yacon monografia
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ABSTRACT
1.- TÍTULO.
ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN JARABE DE YACÓN
(Smallanthus Sonchifolius) PROCEDENTE DE LA PROVINCIA DE
HUANCABAMBA”.
2.- FACULTAD
Ingeniería Industrial – Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial e
Industrias Alimentarias. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
3.- RESPONSABLES
EJECUTOR : BR. JOSÉ SANTOS CHÁVEZ MONTALBÁN.
ASESOR : Ing. Nelly Leyva Povis.
COASESOR : Mblgo. Jorge L. Bermejo Benites.
4.- IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La agroindustria tiene como objetivo principal, dar valor agregado a los productos
agrícolas con el fin de obtener mayor rentabilidad en los procesos productivos con
productos de calidad a nivel nutritivo, sanidad y bajo costo económico aplicando
tecnologías adecuadas.
En épocas marcadas por una serie de avances científicos, económicos y agrícolas
traen consigo diversas alternativas de consumo de un alimento, en especial de alimentos
que tienen propiedades beneficiosas para la salud. El cuidado de la salud es una
preocupación cada vez más importante para la mayoría de las personas a nivel mundial.
La sociedad actual muestra una marcada tendencia hacia el consumo de alimentos sanos
y bajos en calorías; además de una fuerte preferencia por los productos naturales. Por
estas razones, la tendencia de la industria alimenticia es desarrollar productos bajos en
calorías y benéficos para la salud.
Uno de los productos que ha concitado el interés debido a sus propiedades
benéficas es el yacón. El yacón es una planta domesticada hace varios siglos por los
pobladores de las culturas preincas. Hasta hace poco tiempo se cultivaba solo en los
jardines y huertos caseros de la serranía para el autoconsumo y para el consumo
ocasional en festividades religiosas especiales. Sin embargo, debido a que recientemente
se ha empezado a descubrir y difundir algunas de sus propiedades promisorias, se ha
generado en la población un creciente interés por este producto. Es así como, desde hace
unos años, el yacón ha empezado a llegar a los mercados urbanos, incluyendo las
principales cadenas de supermercados.
El 85 a 90% de la composición química de las raíces reservantes del yacón es
agua, el resto está constituido principalmente por azúcares donde predomina básicamente
los fructooligosacáridos, una clase particular de carbohidratos de reserva que tiene la
cualidad de tener un contenido calórico reducido para el ser humano debido a que no
puede ser metabolizado directamente por el tracto digestivo. Las raíces de yacón
contienen además azúcares simples, las cuales se encuentran en menor concentración
que los fructooligosacáridos. Los Fructooligosacáridos son ingredientes prebióticos que
consisten en cadenas cortas de moléculas de fructosa unidas a una molécula de glucosa,
las cuales no pueden ser desintegradas por el organismo debido a que carecemos de las
enzimas necesarias para su metabolismo. Esta característica permite que los Fructo-
oligosacáridos puedan ser utilizados por la industria alimenticia como un edulcorante bajo
en calorías, que no elevan el nivel de glucosa en la sangre y además de servir como
alimento para el desarrollo de las bacterias benéficas del organismo promoviendo, entre
otras cosas, la restauración de la microflora intestinal.
La raíz del Yacón es conocida como la mayor fuente de fructo-oligosacáridos del
mundo, pudiéndose obtener de esta raíz una variedad de producto, dentro de los cuales
encontramos la miel o jarabe de yacón, que tiene similares características que la miel de
abeja, de maple y de caña de azúcar, siendo un ideal reemplazo del azúcar en todo tipo
de alimento y bebidas funcionales y productos de bajo valor calórico.
Los informes reportan que en el norte (Ancash, La Libertad, Cajamarca, Piura) y
sur del Perú (Cusco, Apurimac, Puno) tiene la mayor distribución de cultivo de éste
tubérculo. En la serranía piurana, en especial Ayabaca y Huamcabamba existe una vieja
tradición de cultivo, realizándose siembras en pequeños huertos, en los cuales se obtiene
un buen rendimiento de cosecha, pero sólo se utiliza para comercialización local.
5.- OBJETIVOS.
5.1.- GENERAL:
Elaborar y caracterizar un jarabe de Yacón (Smallanthus sonchifolius) proveniente de
la provincia de Huancabamba.
5.2.- ESPECÍFICOS:
• Evaluar las características Físico – químicas del yacón como materia prima
proveniente de la Provincia de Huancabamba.
• Establecer las condiciones óptimas a nivel de laboratorio para obtener la
mayor concentración de azúcares (azúcar mas fructooligosacáridos) en jarabe
de yacón sensorialmente aceptable.
• Evaluar las características bromatológicas, microbiológicas y sensoriales del
jarabe de yacón.
• Realizar un balance de materia que permita determinar el rendimiento del
proceso y evaluar el costo de producción.
6.- MATERIALES Y MÉTODOS.
6.1.- LUGAR DE EJECUCIÓN
El presente estudio se realizará en los ambientes de la Universidad Nacional de
Piura, en el Laboratorio de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial e Industrias
Alimentarias, Laboratorio de Tecnología de la Facultad de Zootecnia, Laboratorio
de Microbiología, Laboratorio de Bioquímica y Biotecnología del Departamento
de Ciencias Biológicas y Laboratorio de Referencia Regional (LARESA) – Piura.
6.2.- MATERIA PRIMA
El yacón cosechado en estado de madurez óptimo proviene de la provincia de
Huancabamba. Será cosechado en el caserío de Mitupampa, en donde se han
logrado rendimientos de cosecha considerables en comparación a otros caseríos
de la provincia que cultivan este tubérculo.
7. RESULTADOS.
7.1. Análisis de Materia Prima.
7.1.1. Análisis Organoléptico de la Raíz de Yacón.
Las raíces de yacón son de forma variada, encontramos raíces de forma fusiforme
y ovalada. Son raíces engrosadas de cáscara delgada. Su tamaño también es
variado, encontrándose raíces de largo entre 12, 18 y hasta 30 centímetros, por lo
tanto su peso varía dependiendo del tamaño. Ver Anexo 10.
7.1.1.1. Color de la Cáscara: El color de la cáscara es marrón con
tonalidades de morado.
7.1.1.2 Color de la Pulpa: El color de la pulpa es de amarilla a
anaranjado claro.
7.1.1.3. Olor: Las raíces del yacón no tienen olores fuertes. Son poco
perceptibles.
7.1.1.4. Sabor: Variable. Ligeramente dulce a dulce.
7.1.1.5. Textura: Tanto externa e internamente, el yacón tiene una
consistencia firme.
7.1.2. Análisis Físico - Químico de la Raíz de Yacón.
El cuadro Nº 1, muestra el resultado de los análisis físico-químicos que se le
realizaron a la raíz del yacón.
Cuadro Nº 1: Resultados del Análisis Físico-Químico de la Raíz de Yacón
ENSAYO RESULTADOS
Energía (Kcal.) 29.44
Sólidos Solubles (ºBrix) 11
Acidez (% ácido cítrico ) 3.8
pH 5.5
Agua (%) 91.93
Proteínas (%) 0.32
Grasa (%) 0.16
Carbohidratos (%) 6.68
Fibra Cruda (%) 0.1
Cenizas (%) 0.81
Elaboración Propia.
Cuadro Nº 2: Resultado de análisis FOS (Muestra: Raíz de Yacón)
ANÁLISIS Base seca Base fresca
Materia seca (g/100 g) 13.29
Glucosa (g/100 g ms) 1 6.76 0.89
Fructosa (g/100 g ms) 1 15.95 2.12
Sacarosa (g/100 g ms) 1 6.76 0.89
Fructooligosacáridos (g/100 g ms) 1
60.63 8.06
Elaboración Propia
7.2. Producto Terminado.
7.2.1. Análisis Bromatológico.
El cuadro Nº 3, muestra el resultado de los análisis físico-químicos que se le
realizaron al jarabe de yacón obtenido.
Cuadro Nº 21: Resultados del Análisis Físico-Químico del Jarabe de Yacón
ENSAYO RESULTADOS
Energía (Kcal.) 201.42
Sólidos Solubles (ºBrix) 71
Densidad (g/ml.) 1.344
pH 5.0
Agua (%) 29.61
Proteínas (%) 0.06
Grasa (%) 1.78
Carbohidratos (%) 66.29
Fibra Cruda (%) 0.2
Cenizas a 700ºC (%) 2.06
Elaboración Propia.
Cuadro Nº 22: Resultados de Análisis FOS
ANÁLISIS Base Seca Base Fresca
Materia seca (g/100 g) 77.00
Glucosa (g/100 g.) 1 13.53 10.42
Fructosa (g/100 g.) 1 25.35 19.52
Sacarosa (g/100 g.) 1 8.12 6.25
Fructooligosacáridos (g/100 g.) 1 38.90 29.95
Elaboración Propia
7.2.2. Análisis Microbiológico.
En el siguiente cuadro se aprecia el resultado de los análisis microbiológicos
Cuadro Nº 23: Resultado de Análisis Microbiológico del jarabe de yacón.
ENSAYO RESULTADO
Mohos UFC/g. < 10
Levaduras Osmófilas UFC/g. <10
Elaboración Propia.
8. CONCLUSIONES.
1. Las raíces de yacón son de forma variada, encontramos raíces de forma fusiforme
y ovalada. Son raíces engrosadas de cáscara delgada. Su tamaño también es
variado, encontrándose raíces de largo entre 12, 18 y hasta 30 centímetros, por lo
tanto su peso varía dependiendo del tamaño. El color de la cáscara es marrón con
tonalidades de morado. El color de la pulpa es de amarilla a anaranjado claro. No
tienen olores fuertes. Son poco perceptibles. Sabor variable. Ligeramente dulce a
dulce. Tanto externa e internamente, el yacón tiene una consistencia firme.
2. El valor calórico de la raíz de yacón es de 29.44, siendo este valor mucho menor al
de otros productos de consumo diario. Los grados Brix son en promedio en la raíz
entre 11.0 y 11.5 ºBrix. El porcentaje de agua encontrado en la muestra procedente
de Huancabamba fue de 91.93%, un valor de proteína de 0.32%, 0.16% para
grasa, un valor de 6.68% para carbohidratos. Los resultados obtenidos nos
muestran un valor de glucosa libre de 0.89, 2.12% de fructosa libre, 0.89% de
sacarosa libre y 8.06% de Fructooligosacáridos.
3. Se comprobó que en los tejidos de la cáscara de la raíz de yacón se concentra la
mayor cantidad de los componentes responsables del pardeamiento del jugo;
además, existen resinas y sustancias que transfieren un sabor poco agradable y
ligeramente picante al producto final.
4. El proceso de ebullición no interfiere con la calidad del producto en términos de
contenido de FOS.
5. Los resultados de los análisis físicos y químicos para el jarabe de yacón de 71
ºBrix, fueron los siguientes: humedad 29.61%, Proteína 0.06%, Grasa 1.78%,
Ceniza 2.06%, Fibra cruda 0.2%, Glucosa libre 10.42%, Fructosa libre 19.52%,
Sacarosa libre 6.25% y Frutooligosacáridos 29.95%. Con respecto a los análisis
microbiológicos, se obtuvieron los siguientes resultados: Recuento de Mohos <10
UFC/g, recuento de Levaduras Osmófilas <10 UFC/g.
6. El 83.2% de la raíz entra al proceso, la diferencia es el porcentaje de cáscara que
se descarta. La eficiencia de conversión de raíces a jarabe es de 6.6%. El
contenido de sólidos solubles en la materia prima es el componente más importante
que afecta la eficiencia de conversión a jarabe. Por ejemplo, para obtener 1 kg de
jarabe se necesitan aproximadamente 6 litros de jugo si éste tiene 12° Brix, pero se
necesitarán 9 litros si el jugo tiene 8° Brix. Mejores coeficientes de producción se
obtienen al procesar raíces grandes y uniformes, fáciles de pelar; esto garantiza
una menor pérdida de materia prima durante el pelado.
7. El costo fijo por día de producción es de S/. 25.2 nuevos soles, el costo variable
para un día de producción de 30 Kg. de jarabe de yacón es de S/. 409.85 nuevos
soles. El costo total de producción para un día es de S/. 435.05, y el costo de un
frasco de jarabe de yacón de 300 g. es de S/: 4.3505 nuevos soles puesto en la
cuidad de Lima. Para el mercado local se tiene un costo variable de S/. 379.85
nuevos soles y un costo total de producción diario de S/. 405.05 nuevos soles,
reduciéndose a S/. 4.0505 nuevos soles el costo de producción de un frasco de 300
g. de jarabe de yacón.