sometidos a tratamiento térmico que deben alcanzar como mínimo 70
ºC en su centro térmico o una relación tiempo temperatura equivalente que
garantice la destrucción de microorganismos patógenos.
La salchicha es un producto elaborado a base de una masa emulsificada
preparada con carne seleccionada y grasa de animales de abasto, ingredientes
y aditivos alimentarios permitidos; embutido en tripas naturales o artificiales de
uso permitido, crudas, cocidas, maduras, ahumadas; definida así por la norma
de Servicio Ecuatoriano de Normalización (INEN 1338:10).
26
La norma INEN ecuatoriana da parámetros de control sobre los requisitos
bromatológicos como el contenido de proteína clasificando a los embutidos
como: Tipo I, Tipo II, Tipo III como se puede observar en la Tabla 4.
Tabla 4. Requisitos bromatológicos para productos cárnicos cocidos según norma INEN 1338:10.
(INEN 1338, 2010)
La norma en mención considera el cumplimiento de requisitos microbiológicos
los cuales se muestran en la Tabla 5.
Tabla 5. Requisitos bromatológicos para productos cárnicos cocidos según la norma INEN 1338:10.
* Requisitos para determinar término de vida útil ** Requisitos para determinar inocuidad del producto 1Especies cero tipificas como peligrosas para humanos
27
2.1.2.8 Textura y reología de los alimentos La reología forma parte de la mecánica que estudia el comportamiento de
diferentes características de los alimentos al someterse a cambios de
temperatura, humedad o aplicación de un esfuerzo y desempeña un papel
importante en muchos procesos determinando así, aspectos como: dureza,
viscosidad, elasticidad, adhesión y estabilidad de los mismos (Mohsenin, 1997).
2.1.2.8.1 Textura
La textura esta determinada por el porcentaje de humedad, grasa, el tipo y
cantidad de proteínas y carbohidratos estructurales de los alimentos, además
de proporcionar una sensación subjetiva provocada por el comportamiento
mecánico y reológico del alimento durante la masticación y la deglución (Aktas
& Kaya, 2001).
Instrumentalmente la textura se ha determinado por la dureza de corte medida
por una navaja de Warner-Bratzler, que indica los kilos de fuerza requeridos
para cortar un centímetro cuadrado del músculo.
2.1.2.8.2 Fuerza de corte
El ensayo Warner- Bratzler es una prueba empírica utilizada para medir terneza
de productos cárnicos, intervienen fuerzas de tensión, corte y comprensión, la
fuerza de corte es empleada para medir y evaluar la textura de dichos
productos (Bourne, 1982). Para la medición de la fuerza de corte, se emplea la
28
navaja Warner-bratzler, que indica la velocidad de comprensión obteniendo así
una curva con las mediciones calculadas de la textura ver Figura 4.
Figura 4. Curva típica con el instrumento de medición (Bourne, 2011)
La medición de textura se presenta por algunos parámetros de medición en los
cuales permiten saber el nivel mecánico ya que esto permite la factibilidad para
determinar los valores de la resistencia y la compresión mediante ensayos
experimentales los cuales pueden medir por medio de la fuerza máxima, fuerza
de ruptura, en el área de trabajo se muestran dichas dimensiones en la Tabla 6.
Tabla 6. Parámetros mecánicos y dimensiones en que se expresa los resultados de las pruebas de medición.
Parámetro mecánico
Descripción Variable Unidades
Fuerza Máxima Fuerza máxima alcanzada en el corte se relaciona con la resistencia a los componentes del tejido conjuntivo
Presión
kg/cm2
29
Tabla 6. Parámetros mecánicos y dimensiones en que se expresa los resultados de las pruebas de medición (continuación)
Fuerza de ruptura
Punto de ruptura donde se muestra en la medición a través de una gráfica, se relaciona con los componentes miofibrilares.
Presión
kg/cm2
Área
Trabajo total necesario para el corte completo de la muestra
Trabajo
kg/seg
(Bourne, 2011)
2.1.2.8.3 Análisis del perfil de textura en productos cárnicos (TPA).
En los embutidos son distintos los resultados de los TPA en cuanto al cambio
de la materia prima a usar, es decir, si la carne es de res o cerdo. Trabajos
realizados en salchichas de pavo y pollo indican que las salchichas elaboradas
con únicamente pollo o pavo son menos duras que cuando se mezclan entre
ellas, además aquellas salchichas elaboradas con 20% de pavo son las más
cohesivas, en cuanto a la dureza con la navaja de Warner-Bratzler las
salchichas elaboradas con pavo mostraron los valores más bajos sin tener una
diferencia estadística. La mezcla de carne de pollo con pavo en la fabricación
de salchicha incrementa la dureza de las mismas”. Además, la incorporación de
aditivos modifica las propiedades textura. en productos cárnicos revelaron
alteraciones en la cohesividad, elasticidad, gomosidad y fracturabilidad (Cortes,
2010)
30
El análisis del perfil de textura es un procedimiento instrumental el mismo que
permite medir, cuantificar y desarrollar parámetros nuevos, estos parámetros
serán determinados por variables introducidas en las mediciones como la tasa
de deformación ya que generan información objetiva bajo condiciones
estandarizadas (Lawlre,1974).
Una de las prueba empíricas (TPA), empleadas para realizar el perfil de textura,
consiste en un análisis de compresión en el cual se somete el producto de 80-
90% de su altura inicial, lo cual casi siempre resulta en la ruptura del alimento.
Con este análisis de textura se obtiene la fuerza que debe aplicarse para
masticar un alimento, sometiendo una muestra y simulando el esfuerzo de la
mandíbula al morder, posteriormente se obtiene una curva con las mediciones
de textura calculadas por los picos, como se observan en la Figura 4.
Los parámetros importantes para la aceptabilidad de los productos se miden
por algunos factores que permiten saber si el producto cumple con los
requerimientos de firmeza, dureza, fuerza requerida para ver deformaciones
dadas por una carga dinámica y obtención de valores que permitan analizar la
calidad del producto se observa los parámetros de medición en la Tabla 7.
Tabla 7. Parámetros para medir y calcular textura
Parámetro Definición Determinación Unidades
Fracturabilidad Fuerza que se requiere para fracturar la muestra
Fuerza empleada donde aparece la primera ruptura
Newtons (N)
Dureza
Fuerza empleada para lograr una deformación
Máxima fuerza durante el primer ciclo de compresión
Newtons (N)
31
Tabla 7. Parámetros para medir y calcular textura
Adhesividad
Trabajo que se requiere para vencer la fuerza de atracción entre la superficie y la muestra
Área negativa pasado el primer ciclo de comprensión, es el trabajo que se necesita para separar la muestra de la superficie del equipo
Joules (J)
Cohesividad
Representa la resistencia de una muestra en la deformación, es una medida de trabajo realizado en la segunda comprensión durante el trabajo ejercido.
Relación entre áreas en el segundo ciclo de compresión (A2), y el área positiva del primer ciclo.
Relación A2/A1
(adimensional)
Elasticidad o recuperación
elástica
Capacidad que tiene una muestra deformada para recuperar su forma o longuitud inicial después de que la fuerza aplicada es retirada
Cociente L2/L1
Adimensional una
longitud dividida por
otra longitud
Gomosidad
Fuerza requerida en la cual desintegra un alimento semisólido para que facilite su ingesta
Producto de la dureza
y la cohesividad
Newtons
(Bourne, 2011 & Szczesniak, 1963)
Todas estas pruebas se fundamentan en la resilencia que es la capacidad de
una materia para adquirir su forma inicial después de someterse a una presión
que la deforme.
32
2.1.2.9. Instrumentos de medición de textura
2.1.2.9.1. Texturómetro
Es un instrumento que permite medir atributos en el manejo de alimentos, para
verificar la aceptación y la calidad de éstos por parte de los consumidores. Éste
posee varias secuencias individuales del movimiento de un brazo mecánico, a
varias velocidades y distancias. El dispositivo tiene la capacidad de enchufar
instrumentos periféricos para proporcionar adquisición de datos a una
velocidad en el testeado, llegando hasta 400mm/s. La velocidad puede ser
alterada en proporción al peso instantáneo de las muestras para los productos
usados (Bourne, 2011).
Los equipos poseen células de carga las mismas que proporcionan información
de carga como capacidad, calibración y números de serie, detectados
automáticamente en la instalación de un software que son calibradas en fábrica,
además este equipo puede ser calibrado con cualquier peso hasta la capacidad
de la carga de las células instaladas, para proveer óptima exactitud en el rango
de fuerza específico del interés del usuario (Bourne, 2011).
2.1.2.9.2. Celda Kramer
La prueba utiliza de compresión y extrusión generando una idea muy general
de la homogeneidad o heterogeneidad, la celda Kramer funciona a través de
varias cuchillas paralelas que al pasar por una base ranurada en el fondo de la
celda, producen un cizallamiento total del producto (Alvarado, 2006).
3. METODOLOGÍA
33
3. METODOLOGÍA
Esta investigación se desarrolló en 3 fases; la primera fase experimental fue
realizada en la planta piloto de alimentos UTE, donde se determinó la aplicación
tecnológica de cada uno de los tres tipos de albedo de cítricos seleccionados y
los protocolos para la extracción de la pectina; la segunda fue la formulación
con el 3% de pectina de tres tipos de cítricos que fue añadida a los embutidos
(salchicha), la tercera fase implicó el análisis sensorial, instrumental,
bromatológico y microbiológico.
3.1. SELECCIÓN DE MATERIA PRIMA De acuerdo a la norma técnica INEN 220 “FRUTAS FRESCAS” tomamos
requisitos para la selección de cada cítrico.
Tipo de cítrico:
Se utilizó como muestras naranja, toronja y limón conocidos como naranja
‘Valencia’, limón conocido como “Limón Tahíti” y toronja conocido como “Citrus
Paradisi”; clasificados por la calidad que poseen como cítricos del tipo extra
comercialmente y el alto porcentaje de cáscara.
Grado de calidad:
Se seleccionó los frutos sin defectos, sin golpes, con un tamaño adecuado de
10 mm, no presentaron daños excesivos en la epidermis (cáscara) como
rozaduras cicatrizadas y magulladuras profundas, fueron lisos, consistentes al
tacto, el grado de madurez fue tomado en cuanto ha resequedad de la cáscara
34
no muy endurecido el fruto y un color uniforme de un 90% (verde amarilla para
cada cítrico).
Tipo de carne:
Se realizó la selección de la carne de cerdo y la grasa dorsal de cerdo según la
norma técnica INEN 1338. La carne y la grasa fueron refrigeradas a una
temperatura de 7ºC, los requisitos organolépticos que se consideraron fueron
los siguientes:
• No presentar alteraciones o deterioros causados por microorganismos o
cualquier agente biológico, físico, químico o un exento de materias
extrañas.
• Se examinó el color y olor que no presenten indicios de descomposición.
3.2. OBTENCIÓN DE PECTINA El procedimiento para la obtención de pectina de albedo de cítricos fue
elaborado por operaciones que consistieron en desmenuzar la corteza, albedo y
flavedo después de la extracción del jugo y aceites esenciales; con el propósito
de aumentar la superficie específica del material y someterlo a procesos que
permitan la eliminación de sustancias extrañas como: pigmentos, principios
amargos, ácidos residuales, azucares, etc. y, eventualmente, inactivación
enzimática donde se detalla a continuación en la Figura 5.
35
Figura 5. Proceso de pectina de albedo de cítricos
3.2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE PECTINA DE ALBEDO DE CÍTRICOS
Se utilizó como muestras naranja, toronja y limón clasificadas por la calidad que
poseen como cítricos del tipo extra comercialmente se le denomina así “extra”
debido al alto porcentaje de cáscara que poseen (INEN 1750, 1994-09), se
observa en el Anexo I, el proceso de obtención del albedo y selección de
materia prima.
36
Recepción de la metería prima:
Se verificó que los frutos se encuentren sanos, con madurez intermedia y que
no exista descomposición.
Lavado:
Se lavaron los cítricos con una solución de hipoclorito al 10% para
desinfectarlos y limpiarlos, se extrajo el jugo del cítrico y se eliminó
manualmente las semillas.
Extracción: Posteriormente se realizó la separación del flavedo (parte externa de color
amarillo) de la parte blanca esponjosa que conforma su mesocarpio y que es
llamado albedo, dicha separación se la realizó por un mecanismo manual.
Tratamiento con agua:
Se procedió a calentar agua a 60ºC por 10-25 minutos, luego se añadió el
albedo fresco a razón de 1g por cada 5ml de agua, seguidamente se lavó con
abundante agua desionizada, para eliminar sustancias solubles que pueden
afectar sus características organolépticas.
Secado:
Después del lavado los albedos se colocaron en un deshidratador marca
American Harvest a una temperatura de 135ºC durante 6 horas para secarla
totalmente.
Pulverizado:
37
Una vez secos los albedos se llevaron por un método mecánico donde se utilizó
una licuadora marca Oster, se aprovecho la velocidad para disminuir la hojuela
y permitir tener partículas más pequeñas.
Envasado:
Se envasó en fundas ziploc para ser utilizadas posteriormente en la formulación
en salchicha.
Almacenamiento:
La pectina se almacenó en un lugar seco y fresco a una temperatura de 25ºC.
3.3. RENDIMIENTO DE LA OBTENCIÓN DE PECTINA
En las diferentes etapas del proceso de obtención de pectina se aplicó un
cálculo de rendimiento que se basó en la siguiente ecuación.
[1]
% Rendimiento = pi – pf /100
Donde:
Pf = Peso inicial
Pi= Peso final
Estos datos fueron analizados estadísticamente por el programa Infostad para
identificar si existen diferencias significativas en cuanto al porcentaje de
rendimiento.
38
3.4. HUMEDAD DE LAS PECTINAS CÍTRICAS La humedad se determinó siguiendo el método de la termo balanza marca
(PRECISA GRAVIMENTRIES/ AG 330 XM), con el cogido MM-LAN-10,
seleccionando tres muestras por cada tratamiento y sometiéndola a 105ºC por
el lapso de 9 minutos, al finalizar este tiempo se obtuvo el valor de humedad
3.5. APLICACIÓN DE PECTINA EN EMULSIONES CÁRNICAS Para realizar la formulación cárnica se consideró como referencia la Norma
INEN 1338:2010 seleccionando una formulación de embutido comercial Tipo II,
en la cual se permite el 6% de contenido de almidón, en la investigación se
utilizó el 3%.
3.5.1. FORMULACIÓN
Para llevar a cabo el proceso de elaboración de la salchicha de cerdo tipo II con
adición de pectina cítrica se utilizó la formulación citada en la Tabla 8.
39
Tabla 8. Formulación de salchicha de cerdo tipo II con adición de pectina Cítrica
Materia Prima Contenido %
Carne de Cerdo 55%
Grasa dorsal de cerdo 15%
Hielo 15%
Sal 22g/kg
Sal nitral al 6% 0.2g/kg
Fosfatos 3g/kg
Ácido ascórbico 0.2g/kg
Inbac 2g/kg
Ajo 3g/kg
Comino 3g/kg
Pectina cítrica 30g/kg
(Maldonado; 2012)
3.5.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DE SALCHICHAS.
Para la elaboración de salchichas se tomó como referencia el proceso sugerido
por manual de guías y practicas de cárnicos de (Maldonado, 2012).
40
Figura 6. Elaboración de salchicha de cerdo con adición de polvo de pectina de cítricos
41
3.5.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL EMBUTIDO
Recepción de la materia prima:
Se analizaron propiedades organolépticas tanto de la carne de cerdo como de
grasa considerando si existía la presencia de anomalías en su color y olor, en el
Anexo II se observa el proceso de elaboración de salchicha y selección de
materia.
Limpieza
Se realizó la limpieza de la carne eliminando el exceso de grasa y tejido
conjuntivo.
Congelación:
Se llevó a carne de cerdo y la grasa dorsal a temperaturas de - 9ºC por unas 4
horas.
Picado:
Se realizaron cortes de carne con un tamaño de 5 a 10 y la grasa en trozos de 2
a 3 cm.
Molido:
Se molió la carne en un molino industrial marca HOBBART modelo 4B12,
utilizando un disco de 9mm para la grasa dorsal del cerdo y otro disco de 5mm
para la carne.
Cutteado:
Se colocó la carne de cerdo en un cutter marca TALSA modelo T-3394, hasta
obtener una pasta fina verificando la temperatura sea óptima entre los 9-10ºC.
42
Mezclado:
Se añadió los fosfatos, nitritos sal y especies más el porcentaje establecido de
la formulación de polvo de pectina de cítricos conjúntame con el hielo triturado
(previamente picado en un triturador de hielo marca GOLDENMEDAL modelo
1006) hasta observar homogeneidad de todos los componentes y la solubilidad
de las proteínas.
Embutido:
Se tomó la pasta final (emulsión) y se colocó en una embutidora marca SIRMA
serie 03LOO898S, se utilizó una tripa sintética con diámetro (10 mm).
Escaldado:
Se llevó al producto terminado (salchicha) a un escaldado con agua a una
temperatura de 75ºC por un tiempo estimado de 60 minutos hasta que la
temperatura interna del producto sea de 68-72ºC.
Enfriado:
Se llevó el producto terminado a un choque térmico de agua fría hasta que
alcance la temperatura ambiente dentro del interior de la salchicha de unos 20
ºC.
Empacado:
Se empacó las salchichas al vacío en una empacadora marca CITALSA modelo
KOMET VACUBOY en fundas de polietileno.
Refrigerado:
El producto terminado fue llevado al cuatro frío donde se dejó reposar la
emulsión (salchicha) a una temperatura de 5º C.
43
Almacenamiento:
Las salchichas fueron llevadas a refrigeración a una temperatura de 10ºC por
24 horas.
3.6. ANÁLISIS PERFIL DE TEXTURA PARA EL PRODUCTO CÁRNICO EMULSIONADO CON LA INCLUSIÓN DE PECTINA CÍTRICA.
La preparación de cada muestra se desarrolló en el centro de investigación
INIAP con un manual de procedimiento para evaluar la textura de acuerdo a lo
establecido por Alvarado (2006), la muestra se mantuvo en refrigeración al
menos 24h antes de realizar el análisis, las salchichas se cortaron en piezas de
2 cm de alto y tenían un diámetro de 2cm. Posteriormente, las muestras fueron
comprimidas en un equipo analizador de textura TA-XT2I (Texture
Technologies, New York, USA/Stable Micro Systems, Surrey, UK) con una
celda de carga de 50 kg y una sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro, a una
velocidad de 1mm/s comprimiendo las salchichas en un ciclo hasta el 50% de
su altura inicial.
La sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro, permitió medir el grado de fuerza
que se requiere para comprimir la salchicha a un 50% de su estado normal y
verificar su adhesividad, dureza y gomosidad en (N).
3.6.1. FUERZA DE CORTE Y ESFUERZO AL CORTAR CON LA CELDA KRAMER
Para esta prueba se utilizó una Celda Kramer equipada y adaptada al mismo
Texturómetro marca TA-XT2I, con una celda de carga de 50 kg y a una
velocidad de 1 mm/s.
44
Se tomó la muestra aproximadamente 8cm de longitud, y se colocó de forma
horizontal entre la base de la celda y las láminas que efectúan el corte, las
láminas bajaron verticalmente para la completa penetración de la celda a lo
ancho de la estructura del producto.
Se observó en el monitor de la computadora las gráficas de la textura que son
presentadas en el equipo. Se reportó la fuerza máxima detectada durante la
compresión-extrusión por gramos de muestra.
Se evaluó con la celda Kramer la fuerza que se requiere para romper el área de
la salchicha y verificar la adhesividad y dureza en (N).
3.7. ANÁLISIS BROMATOLÓGICOS Los requisitos bromatológicos para los productos cárnicos crudos (salchicha de
cerdo con adición de pectina cítrica) se realizaron determinando el porcentaje
de proteína de acuerdo a los requisitos establecidos en la norma INEN
1338:2010. Los métodos utilizados en los análisis de proteína se muestran en la
Tabla 9.
Tabla 9. Análisis bromatológicos realizados
Análisis Método
Proteína animal % PEE/LA01/ISO 937
3.8. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO Para el análisis microbiológico del producto terminado, se consideró el conteo
de Aerobios mesófilos, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Salmonella,
tomando en cuenta los requisitos de la norma INEN 1338:10.
45
Para este análisis se utilizó placas Petrifilm 3MTM correspondientes a cada
microorganismos ha identificar.
Para el recuento de microorganismos se determinó la siguiente ecuación
[2]
# UFC = ufc / 10 × 1 ml
3.8.1. PREPARACIÓN E INOCULACIÓN DE LA MUESTRA
Las muestras fueron tomadas según los parámetros establecidos por la norma
INEN 1529-2:99, las cuales se inocularon en placas Petrifilm 3MTM para
recuento de Aerobios mesófilos, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y
Salmonella.
La incubación se realizó siguiendo el manual de interpretación de las Petrifilm
3MTM para cada tipo de microorganismo.
Cada procedimiento se realizó en la cámara de flujo laminar de la Universidad
Tecnológica Equinoccial.
3.8.2. DETERMINACIÓN DE Aerobios mesófilos
Se procedió a determinar la presencia de microorganismos Aerobios mesófilos,
según la guía de interpretación Petrifilm ® AOAC 990,12.
46
Cada placa Petrifilm se inoculó 1 ml de cada dilución decimal de la suspensión
inicial de la muestra, para cada depósito de muestra utilizamos una micropipeta
10-1000 µL marca GLASSCO, utilizando tips distintos y esterilizados para cada
dilución. Se incubó la placa sembrada a 35 ± 1 ºC durante 24 ± 3 horas y luego
se contó el número de colonias formadoras (ufc). El recuento no permitió
calcular la cantidad de microorganismos por gramo de la salchicha de pectina.
3.8.3. DETERMINACIÓN DE E.coli
Se determinó la presencia de E.coli, según la guía de interpretación Petrifilm
AOAC 991,14.
En cada placa Petrifilm para obtener el recuento de E.coli/Coliformes se inoculó
1 ml de cada dilución decimal de la suspensión inicial de la muestra, para cada
deposito de muestra se utiliza una micropipeta 10-1000 µL marca GLASSCO,
utilizando tips distintos y esterilizados para cada dilución. Se incubó la placa
sembrada a 35 ± 1 ºC durante 24 ± 3 horas y luego se contó el número de
colonias formadoras (ufc). El recuento permitió calcular la cantidad de
microorganismos por gramo de la salchicha de pectina, para identificar
E.coli/Coliformes se visualizó las colonias rojas con gas y todas las colonias
azules con o sin gas.
3.8.4. DETERMINACIÓN DE Staphylococcus aureus
Se determinó la presencia de Staphylococcus aureus, según la guía de
interpretación Petrifilm AOAC 991,14.
47
En cada placa Petrifilm para obtener el recuento de Staphylococcus aureus se
inoculó 1 ml de cada dilución decimal de la suspensión inicial de la muestra,
para cada depósito de muestra utilizamos una micropipeta 10-1000 µL marca
GLASSCO, utilizando tips distintos y esterilizados para cada dilución. Se incubó
la placa sembrada a 35±1 ºC durante 24±3 horas. Al obtener placas con
presencia de colonias de color rojo-violeta, se utilizó un disco revelador Petrifilm
Staph Express por 4 horas a 35±1 ºC posteriormente se hizo un recuento de las
zonas de color rosa identificando la presencia de colonia de Staphylococcus
aureus.
3.8.5. DETERMINACIÓN DE Salmonella
Se determinó la presencia de Salmonella, según la guía de interpretación NTE
INEN 1529-15.
Se esterilizó el material en autoclave marca Sterilizer SM510 por dos horas, el
agua destilada fue esterilizada en un frasco con tapa para obtener el medio de
cultivo. Agar bismuto-sulfito (BS).
Posteriormente se preparó el medio, 720 ml de agua esterilizada en 37,44g de
Agar bismuto-sulfito (BS), luego se calentó el medio en un microondas marca
mabe por intervalos de tiempo de 10 segundos para homogenizar.
El medio fue colocado en 36 placas Petri de plástico desechable de 100x15 mm
hasta la mitad, esto se lo realizó en la cámara de flujo laminar de la Universidad
Tecnológica Equinoccial.
Se realizó un pre-enriquecimiento donde se pesó 10 g de muestra en 90 ml de
agua peptona bufferada tamponada y se homogeneizó, luego se tapó el frasco
y se dejó a temperatura ambiente.
48
Se inoculó 0.1 ml de cada dilución decimal de la suspensión inicial de la
muestra, para cada deposito de muestra utilizamos una micropipeta 10-1000 µL
marca GLASSCO, utilizando tips distintos y esterilizados para cada dilución. Se
realizó una siembra por estriado con el asa de Drigalski que es una espátula de
plástico para la homogeneización de la muestra con el agar, se incubó las
cajas a 35±1 ºC durante 24±3 horas. Luego del tiempo de incubación se
procedió a confirmar la presencia o ausencia de Salmonella de colinas de color
rosa o rojo obscuro o verde translucido con bordes amarillentos.
3.9. DISEÑO EXPERIMENTAL Obtención de pectina: El diseño experimental utilizado fue un diseño
unifactorial donde la variable independiente fue el tipo de gelificante en tres
niveles y se evaluó el porcentaje de extracción y las propiedades funcionales de
la pectina en el embutido como porcentaje de proteína, textura y análisis
sensorial y microbiológico, se realizo 3 replicas de cada tratamiento.
Tabla 10. Diseño experimental en la elaboración de salchicha con la adición de pectina cítrica
Código Tratamiento
T0 Control T1 3% de pectina de toronja T2 3% de pectina de naranja T3 3% de pectina de limón
49
3.10. ANÁLISIS DE DATOS Los resultados fueron procesados mediante un análisis de varianza (ANOVA) y
las medias comparadas con una significancia de 0,05 en la extracción de la
pectina cítrica, análisis sensorial y análisis de textura usando el software
estadístico INFOSTAT.
3.11. ANÁLISIS SENSORIAL Se aplicó una prueba de afectividad para evaluar el grado de satisfacción,
analizando los atributos de color, olor y sabor utilizando una escala hedónica de
5 puntos donde 1 corresponde a “me disgusta mucho” y 5 “me gusta mucho”.
Se realizó 100 encuestas a consumidores de entre 18 a 26 años los cuales
analizaron el producto elaborado con polvo de pectina de cítricos, en el Anexo
III se observa el test de del análisis de aceptabilidad sensorial y evaluación de
tratamientos por panelistas no entrenados (Agrocosic, 2010).
Cada salchicha de cítricos fue presentada por un código de tres dígitos la
muestra 231 para salchicha con pectina de limón, 153 para salchicha con
pectina de naranja y 274 para la salchicha con pectina de toronja, las muestras
fueron presentadas en platos desechables marcadas con dichos códigos. La
porción fue de 2 cm de largo por 1.5 cm de ancho sin ningún tratamiento
térmico, como agente neutralizante se utilizó agua (Agrocosic, 2010).
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
50
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. RENDIMIENTO DE LAS PECTINAS DE CÍTRICOS EN LA ETAPA DE LA EXTRACCIÓN
En la Tabla 11, se muestran los resultados obtenidos apartir de los 3000 g de
flavedo, para cada uno de los cítricos (naranja ‘Valencia’, “limón Tahití” y toronja
“Citrus Paradisi”) en la tabla incluye las propiedades morfológicas de los cada
cítrico estudiado.
Tabla 11. Comparativo de las propiedades morfológicas de diferentes especies de cítricos.
Parámetro 1, 2 Cítrico
Toronja Naranja Limón
Longitud axial (cm) 9,6 7,2 6,5
Espesor del albedo (cm) 1 0,5 0,5
Peso de la fruta (g) 3116.67+246.96a 3221.23+296.69a 3176.73+123.43a
1Albedo fresco (%) 933.66+133.61b 382,05+145.9 a 473.66 +23.34a
1Albedo deshidratado (%) 103.67+23.41b 80+2.82ab 57.57+10.78a
1Polvo de Pectina cítrica (%) 75.04+33.51a 61+9.89a 43.82+7.74a
1 Valor promedio ± Desviación Standard de los resultados obtenidos. n=9
2 Letras diferentes en una misma fila indica diferencia significativa (P<0.05).
Puede notarse que la longitud axial (tamaño), para los tres cítricos es diferente
afectando así el espesor del albedo, se muestra que la toronja es uno de los
cítricos más predominante en estas dos características.
51
Partiendo de los 3000 g se observa que el peso extraído del albedo fresco de
la toronja es superior (933.66%) con una desviación estándar de (133,61%),
en relación al albedo fresco de la naranja (382.05%) y una desviación estándar
de (145.9 %) y el limón (473.66%) y una desviación estándar de (23.34%), esto
quiere decir que el limón y naranja son estadísticamente iguales en cuando a la
extracción del albedo fresco. En cuanto al albedo fresco de toronja es
estadísticamente diferente por el tamaño y espesor que posee y muestra un
mayor rendimiento que el albedo fresco, lo que confirma la relación de la
pectina con el contenido de agua en el fruto.
Los resultados muestran que el albedo deshidratado de la toronja es aun mayor
(103.67%) con una desviación estándar de (23.41%), se observa una relación
con el albedo deshidratado de naranja con un (80%) y una desviación estándar
de (2.82%) demostrando que el albedo deshidratado de toronja y el albedo
deshidrato de naranja no existen diferencias significativas. El limón presenta un
menor rendimiento de albedo deshidratado (57.57%) y una desviación estándar
de (10.78%) esta información corrobora la relación de cantidad de albedo -
pectina con las propiedades morfológicas de los cítricos.
Según Maruri (2004), la cantidad de pectinas de los cítricos va a variar y
depende del grado de madurez presentando por el color verde fresco, por el
tamaño promedio y la longitud axial, ecuatorial y espesor del albedo.
La Tabla 11, muestra los resultados del rendimiento de polvo de pectina cítrica
para cada uno, obteniendo los datos por medio de las medias determinamos
los resultados y rendimientos de la pectina de los cítricos por separado.
Se evidenció que el resultado del polvo de pectina cítrica en los tres
tratamientos toronja (75.04%) con una desviación estándar (33.51%), naranja
(61.3%) y una desviación estándar de (9,89%) y el limón (43.82%) y una
desviación estándar de (7.74%). Determinando así que la cantidad obtenida de
52
los tres tipos de pectina de cítricos son estadísticamente iguales al finalizar el
deshidratado y el proceso de pulverización.
Según Monserratt (2012), el porcentaje de rendimiento va a determinase por
uno de los factores que es el tiempo de secado de la corteza. En los resultados
obtenidos, se mostró un tiempo óptimo de deshidratación de 6 horas con una
temperatura de 135ºC para los tres cítricos esto dependió de la cantidad de
agua deshidratada del albedo.
4.2. PORCENTAJE DE HUMEDAD DE LAS PECTINAS CÍTRICAS
El contenido de humedad de la pectina extraída se muestra en la Tabla 12, en
donde según Monserratt (2012), se denota que la pectina obtenida de los tres
cítricos, toronja, naranja y limón están dentro de los parámetros de humedad
dados por la FAO en comparación con la pectina cítrica comercial
Tabla 12. Porcentaje de humedad de las pectinas extraídas y porcentaje de pectina comercial.
Porcentaje de Humedad
Resultados Monserratt 2012
Peso inicial (g)
Peso final (g)
Peso perdido (g)
Datos experimentales
Pectina comercial
Toronja 2.73 2.13 0.23 9.96% 10.81% Naranja 2.45 2.24 0.2 8.85% 10.81% Limón 2.75 2.69 0.67 7.24% 10.81%
El contenido de humedad es muy variable entre 2-10 % esto tiene una relación
con el método de secado, los datos de humedad se obtuvieron al pesar en la
termo balanza marca (PRECISA GRAVIMENTRIES/ AG 330 XM), con el código
MM-LAN-10.
53
El contenido de humedad en cuanto a la relación entre la toronja y naranja es
1.1% de diferencia, quedando así menos del 10% de humedad, valor
considerado como aceptable en una pectina comercial. El limón es menor a los
dos cítricos ya que es de 7.24%. Los análisis se hicieron bajo las mismas
condiciones de secado a una de temperatura de 106ºC por el tiempo
establecido, el tiempo de secado de la toronja, naranja y limón fue de 9 minutos
cada uno.
El resultado del peso perdido en gramos de la pectina de limón es de 0.067,
esto demuestra, que dicha pectina presenta menos humedad.
Monserratt (2012), enuncia que la humedad de la pectina es un factor que
incide directamente en la estabilidad, porque por sus características químicas
permite el crecimiento de microorganismos, especialmente hongos. Una pectina
muy húmeda es difícil de pulverizar, se adhiere a la superficie, tiene menor
estabilidad y tiempo de vida útil.
4.3. RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD SENSORIAL
Los resultados por atributos evaluados en el análisis de aceptabilidad sensorial
se describen a continuación en la Tabla 13; mientras que en el Anexo IV se
observa el desarrollo del análisis de aceptabilidad sensorial por panelistas no
entrenados.
54
Tabla 13. Resumen de medias por atributos
Atributos
Tratamiento 1 Color Olor Sabor
T1 3.76 + 1.03a 3.66 + 0.93a 2.44 + 1.36a
T2 3.89 + 0.98a 3.78 + 0.811ab 3.34 + 1.11b
T3 4.25 + 0.77b 4 + 0.95b 4.31 + 0.92c
1 Valor promedio + Desviación Standard de los resultados obtenidos. n=1001 Tratamientos con porcentaje de pectina cítrica: T1= 3% de pectina de toronja, T2= 3% de pectina de naranja, T3=
3% de pectina de limón 2 Letras diferentes en una misma columna indica diferencia significativa (P<0.05).
4.3.1. OLOR
Como indican los datos de la Figura 7, se determinó una puntuación de 4 para
el embutido con pectina de limón en sustitución de sustancias ligantes, seguido
del tratamiento dos con pectina de naranja con 3.78 y por último el tratamiento
con pectina de toronja que alcanzó una puntuación de 3.66.
Figura 7.Gráfica de la desviación estándar obtenida para el atributo olor en los tratamientos
55
T1,T2,T3, con intervalos del 95,0% de confianza
Estadístiamente se demostró que el olor percibido por los panelistas para cada
uno de los tratamientos evaluados en el análisis de aceptabilidad sensorial, no
prsentan presentaba diferencias significativas entre T1 y T2 pero si existen
diferecnias significativas entre T1 y T3.
Los panelistas evaluaron al tratamiento con pectina cítrica de limón como el que
presentaba mejor olor.
Según Chaparro (2013), el olor de las salchichas van a determinarse por el
porcentaje de aditivos y condimentos formulados en la emulsión, por ende el
olor de la pectina cítrica se pierde por completo por los condimentos añadidos.
Nacameh, (2013) en su estudio titulado como: Evaluación sensorial de
salchichas con harina de cáscara de naranja. Reporta que en el atributo de olor
en el batido cárnico añadido con cáscara de naranja se perciben a “carne de
cerdo” con la presencia de fibras vegetales respecto a la muestra control, no se
presentan diferencias significativas.
4.3.2. COLOR
Como indican los datos de la Figura 8, se determinó una puntuación de 4.25
para el embutido de limón con 3% de pectina en sustitución de sustancias
ligantes, seguido del tratamiento dos con el 3% de pectina de naranja con 3.89,
y por último el tratamiento con 3% de pectina de toronja que alcanzó una
puntuación de 3.76.
56
Figura 8. Gráfica de la desviación estándar obtenida para el atributo olor en los tratamientos T1,T2,T3 , con intervalos del 95,0% de confianza
Mediante el análisis de varianza realizado a los resultados obtenidos en el
análisis de aceptabilidad sensorial para el atributo de color, muestra que no se
encontraron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos T1 y
T2, sin embargo si existen diferencias significativas entre T1 y T3
En el color los panelistas igualmente vuelven a determinar que el tratamiento
con 3% de pectina cítrica de limón en la formulación fue como el que
presentaba mejor color.
El producto final mostró una coloración claro rosado en los tres tratamientos
esto se debe a la carne y la grasa de cerdo con una intensidad de brillantez.
Además el producto presentó unos puntos amarillos provenientes de los
pigmentos de la pectina cìtrica, como se muestra en la Figura 9.
57
Figura 9. Salchicha tratamiento T1, T2, T3 vs salchicha control
Según Nacameh (2013), los resultados del color determinado en las salchichas
formuladas con harina de cascará de naranja. Fueron menos oscuros que la
muestra control. En los resultados obtenidos, el color claro en el embutido con
puntos amarillos se debe a los pigmentos de la cáscara. Del mismo modo
Nacameh (2013), determina que el uso de fibras de naranja aumentó la
coloración amarilla, debido probablemente a compuestos contenidos en el
harina, como carotenos de la cascará.
Nacameh, (2013) reporta en sus resultados de los tratamientos son más claros,
la apariencia homogénea es mayor que la muestra control, los productos
muestran apariencia brillosa y compacta; no se presentan diferencias
significativas.
58
4.3.3. SABOR
Como indican los datos de la Figura 10, se determinó una puntuación de 4.31
para el embutido de limón con 3% de pectina en sustitución de sustancias
ligantes, seguido del tratamiento dos con el 3% de pectina de naranja con 3.34,
y por último el tratamiento con 3% de pectina de toronja que alcanzó una
puntuación de 2.44.
Figura 10. Grafica de la desviación estándar obtenida para el atributo olor en los tratamientos T1,T2,T3, con intervalos del 95,0% de confianza
Mediante el análisis de varianza realizado a los resultados obtenidos en el
análisis de aceptabilidad sensorial para el atributo de sabor, muestra que si se
encontraron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos
T1,T2,T3. En el sabor los panelistas descartan los dos tipos de formulaciones al
3% de pectina cítrica de toronja y de naranaja por su menor puntuación.
59
Se determinó que se otorgaba cierta preferencia al tratamiento donde se utilizó
la pectina al 3% de limón en la formulación de salchichas. Se puede determinar
que este resultado se debe a una menor percepción de amargura en la
salchicha producto de la limonina, la cual otorgó un mejor gusto al producto;
esta premisa concuerda con Nacameh (2013), que reporta sabor, amargo,
astringente y especias son significativamente mayores en los batidos añadidos
con cáscara de naranja contra el control. El sabor carne de cerdo es mínimo
siendo diferente al producto con cáscara de naranja que tuvo la menor
intensidad. El sabor a fibra fue significativamente mayor presentando
diferencias significativas.
4.4. SELECCIÓN DEL MEJOR TRATAMIENTO
En la Tabla 14, se observan los resultados de la aceptabilidad sensorial con
cada uno de los tratamientos, presentando una media de los valores obtenidos
por los atributos calificados. Se encontró diferencias significativas en el T3
diferenciando así entre el T1 y T2.
Tabla 14. Resumen de análisis global
Tratamientos Promedio 1, 2 T1 3.29 + 0.73b
T2 3.67 + 0.29b
T3 4.19 + 0.16 a
1Porcentajes de contenido de pectina cítrica; T1=3% de pectina cítrica de toronja, T2= 3% de pectina cítrica de naranja, T3= 3% de pectina cítrica de limón.
2 Letras diferentes en una misma columna indica significativa (P<0.05)
Los resultados de la evaluación sensorial determinan diferencias entre los
atributos de las salchichas formuladas con pectina de limón al 3% para el sabor
afectando la aceptación general de la muestra. Según Coriñaupa (2009), la
pectina posee limonina esta sustancia que genera un sabor amargo. La
60
limonina es un triterpenoide organolépticamente amargo que está presente en
la mayoría de los cítricos afectando directamente en la aceptabilidad. En este
caso la salchicha con pectina de limón al 3% demuestra que el grado de
limonina no es abundante porque no genera en su sabor un amargo dominante,
a excepción de las dos muestras con toronja y naranja.
Según Coriñaupa (2009), determina que existe un rompimiento en las paredes
celulares y en la estructura de la limonina por el procedimiento térmico que se lo
aplicó, denotando una disminución dl porcentaje de amargura en la pectina,
además se determina que el porcentaje de 3% de pectina de limón en la
formulación cárnica fue óptima, ya que esta cantidad denota que el grado de
amargura en el producto no fue muy concentrado.
En la Figura 11, se aprecia la calificación promedio de los atributos evaluados
por cada tratamiento
Figura 11. Perfil descriptivo de los tratamientos en función al contenido de pectina.
El tratamiento que presentó mejores características de aceptabilidad fue el
61
tratamiento T3, que contenía 3% de pectina cítrica de limón con una calificación
promedio de 4.19, seguido del tratamiento con 3% de pectina de naranja con
3.67, y por último el tratamiento con 3% de pectina de toronja en su formulación
que alcanzó una puntuación de 3.29.
Nacameh (2010), reporta en sus resultados que el efecto de la incorporación de
la harina de cáscara de naranja mediante una prueba de T de student en el
paquete estadístico SAS versión 6.0 (SAS Institute, Cary, North Carolina). La
prueba t de student determina si las medias que arrojaron los diferentes
experimentos son significativamente diferentes con un determinado nivel de
confiabilidad (P>0.05), mostrando similares resultados; ya que al encontrar
diferencias significativas para las pruebas sensoriales de color, sabor y olor se
elige el mejor puntaje de diferencia significativa entre los tratamientos por este
motivo se realizó la prueba de Tukey, que confirma la diferencias en el atributo
de sabor afectado en el producto por la limomina, que le da ese sabor amargo a
los tratamientos 1 y 2, se pudo concluir que el tratamientos con mejores
cualidades fue el que tenia el 3% de pectina de limón.
4.5. ANÁLISIS FÍSICOS
4.5.1. ANÁLISIS DE TEXTURA
Según (Bourne, 2011), la combinación de diversas propiedades, tanto químicas
como físicas es el resultado de la textura de los alimentos que interactúan entre
si con la finalidad de dar una cierta estructura al alimento.
Bourne (2011), indica que se puede percibir dicha estructura a través del
análisis sensorial de los productos, con parámetros que se pueden medir
instrumentalmente y determinan los atributos de un análisis de perfil de textura
que se muestran en la Tabla 15. Mientras que en el V se observa el análisis de
62
textura, donde se determinaron diferencias en la textura de las salchichas por la
incorporación de pectina cítrica de limón al 3%, mediante un análisis del perfil
de textura, utilizando un analizador de textura TA-XT2I (Texture Technologies
Corporation, Scarsdale, NY, USA/Stable Micro Systems, Godalming, UK),
equipado con una celda de carga de 5 Kg.
Tabla 15. Efecto global de la pectina de limón al 3% sobre el perfil de textura de salchichas con la sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro.
Tratamiento Fuerza Máxima
(1,2) kg/s Dureza (1,2)
(N) Adhesividad
(1,2) (J)
Salchicha
Control 1.41 kg/s 14.5+1,4b 0.14+0,12b
Salchicha con
pectina cítrica de
limón al 3%
5.5 kg/s 17.56+1,11a 0.17+0,022a
1 Valor promedio de la desviación estándar para n=8
2 Letras diferentes en una misma columna indica significativa (P<0.05)
Se reportan los resultados en los que se observa el efecto global de la pectina
de limón al 3% sobre el perfil de textura de la salchicha, se puede analizar que
existen diferencias significativas entre la muestra control y el tratamiento con
pectina de limón al 3%, ya que existe una mayor valorización en la dureza 17.56
± 1.11 (N) con una desviación estándar no muy lejana al promedio en cuanto a
la muestra control los valores de la dureza son menores 14.5 ± 1.4 (N) se
puede apreciar en la Figura 12.
63
Figura 12. Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de textura, dureza (N), en la salchicha formulada con pectina de limón al 3% y la muestra control
En los resultados de la adhesividad se puede denotar, que el tratamiento de la
pectina de limón al 3% es mayor 0.17 ± 0.022 (J) con una desviación estándar
no muy lejana al promedio en cuanto a la muestra control presenta una
adhesividad menor 0.14 ± 0.012 (J), se puede apreciar en la Figura 13.
Figura 13. . Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de textura de la salchicha formulada con pectina de limón al 3% y la muestra control en el efecto del parámetro
de la adhesividad (J) con la sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro.
64
El análisis de perfil de textura para el tratamiento con pectina de limón al 3%
utiliza una mayor fuerza máxima de 5.5 kg/s para comprimir la salchicha, en
cuanto a la muestra control fue menor con un valor 1.41 kg/s. En la fuerza
máxima se utilizó una celda esférica P/25P- 25mm donde se comprimió la
muestra hasta el 50% de fuerza- deformación, se puede apreciar en la Figura
14.
Figura 14. Sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro; Texturometro TA-XT2I
(Autor, 2015)
Según Nacameh (2010), reporta que sus resultados la fuerza máxima detectada
por el ciclo de comprensión fue mayor y significativamente diferente para la
muestra con la harina de cáscara de naranja que para la muestra testigo a
pesar de tener más humedad y un mejor rendimiento, sin embargo la
incorporación de este ingrediente hizo que las salchichas sean
significativamente más gomosas que la muestra testigo, en cuanto a la dureza y
adhesividad también fueron mayores a la muestra testigo. Los resultados de
esta investigación reportan una similitud, ya que la salchicha de pectina de
limón al 3% presenta una mayor gomosidad que la muestra control y en cuanto
a su dureza y adhesividad también reporta un mayor valor que la muestra
control, la presencia de la pectina con propiedades gelificantes o de absorción
de agua modifica y altera las propiedades de textura en los embutidos cocidos.
Fernández (2014), reporta que la presencia de fibra de naranja aumentó la
65
dureza en bolongas cocidas explicando que la adición de esta fibra al sistema
podría interferir en las interacciones proteína -agua en la red de gel.
4.5.2. ANÁLISIS DE FUERZA DE CORTE Y ESFUERZO CON LA CELDA KRAMER
Los resultados se observan en la Tabla 16, donde se muestra el efecto global
de la pectina de limón al 3% versus la salchicha control sobre el perfil de textura
con la celda Kramer. La fuerza máxima de corte empleada para la muestra
control y la salchicha de pectina de limón al 3% existen diferencias
significativas. El tratamiento con mayor fuerza fue la tratada con pectina de
limón al 3% con un valor de 17.07 kg/s y el de menor fuerza de corte para el
control de 5.4 kg/s.
Tabla 16. Efecto global de la pectina de limón al 3% sobre el perfil de textura de salchichas con la celda Kramer.
Tratamiento Fuerza máxima kg/s
Dureza (N) Adhesividad(J)
Salchicha Control
5.4 kg/s 51.4+1,00a 0.53+0,29a
Salchicha con pectina cítrica de
limón al 3%
17.07 kg/s
55.58+4,2b
0.56+0.042b
1 Valor promedio de la desviación estándar para n=8
2 Letras diferentes en una misma columna indica significativa (P<0.05)
66
Los resultados de la dureza fueron también significativamente diferentes la de
mayor dureza fue la trata con pectina de limón al 3% con un valor de 55.58 (N)
y una desviación estándar de 4.2 en cuanto a la dureza de la muestra control es
menor 51.4 (N) con una desviación estándar de 1.00. Como se muestra en la
Figura 15.
Figura 15. Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental, dureza (N) de textura de la salchicha formulada con pectina de limón al 3% y la muestra control en el efecto del
parámetro de la dureza con la celda Kramer.
Los resultados de la adhesividad y el análisis de textura con la celda Kramer,
indica que también hay diferencias significativas entre la muestra control con un
menor valor de 0.53 (J) y una desviación estándar de 0.029 y la muestra tratada
con pectina de limón al 3% con un mayor valor 0.56 (J) y una desviación
estándar de 0.042 como se muestra en la Figura 16.
67
Figura 16. . Gráfico de la desviación estándar del análisis instrumental de la salchicha formulada con pectina de limón al 3% y la muestra control en el efecto del parámetro de la
adhesividad (J), con la celda Kramer.
Los datos obtenidos indican que en la celda Kramer existe una mayor dureza y
adhesividad por la fuerza máxima de corte para llegar al punto de ruptura como
lo indica la Figura 17. En la salchicha con pectina de limón al 3%, ya que la
salchicha presenta una mayor concentración de gelificación modificando su
textura por la pectina y presentar una mayor humedad y rendimiento.
Figura 17. Celda Kramer comprensión Texturometro TA-XT2I
(Autor, 2015)
68
4.6. ANÁLISIS BROMATOLÓGICOS
Los resultados obtenidos en la determinación de proteína para el tratamiento T3
y la muestra control se muestran en la Tabla 17.
Tabla 17. Determinación de proteína para el tratamiento T3 y la muestra control Tc
Muestra Parámetro Resultado
Salchicha de cerdo con pectina
de limón
Proteína (%)
13+0,80a
Salchicha de cerdo control
Proteína (%) 14.3+0,80a
1 Valor de promedio de salchicha control y salchicha con pectina cítrica de limón al 3 %. 2 Letras diferentes en una misma columna indica significativa (P<0.05)
Se determinó el análisis de varianza, que no existían diferencias significativas
entre las medias del tratamiento 3 y la muestra control, observamos que el
contenido de proteína de 13 ± 0.80 para el embutido con 3% de pectina cítrica
de limón, en cuanto al tratamiento control de un embutido normal de cerdo
reporta un contenido de 14,3 ± 0.80 de proteína. De a acuerdo a la norma INEN
1338:10, el producto elaborado es un embutido tipo II, ya que contiene un
mínimo de proteína del 10%; obteniendo así un grado de aceptación en cuanto
a la norma señalada.
En este análisis se pudo evidenciar que el tratamiento que contenía 3% de
pectina de cítricos de limón hubo una reducción de proteína en un 1.15 % en
relación al tratamiento control con carne de cerdo. Esta variación puede ser
ocasionada por el contenido de proteína presente en la grasa dorsal de cerdo.
Chaparro (2013), muestra en sus resultados que la adición de fibra de cascara
69
de naranja interfiere en la interacciones proteína-agua o proteína-proteína
disminuyendo un porcentaje de proteína por la formación de geles en la
salchicha.
En este análisis se pudo evidenciar que el tratamiento que contenía 3% de
pectina de cítricos de limón tuvo una reducción de proteína en un 1.15% en
relación al tratamiento control con carne de cerdo. Esta variación puede ser
ocasionada por el contenido de proteína presente en la grasa dorsal de cerdo.
Según ONU la grasa dorsal de cerdo contiene entre 2.7-8.9 % de proteína.
Como resultado la proteína encontrada en el tejido adiposo proviene del tejido
conectivo, este tejido forma la fascia que se encuentra en la capa adiposa. La
fascia es una membrana conjuntiva que limita el músculo y la grasa. (FAO,
2007)
Según Hernández (2013), se muestran los resultados obtenidos de la harina de
cáscara de naranja en cuanto a los análisis bromatológicos se observan que
son valores similares (2.93%) de proteína, los resultados obtenidos de pérdida
de proteína se debe a los aceites esenciales presentes en la cáscara de la
naranja que aportan sabores y aromas característicos. Por lo cual el contenido
de grasa es reducido por los compuestos bio-activos de la fibra. Los
compuestos bio-activos se encuentran primordialmente en la cáscara de los
frutos, con valores por encima de las concentraciones reportadas en pulpa y/o
semillas, esto debido a la composición química de la pared celular en este tipo
de tejidos cuya función principal es la de protección (Leontowick, 2003).
4.7. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO En la Tabla 18, y en el Anexo VI se observan los resultados del análisis
microbiológico de la salchicha con el 3% de pectina cítrica de limón, al que cada
70
tratamiento fue sometido. Al comparar los resultados con los requisitos de la
norma INEN 1338:10, dichos valores presentados cumplen con los
requerimientos establecidos. Lo cual determina que el producto elaborado es
inocuo para el consumo.
Tabla 18. Resultados de análisis microbiológicos y requisitos según norma INEN 1338:10 para productos cárnicos cocidos
Requisito
INEN
Norma
1338:10
Lote L1 L2 L3
Muestra Tc TL Tc TL Tc TL Nivel de
aceptació
n
Nivel de
rechazo
Aerobios
mesófilos
*ucf/g
5.9×102 1.3×102 1.6×103 1,4×104 5.2×103 1×101 5,0×105 5,2×107
Staphylococcu
s aureus* ufc/g Ausencia 1×103 7.8×104 Ausencia <10 −
Escherichia
coli*ufc/g Ausencia Ausencia Ausencia 1.0×103 1.0×104
Salmonella1 Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia −
Especies cero tipificadas como peligrosas para humanos * Requisitos para determinar término de vida útil ** Requisito para determinar inocuidad del producto
Tc= muestra control; TL= Tratamiento con limón
Los resultados reportan que hubo presencia de Aerobios mesófilos en los 3
lotes de salchicha de pectina de limón al 3% y en la muestras control. Se puede
evidenciar que existe más carga microbiana en la muestra control del lote 1 y
lote 3; una menor carga microbiana en las muestras de salchicha con pectina
cítrica de limón al 3%, acepto en el lote 2 con el tratamiento de pectina cítrica
de limón al 3% existe una mayor carga microbiana en comparación con la
muestra control, cabe resaltar que ambos tratamientos cumplen con los
requisitos de aceptación de la norma INEN 1338:10
Se puede observar que hubo presencia de Staphilococcus aureus en el lote de
71
2 en la muestra control con menor carga microbiana que en la salchicha con
pectina cítrica al 3% de limón con una mayor carga microbiana, se concluye que
ambos tratamientos cumplen con la norma INEN 1338:10 llegando al nivel de
aceptación (<10).
Con respecto a Escherichia coli y Salmonella en los tres lotes presenta
ausencia de microorganismos con la muestra control y el tratamiento con 3% de
pectina cítrica de limón, en cuanto a la norma INEN: 1338:10 podemos observar
que el embutido cumple con el nivel de aceptabilidad establecido
Según Anmat (2010), indica que los microorganismos Aerobios mesófilos
suelen estar presentes en los productos perecederos como embutidos cocidos,
chorizos, hamburguesas de carne vacuna y de ave por las condiciones
inadecuadas durante su almacenamiento relación tiempo - temperatura de
almacenamiento, distribución y condición de higiene del equipo y utensilios.
Según Anmat (2010), indica que la presencia de Staphilococcus aureus se los
utiliza como componentes de criterios microbiológicos para alimentos cocidos,
en los productos que son sometidos a manipulación excesiva durante su
preparación y para aquellos que son sometidos a manipulación después del
proceso térmico. Usualmente, los estafilococos mueren durante la cocción del
alimento. La contaminación suele darse por manipulación, contacto con equipo
o aire contaminado o conservación inadecuada del mismo, falta de
refrigeración. Un número elevado de estafilococos puede indicar la presencia
de toxinas termoestables, no obstante, un recuento bajo no significa ausencia
de las mismas, ya que una población numerosa pudo haberse reducido a un
número más pequeño debido a una etapa del proceso de calentamiento en el
alimento.
Melgar (2008), expresa que los microorganismos son capaces de crecer en la
superficies expuestas al aire, por su elevado porcentaje de agua favorece al
72
crecimiento de levaduras y bacterias que se multiplican con mayor rapidez. La
predicción acerca del cual de estos últimos microorganismos predominará en
aditivos alimentarios con escaso porcentaje de azúcares y su baja acidez,
dependerá más de la temperatura a que se encuentren en su composición.
3.5.2. Según Durán (2012), reporta que el porcentaje de humedad para pectina
es de un 4% establecido por el Codex para los Aditivos Alimentarios (GSFA), en
la cual nos indica que inhibe el crecimiento de microorganismo en especial las
bacterias patógenas que puedan contaminar el producto.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
73
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. CONCLUSIONES
• Las muestras utilizadas de naranja ‘Valencia’, “Limón Tahíti” y toronja
“Citrus Paradisi” cumplieron con las características idóneas para la
extracción de albedo, ya que su longitud axial, espesor y alto porcentaje
de cáscara favorecieron en la obtención de polvo de pectina.
• Para separar el albedo de la cáscara se utilizó un mecanismo manual y
adicionalmente se disminuyó el ácido limoneno con un tratamiento de
agua 60º C por 10-25 minutos. Los parámetros de obtención de albedo
fueron aptos porque mantuvieron sus propiedades naturales como la
viscosidad y capacidad gelificante hasta obtener el polvo de pectina.
• El porcentaje de rendimiento de albedo de toronja es del (75.04%), de
naranja (61%) y de limón (43.82%), esto denota que la deshidratación y
la pulverización afecta el albedo de toronja siendo el más predominante
en la relación contenido de agua y albedo presentes en el fruto,
concluyendo que según el valor de rendimiento se puede trabajar con
cualquiera de los tres cítricos, ya que no existe diferencia significativa en
los resultados.
• Los tres cítricos son materias primas factibles técnica y económicamente
para extraer pectina, ya que el rendimiento no determina mucha pérdida
y además es un producto de alto valor comercial que, actualmente no es
aprovechado por la industria citrícola.
74
• La formulación cárnica con polvo de pectina cítrica fue aplicada al 3%, la
norma INEN 1338:10 estipula que los requisitos para una salchicha del
tipo II debe tener un máximo del 6% de harinas lo cual fue favorable y
óptimo, ya que al 3% el polvo de pectina de limón no presento
alteraciones en los ingredientes de la formulación del embutido
mejorando su peso y reteniendo líquidos hasta por 6 días de su
elaboración.
• La adición de pectina cítrica demuestra que cumple como un sustituto de
las carrageninas, ya que su principal función es de retener líquidos, que
arrastran las proteínas de la carne y permite ganar peso generando
consistencia y estabilidad del embutido.
• La pectina cítrica de limón al 3% presente en la formulación permite
conservar las características sensoriales y tecnológicas propias de una
salchicha, esta formulación presentó mayor aceptabilidad sensorial por
sobre las salchichas con pectina de toronja y naranja; ya que estas
fueron descartadas por los panelistas por el sabor amargo que
percibieron.
• El tratamiento con 3% de pectina de limón contiene un mayor promedio
en los parámetros como: dureza, adhesividad y gomosidad, concluyendo
que la textura es alterada por tener un alto poder gelificante, generada
por el tamaño del gránulo, que le da características de alta esterificación,
lo que conlleva a obtener mayor firmeza en comparación con la muestra
control, que contiene un promedio menor de adhesividad, cohesividad y
gomosidad.
• La pectina de limón mejora el rendimiento de los embutidos al tener un
efecto marcado sobre algunos parámetros de textura o atributos
75
sensoriales.
• El tratamiento control presentó un mayor porcentaje de proteína
ocasionado por la presencia de tejido conectivo en la grasa de cerdo, sin
embargo los dos tratamientos evaluados reportaron más del 12% de
proteína, por lo cual de acuerdo a la norma INEN 1338:10, se los
considera como salchichas mínimo tipo II.
• Se identificó la presencia de Aerobios mesófilos y Staphilococcus aureus
en los tratamientos analizados, no obstante los resultados reportados
demuestran ser inferiores a los valores determinados por la norma INEN
1338:10, por lo cual de acuerdo a la legislación normativa ecuatoriana los
embutidos elaborados cumplen con los requisitos de seguridad
alimentaria.
5.2 RECOMENDACIONES.
• Realizar pruebas químicas para disminuir el limoneno de los albedos y
polvos de pectina obtenidos, ya que estos generan un sabor amargo y
verificar que no afecten a las propiedades gelificantes y de viscosidad de
los mismos.
• Realizar un análisis a profundidad de la vida útil del producto a nivel de
retención de agua, ya que la pectina de limón tiene un gran poder
gelificante y ser muy soluble en el agua y influir en el peso del embutido.
• Estudiar el contenido de fibra presente en la pectina de limón, ya que la
viscosidad puede ser utilizado en emulsiones cárnicas y ser presentado
como sustituido de algunos aditamentos que son perjudiciales a la salud
del consumidor.
76
• Realizar una curva de deshidratación a los albedos obtenidos de los
cítricos, para determinar el porcentaje de pérdida de peso por la pérdida
de agua en cada cierto tiempo sometido en el deshidratador.
BIBLIOGRAFÍA
77
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7. ANEXOS
81
ANEXOS I
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ALBEDO SELECCIÓN DE MATERIA PRIMA
SELECCIÓN DE LOS CÍTRICOS POR SU ESTADO DE MADURES Y SU
LONGUIRUD AXIAL
SELECCIÓN DE LOS CÍTRICOS POR EL ESPESOR DEL ALBEDO
82
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ALBEDO
(A): Sepración manual del flavedo o epicardio (cascara); (B) separación manual del Albedo o mesocarpio del endocarpio o fruto; (C) albedo fresco obtenido de los cítricos.
83
TRATAMIENTO EN AGUA Disminución del limoneno de los cítricos con un calentamiento con agua
destilada a 60ºC por 25 minutos.
PROCESO DE DESHIDRATADO
(A) Albedo lavado con agua destilada después de proceso de tratamiento con agua caliente se lo lavo por 3 veces (B) Albedo deshidratado en la maquina por
135ºC por 6 horas (C) Albedo deshidratado
PROCESO DE MOLIENDA
(A) Molienda del albedo de los cítricos (B) Granulo del albedo molido
84
PECTINA MICRO- PULVERIZADA
ANÁLISIS DE HUMEDAD DE LAS PECTINAS CÍTRICAS Proceso realizado en la termo balanza marca (PRECISA GRAVIMENTRIES/
AG 330 XM), con el cogido MM-LAN-10
85
ANEXO II
PROCESO DE ELABORACIÓN DE SALCHICHA
SELECCIÓN DE MATERIA PRIMA:
(A) Carne magra de cerdo; (B) Grasa magra de cerdo
LIMPIEZA Y MOLIENDA:
86
(A) Limpieza de grasa y carne de cerdo (B) Molienda de los cuadrados de la carne de cerdo (C) Molienda de los cuadrados de grasa de cerdo.
Proceso realizado en molino semi industrial HOBBART modelo 4B12
PROCESO EN CUTTER:
(A) Adición de carne de cerdo; adición de sal, nitritos y fosfatos, ácido ascórbico, Inbac, ajo comino y 3% de pectina cítrica de limón (B) Adición de grasa dorsal de cerdo. Proceso realizado en cutter marca Talsa modelo T-
3394.
PROCESO DE EMBUTIDO
Procesó realizado en embutidora manual marca SIRMAN serie 03lOO898
87
PROCESO DE ESCALDADO Y CHOQUE TÉRMICO
(A) Proceso de escaldado; (B) choque térmico
(A) Salchichas con pectina cítrica; (B) Salchicha control
88
ANEXO III
TEST SENSORIAL
89
ANEXO IV
DESARROLLO DEL ANÁLISIS DE ACEPTABILIDAD SENSORIAL
EVALUACIÓN DE TRATAMIENTOS POR PANELISTAS NO
ENTRENADOS
Evaluación de aceptabilidad para los atributos color, olor, sabor para las salchicha de cerdo con 3 % de pectina cítrica de toronja, naranja y limón.
90
ANEXO V
ANÁLISIS DE TEXTURA
(A) Sonda de acrílico de 2,5 cm de diámetro; Texturometro TA-XT2I; (B) pantalla reporta la fuerza máxima detectada durante la compresión-extrusión por gramos de
muestra con la sonda de acrílico.
(C) Celda Kramer comprensión Texturometro TA-XT2I; (D) pantalla reporta la fuerza máxima detectada durante la compresión-extrusión por gramos de muestra con la
celda Kramer.
91
ANEXO VI
RESULTADOS ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS
SALCHICHA CON 3% DE PECTINA CÍTRICA DE LIMÓN
RECUENTO Aerobios mesófilos:
(A lote 1) Dilución 10-1; (B lote 1) Dilución 10-2; (C lote 1) Dilución 10-3 (A lote 2) Dilución 10-1; (B lote 2) Dilución 10-2; (C lote 2) Dilución 10-3
Placas para Recuento de Aerobios 3M TM Petrifilm TM
92
RECUENTO Staphylococcus aureus:
(A lote 1) Dilución 10-1; (B lote 1) Dilución 10-2; (C lote 1) Dilución 10-3 (A lote 2) Dilución 10-1; (B lote 2) Dilución 10-2; (C lote 2) Dilución 10-3
Placas para Recuento de Staph Express 3M TM Petrifilm TM
93
RECUENTO Escherichia coli:
(A lote 1) Dilución 10-1; (B lote 1) Dilución 10-2; (C lote 1) Dilución 10-3 (A lote 2) Dilución 10-1; (B lote 2) Dilución 10-2; (C lote 2) Dilución 10-3
Placas para Recuento de E. Coli /Coliformes Express 3M TM Petrifilm TM
94
RECUENTO Salmonella:
(A lote 1) Dilución 10-1; (B lote 1) Dilución 10-2; (C lote 1) Dilución 10-3 (A lote 2) Dilución 10-1; (B lote 2) Dilución 10-2; (C lote 2) Dilución 10-3
Cajas Petri para Recuento de Salmonella con Agar Sulfito-Bismuto
